理论教育 中国地表水用水现状分析

中国地表水用水现状分析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:地表水用水部门可分为河道外用水和河道内用水两类。现状城市生活用水可以根据城市人口总数与人均用水定额推求。水文学方法不考虑生物的细节信息,主要计算生态环境所需最小水量。湿地生态需水量包括湿地植物需水量、湿地土壤需水量及野生生物栖息地需水量。

中国地表水用水现状分析

地表水用水部门可分为河道外用水和河道内用水两类。

1.河道外用水调查分析

河道外用水主要指农业、牧业灌溉、林业苗圃、工业及城市生活用水、农村人畜用水等。它消耗部分水量,是用水调查的主要对象。

(1)农业用水量。农业用水量包括农业、牧业、林业、渔业和农村人畜用水以及干旱地区的非耕地灌溉用水。目前计算农业用水量主要计算农业灌溉用水量。计算农业灌溉用水量,应对不同类型灌区划分单元,分别由灌溉定额、灌溉面积计算并确定毛灌溉水量、净耗水量和回归水量。

(2)工业用水量。工业用水量一般指工矿企业在生产过程中,用于冷却、空调、制造、加工、净化和洗涤方面的用水。工业生产用水量标准应根据生产工艺过程的要求确定,一般以万元产值用水量表示,也可以按单位计算用水量,或按每台设备每天用水量计算。生产用水因工艺过程、工艺条件的改革,产品结构优化等都可使用水量指标有所降低。生产用水量通常由企业提供。在缺乏资料时,可参考同类企业的技术经济指标确定。在进行现状工业用水量估算时,应按近期当地各行业的产品单位产值(或产品产量)耗水标准进行计算。

(3)城市生活用水。城市生活用水一般用于居民生活、商业医疗卫生文化娱乐、旅游、环境保护及消防等部门。城市生活用水标准通常以每人每天用水量来表示。国外大城市用水标准一般为300L/(d•人),目前我国城市生活用水标准不高。根据我国各地初步调查资料分析,大城市一般为100~150L/(d•人),最高为200~250 L/(d•人),最低为70~100 L/(d•人);中小城市约为50~70 L/(d•人)。随着城镇建设发展、人口增长和人民生活水平的不断改善,今后城市生活用水标准将会不断提高。现状城市生活用水可以根据城市人口总数与人均用水定额推求。

2.河道内用水量调查分析

河道内用水指水力发电航运、放木、河道冲淤及维持河道生态环境需水等。河道内用水基本不消耗水量。

3.生态环境需水量

(1)生态环境需水量概念。生态环境需水量是维持正常或自然的生态环境而需要的水量,主要包括河道生态环境需水、湿地生态环境需水、林地生态环境需水以及必要的入海流量等。在水资源利用程度相对较低时,由于未被利用的水资源远远大于生态环境用水的需求,未能引起人类对其占用水资源的足够认识。随着国民经济的发展,水资源日趋紧张,生态环境由于缺水而遭到破坏的现象日显突出,如由于河道断流、地下水位下降和过度引水而造成海水倒灌、湿地面积减少、森林面积减少、土地沙漠化与盐碱化等问题,已严重影响社会经济的可持续发展。因此在对水资源调度分配时,保证必需的生态环境用水量是十分必要的。

(2)生态环境需水量基本特征。

1)时空尺度特征。生态环境系统随着时间而进化、演替。从长时间来看有生态系统的进化,中时间来看有生态系统的演变,短时间来看有年度、季节和昼夜的变化。因此,生态环境需水具有时间性,不同时间具有不同的生态环境需水的内涵。生态环境系统都具有一定的区域范围,生态环境需水不能脱离一定的区域范围而存在。因此,研究区域不同,生态环境需水的内容也不同。

2)阈值特征。对于任一生态系统,其生态环境需水都存在一个上下限,如果可供利用的水资源过少,那么将不能满足生物基本生长或存活的需要,生态系统将退化或死亡。如果可供利用的水资源过多,也必将影响生态系统的健康。(www.daowen.com)

(3)生态环境需水量计算。根据生态环境需水的组成结构和特点,对其计算的方法可归纳为两类。一类是水文学方法,另一类为生态学方法。水文学方法不考虑生物的细节信息,主要计算生态环境所需最小水量。生态学方法直接针对区域当前生态环境系统的生态价值,以生态管理为目标进行生态环境需水量计算。下面仅对生态环境需水量计算做简要介绍。

1)河道生态环境需水量。河道生态环境需水量可用下式描述。

式中 Qvi——i河段的河道生态环境需水量,m3/s;

Q(gt)i——i河段河道的基流量,m3/s;

Qmi——i河段除河道基流外,为满足i河段一定的环境功能要求所必须具有的水量,m3/s。

2)湿地生态环境需水量。湿地生态环境需水量包括湿地生态需水量和湿地环境需水量。湿地生态需水量包括湿地植物需水量、湿地土壤需水量及野生生物栖息地需水量。①湿地植物需水包括植物同化过程耗水和植物体内包含的水分,蒸腾耗水,湿地植株表面蒸发耗水以及土壤蒸发耗水。前两部分是植物生理过程所必需的,称为生理需水,后两部分是植物生活环境条件形成中所必需的,称为生态需水。②湿地土壤需水量与植物生长及其需水量密切相关。植被密集的湿地和植被稀疏或滩涂湿地计算土壤需水量的方法有差异。③野生生物栖息地需水量是鱼类、鸟类等栖息、繁殖需要的基本水量。以湿地的不同类型为基础,找出关键保护物种,如鱼类或鸟类,根据正常年份鸟类或鱼类在该区栖息、繁殖的范围计算其正常水量。

湿地环境需水量主要包括补水需水量、防止盐水入侵需水量、净化污物需水量和景观需水量等。①补水需水量是指补给地下水或向其他湿地补水的水量。补给地下水主要通过下渗来进行,向其他湿地的补水量计算,主要通过地表径流来进行。②防止盐水入侵需水量主要计算补给地下水漏斗水量。对于溶盐、洗盐而言,要根据盐土分布特征、类别及含盐量等特点,以达标含盐量为依据来计算溶盐洗盐需水量。③净化污物需水量主要计算点源污水排放量进入湿地量及非点源污水进入湿地量净化所需的水量。④景观需水量计算重点是湿地休闲娱乐、旅游摄影等的需水量。

3)林地生态环境需水量。林地生态环境需水量主要包括林地土壤含水量和林地蒸散发量。因此,利用林地土壤含水量定额和林地蒸散发量定额,并根据相应面积分别计算林地土壤含水量及林地蒸散发量,进而计算林地生态环境需水量。

4)入海水量计算。入海水量主要是满足河口、近海地区生态环境需求、维持生态平衡所需要的水量。根据入海水量系列统计资料,分别计算不同年代、不同保证率下的入海水量,比较不同年代、时期的河口生态环境、冲淤平衡状况,选择在不同环境保护目标下的入海水量。

4.其他需水量

其他需水量包括水力发电、航运、渔业、排沙等的需水量,参见其他文献

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