水资源配置中的生态环境需水若干问题讨论资料.ppt

水资源配置中的生态环境需水若干问题讨论 刘昌明 中国科学院地理与资源研究所 北京师范大学资源与环境学院 中国的生态环境地带分异性北方生态-环境问题南方环境-生态问题 水与植被（生态质量）的制约关系 生 态 环 境 需 水 生态环境需水曲线 　生态环境需水概念与计算的讨论 生态水量名词界定 一、生态需水：在现状和未来特定目标下，维系生态环境功能的水量。 二、生态用水：在现状和未来特定目标下，维系生态环境功能的实际发生的用水（引水和提水）量。 三、生态耗水：对水资源而言，是在维系现状和未来特定目标生态环境功能用水过程中散失的水量。 四、生态供水：提供维系现状和未来特定目标生态环境功能的降水性和径流性（包括地下径流）的水量。 其它不同的用词：1、最小生态需水量　维护现有生态系统功能不继续退化。在已经形成“三生”用水矛盾、相互竞争的我国北方地区，重视生态需水，不挤占生态用水，预留最小生态需水量，应成为水资源合理配置的一条原则。 2、适宜生态需水量：　　以生态系统的水、热条件最佳匹配为标准。如，区域植被，其生态需水定量是由能量（净辐射Rn）换算的水分当量（通过除以蒸发潜热L）与水分收入（P）相等作为计算基础． 3，流域的生态环境需水量计算流域生态环境需水量为河道内需水与河道外需水两大部分汇总。也可以由河道内、外生态功能用水的各个方面来分项计算，然后按水循环集成模型来计算 4、关于河道外的生态用水问题。　　从河道引出的水量，主要是生活与生产用水，过去并未专门划分生态用水的计算，但是河流中的水量来自河道外的流域面积。其流域内的土地覆盖与土地利用实际要影响汇入河道中的水量，包括绿化－林草及水土保持，主要为雨水性的水利用，其利用会影响进入河道水量的减少．．． 多年平均区域水量平衡公式： P+R入= ET+W生产+W生活+R出 式中：P为降水和冰雪融水； R入为地表地下入境径流；  ET为植物蒸散发； W生产为生产用水；  W生活为生活用水； R出为出境地表地下径流。 ET = ET P + ET R =αP + βR式中： ET P 为植物从降水中消耗的蒸散发； ET R 为植物从径流中消耗的蒸散发，即生态需水量； α为植物蒸散发占降水的比例系数；β为植物蒸散发利用径流的比例系数。  河道外水量平衡：Ｐ＝ＲＳ＋ＲＧ＋Ｗｗ＋Ｗ(生活)+Ｗ(生产)河道外生态用水（包含生态建设）：Ｗｗ＝Ｐ－ＲＳ－ＲＧ－Ｗ(生活)－Ｗ(生产)河道（段）内水量平衡：Ｐ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ＋Ｗｎ］上游＝Ｗｎ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ? ?ＳＧ］下游河道（段）内生态用水：水生物，输沙，生态基流，渗流等　　　Ｗｎ＝Ｐ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ＋Ｗｎ］上游 －［ＲＳ＋ＲＧ? ?ＳＧ］下游河流联系湿地水量平衡：Ｐ＋ ［Ｗｎ＋ ＲＳ＋ＲＧ］上游＝ Wｉ＋Ｗ(生活)+Ｗ(生产) ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ］下游河流联系湿地生态用水：湖沼蒸发，河道水位Wｉ＝Ｐ－ Ｗ(生活) －Ｗ(生产) －［Ｗｎ＋ ＲＳ＋ＲＧ］上游 维持生态系统的平衡，除考虑区域水资源的供需平衡外，还应综合考虑区域水能平衡、水盐平衡、水沙平衡和水量平衡及供需平衡以维护生态系统必须的水量。 水能（热）平衡： 根据能量守恒原理，地表能量的收支保持平衡关系。在能量与水分平衡中，最大项之一是汽化的潜热（L）。按能量守恒，连续方程为： 水量平衡方程：E = P ? R 水分与能量之间存在着密切关联。水分与能量联系方程，即水、能（热）平衡方程， 按水量单位计算时有： P ? R =（Rn ? H ? G）/586； 按能（热）量单位（用cal/g）计算时： 586 ( P ? R）= Rn ? H ? G。 在水利应用上采用水、热指标，即辐射干燥指数：Rn/LP。 实际上Rn/L是蒸发能力与降水量之比，Rn/L代表了蒸发能力的上限值PE（PE＝Rn/L）。 区域湿润度Wh表达式：Wh=P- Rs。 由此得出指标Cr（水分适宜度），即： Cr = Rn/L(P- Rs) = PE/Wh ≈ E0/Wh 当E0/Wh１，表明地区干旱，需要补水（引水灌溉）； 当E0/Wh１，表明地区湿涝，需要排水（除涝）； 当E0/Wh＝１时，才是水分的适宜条件，区域生态出现最佳状态，即不旱也不涝。 引水灌溉的任务可以归结为E0/