水具有诸多竞争性用途，如工业用水、灌溉、消费、航运和运输，以及发电等，社会系统用水通过引用地表水和抽取地下水来满足，然而这些水源正在枯竭或者超采。在水资源不断逼近极限时，这种竞争性显得更加突出，且新的用水竞争者也随之出现，如保护鱼类、保存洪泛平原湿地和相关动植物、用于景观，以及用于维持河流系统连续性的水等。尽管在某些时段天然径流的一小部分就可以满足某种功能的需求，但是长期来说，在某些时段需要更大的流量来保持河流的健康。

究竟给河流留多少水？美国科学家的研究表明，50%保证率的河道流量的60%是为大多数水生生物在主要生长期提供优良至极好的栖息条件和多数娱乐用途所推荐的径流量。而保持大多数水生动物有良好的栖息条件和一般的娱乐活动，所推荐的基本径流量的河道内径流为50%保证率河道流量的30%～50%。河道内径流为50%保证率河道流量的10%（即90%为河道外耗水）是保持大多数水生生物在全年生存所推荐的最低径流量。法国《乡村法》有关条款也有类似的规定，即河流最低环境流量不应小于多年平均流量的1/10，并明确指出实测径流至少应当有5～10年的资料。有学者认为地表水和可利用地下水总量的50%～60%应留给自然环境。在平均降水量为500～700mm的区域里，生态用水的标准可以以地表水和地下水总量的50%为限，干旱区则应采用60%。

我国幅员辽阔，气候条件、下垫面情况、生态状况和经济发展水平相差较大，所以生态需水量的确定要根据当地情况具体问题具体分析。我国学者认为，中国河川径流量的开采限度不能超过河道年来水量的40%。理由是，中国属于季风气候，径流量在时间上分配不均，不仅年际之间有差异，年内变化也很大，一般来说，枯季径流仅占全年径流的30%左右，汛期径流占全年的径流的70%左右。因此，河流中维持枯水期河流一定水位的这30%的水量是参与组成生态环境的最低要求。如果枯水期河流中的水量少于此数值，便会对生态环境造成不可逆转的影响。

还有一种观点认为，在不影响生态环境的水资源合理开发利用率不超过40%的国际标准的基础上，由于我国水资源紧张，一般采取的水资源开发利用率的标准是60%～70%，生态用水的比例为30%～40%。但也有人认为，一个国家的水资源开发利用率达到或者超过30%，人类与自然的和谐关系就将会遭到严重破坏［3］。国际上地表径流开发利用率一般保持在总流量的25%～30%，最高不超过40%。

水资源开发利用率小于40%可以保持理想的生态环境状况，即生态环境用水至少要大于多年平均径流量的30%，生态环境用水量如果达到多年平均径流量的60%，就能够为大多数水生生物在主要生长期提供优良至极好的栖息条件，并能够保证河流的多数娱乐用途。当然并不是生态环境用水量越多越好，如特大洪水可能会给各种旱生生物带来毁灭性的打击，生态环境用水量的上限还有待研究。湿润地区生态环境用水的水量基本能够满足水生生物的需求，但恶劣的水质对水生态系统的威胁很大，必须额外增加由于净化稀释污水的生态环境用水。干旱半干旱地区生态系统相对来说更加脆弱，必须保证充足的生态环境用水，否则生态系统极易遭到严重破坏。

在水资源有限，社会经济用水与生态用水之间的竞争关系日益尖锐的情况下，如何既满足生态系统的生态需水需求，又能确保社会经济系统对水资源的需求，是急需要解决的问题，其关键的问题是确定生态需水的阈值。

表6.11 是根据式（6.6）和式（6.18）在有关参数设定的前提下，计算得出的现实生态水的评价标准参照表。在已知流域水资源开发利用率、水消耗系数的情况下，通过表6.12就可知流域的现实生态水是否满足水量与水质的要求。例如，某流域水资源开发利用率是70%，消耗系数是0.7，则从表6.12查得属于D类，说明水量与水质均未达标。

比较不同水资源利用率、不同耗水系数情形下3 种评价结果（见表6.11），发现三者之间存在着差异。仅从水量角度进行评价的结果是，能满足生态水60%以上的可达74.5%；如果从水质角度进行评价，能满足生态水质的标准的占39.4%，同时满足水量与水质要求的仅占36.4%。

表6.11　水量与水质相结合评价河流生态需水参照表

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注 A、B、C、D代表生态需水分别满足水量、水质标准的情况，A代表水量与水质均达标；B代表水量达标、水质未达标；C代表水量未达标、水质达标；D代表水量与水质均未达标。

表6.11 不仅为评价现实生态水提供了参考依据，同时也为流域水资源利用程度和利用效率提供了科学依据。例如，假如某流域的耗水系数是0.7，则要达到现实生态水满足水量与水质的要求，就必须使水资源的开发利用率限制在40%以下。假如某流域的水资源开发利用率已经达到70%，则无论消耗率是多少，均不能使现实生态水同时满足水量与水质的要求。因此，表6.11 也揭示了流域水资源开发程度与社会水循环（耗水率）是影响生态水的质与量的关键因素，两者共同作用影响着现实生态水的质与量。

以上分析也可以作为解释国际上水资源开发利用率阈值的依据。目前，国际上普遍认为，20%是水资源开发利用率的极限。表6.11 表明，在水资源开发利用率为20%的情形下，无论水资源的消耗系数是多少，均可以满足生态用水量与质的要求，如果要超出20%，则对于消耗系数就有要求，如水资源开发利用率想要达到30%，则消耗系数必须高于0.5，如果水资源开发利用率要达到40%，则要求水资源消耗系数必须在0.7 以上。而我国的60%开发利用率下，则无论水资源消耗系数是多少，生态用水都不能同时满足量与质的要求，在消耗系数小于0.6 的情况下，仅能满足量的需求。如果要使水资源开发利用率提高到50%，则只有消耗系数为0.8 的情形下才能满足生态水的质与量的要求。

从水量与水质相结合的角度，可以绘制出不同消耗系数下，允许水资源开发利用率的最大值，见图6.8。

图6.8　不同消耗系数下最大允许水资源开发利用率（水量与水质相结合的角度）

从图6.8 可知，水资源开发利用率可以划分为3 个阶梯，消耗系数在0.1～0.4 之间时，水资源开发利用率必须低于20%；消耗系数在0.4～0.7 之间时，水资源开发利用率应界于20%～40%之间；消耗系数在0.7～0.9 之间时，水资源开发利用率应不高于40%。这可以作为解释国际上公认的40%开发利用率、30%极限、20%阈值的依据，也揭示了我国60%水资源开发利用率的缺陷，同时也可以进一步揭示我国水环境污染的真正原因。

随着人类社会的发展，技术水平的提高以及水资源重复利用率、中水回用率的提高，水资源的利用效率也会随之提高，从而降低水回归系数，在一定程度降低生态需水的阈值，缓解经济用水与生态用水之间的矛盾。