根据人类对水资源利用和影响程度,可以将地表水资源利用划分为以下4个阶段。
(1)未被人类利用阶段。这个时期的河流系统保持原始自然状态,河道内水量充足,完全能够满足河流系统的生态功能。
(2)合理利用阶段。这个时期的河流系统虽然受人为的影响,但河道内剩余的水量能够满足河流系统的生态功能,保持系统的生态平衡和稳定。
(3)极限利用阶段。这个时期的河流系统受人为影响极大,人类对水资源的开发已到了最低限度,如果超过此极限,就会使河流生态系统遭到破坏。因此这个阶段河道内保留的水量就是保证河流生态系统稳定的“阈值”,也就是满足河流最基本生态功能的河道最小生态水量。
(4)过度利用阶段。这个时期水资源的开发利用已经超出了水资源极限利用阶段,河流系统受到人类的极度影响,河道内剩余的水量已经不能满足河流基本内生态功能的需求,河流生态系统遭到破坏,水生态环境恶化,必须尽快恢复和重建河流生态系统环境。
目前我国北方河流大都处于过度利用阶段,意味着河道内水量的多少不仅受自然因素的影响,更多的烙上了人为因素的影响,其中起决定性作用的是水资源的开发利用率。水资源开发利用率与河道内实际存在的河道生态水之间究竟是一种什么样的关系?通过式(6.6)可以绘制出不同耗水率下水资源开发利用率与生态水的关系示意图(见图6.4)。
图6.4 不同耗水率下水资源开发利用率与生态水的关系
如图6.4所示,能够使现实生态水在“量”上得以满足的条件是:在水资源开发利用率一定的情况下,要求耗水率必须低于某一阈值,或者在耗水率一定的情况下,水资源开发利用率不能超出一定的限度。(www.daowen.com)
如果以本书设定的生态水量比例的标准,即Eaeo≥60%衡量,则对于水资源开发利用率高于70%以上的地区只有将耗水率降低到40%以下时,河道现实生态水才可达到60%的标准。而如果耗水率已经达到70%以上,则只有将水资源利用率降低在50%以下,河道现实生态水的“量”才可以达到60%的标准。
表6.9 是根据式(6.6)计算的在不同水资源开发利用率、不同消耗系数下,生态水的比例。
表6.9 可作为生态水的量的评价的参考标准,即在已知水资源开发利用率和消耗系数的前提下,就可以从表6.10 获得生态用水是否达标。从表6.9 看出生态水的量不达标的约占25.5%。
表6.9 不同水资源开发利用率、不同消耗系数下生态水的比例单位:%
图6.5 是仅从量的角度分析不同消耗率下允许水资源开发利用的情况,由此看出,随着消耗系数的增加,允许水资源开发利用率的最大值在逐渐减少,以消耗系数0.4、0.6、0.9 为界,最大允许开发利用率可以划分为4 个范围,分别对应的是100%、100%~60%、60%~40%、40%。如在消耗系数是0.6的情况下,最大允许水资源开发利用率为60%。
图6.5 不同消耗率下最大允许开发利用率(仅从量的角度)
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