第七章.水資源可供水量計算與需水量預(yù)測

1、第七章 水資源可供水量計 算與需水量預(yù)測 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 第一節(jié)第一節(jié) 可供水量計算可供水量計算 第二節(jié)第二節(jié) 需水量計算與預(yù)測需水量計算與預(yù)測 2 第一節(jié)可供水量計算第一節(jié)可供水量計算 一、可供水量的定義及其內(nèi)涵一、可供水量的定義及其內(nèi)涵 1. 可供水量概念 （1）概念 可供水量是指在不同水平年、不同保證率的情況下，考可供水量是指在不同水平年、不同保證率的情況下，考 慮需水要求，供水工程設(shè)施可能提供的水量。慮需水要求，供水工程設(shè)施可能提供的水量。 也可以定義為：在給定的來水條件下，考慮供水對象的需 水要求，通過水利工程可以提供的水量。 （2）可供水量的特點與要求 可供水量是某種計算條

2、件下某種計算條件下的供水工程設(shè)施供水工程設(shè)施所能提供的 水量。它不是供水工程最大供水量，也不是實際供水量， 是最大供水能力中能被用水用戶利用的那部分。有別于工 程的實際供水量和工程的供水能力。 工程的棄水量和不能為用戶所利用的水量都不能作為工程可 能提供的水量。 舉例：農(nóng)業(yè)灌溉，在非灌溉期的那部分引水量是毫無用處， 因此，可供水量必須從年最大可引水量中減去用戶不用水的 量。 不同的水平年反映出水資源的開發(fā)利用程度，表現(xiàn)在供水工 程上則為供水工程的組成、工程管理水平及其狀況等。在計 算可供水量時，要分析現(xiàn)狀、近期、遠景發(fā)展水平的情況。 可供水量可用于近、中、遠期近、中、遠期不同規(guī)劃水平年水資源的

3、供需 分析中，可以反映不同水平年水資源的余缺程度。 不同保證率是指豐、平、枯等不同來水情況，同時也間接 地表示了供水工程對用戶的保證程度。同一工程在不同同一工程在不同 保證率下所提供的水量是不同的保證率下所提供的水量是不同的。 可供水量可供水量必須是通過供水工程為用戶提供的。供水工程包 括地表水源供水工程、地下水源供水工程和其它水源供水 工程。有時也包括臨時供水工程。供水工程包括：蓄、引 、提、調(diào)水工程及臨時工程。 沒有通過供水工程設(shè)施直接被用戶利用的水量，如農(nóng)作物 利用的天然降水量、農(nóng)作物根系吸收的包氣帶土壤水分和 地下水，都不能算作可供水量。 如圖1所示，在豐水年份，供水能力較大，而需水量

4、很小 ，故有棄水，可供水量決定于需水量，在枯水年份（圖右 側(cè)）需水量較大 ，但供水能力小， 可供水量決定于 供水能力，小于 需水量。 因此，可供水量與水資源利用量是兩個不同 的概念。通常情況下，實際供水能力同水資 源的豐、平、枯水量在時間分配上存在矛盾 ，因而大大降低了水資源的利用水平，所以 ，可供水量總是不大于可利用量可供水量總是不大于可利用量。 可供水量的意義和目的 從區(qū)域水資源分析的內(nèi)容和目的來看，引進的可供水 量概念要滿足如下要求： 能在區(qū)域水資源分析計算中，反映出水資源的余缺程度反映出水資源的余缺程度。 有別于工程的實際供水量和工程的最大供水能力。 工程的棄水和不能為用戶所利用的水量

5、都不能作為工程可 能提供的水量。 能適應(yīng)現(xiàn)狀、近期和遠景各種不同水平年的供需分析。 能適應(yīng)全國范圍以及不同的計算方法 二二. 影響影響可供水量可供水量的因素的因素 供水工程條件供水工程條件。受季風氣候和大陸性氣候影響，我國天然水 資源年際、年內(nèi)變化大，與用水需求的變化不一致，需要修 建各類供水工程調(diào)節(jié)水資源的時空分布，或遠處引水等?，F(xiàn) 有工程參數(shù)的變化，不同的調(diào)節(jié)運用方式以及不同發(fā)展時期 新增工程設(shè)施等情況，都會算出不同的可供水量。 來水條件。來水條件。不同年的來水變化，以及年內(nèi)的時空變化，所算 出的可供水量不同。 用水條件。用水條件。不同年的用水特性（用水結(jié)構(gòu)、分布、性質(zhì)、要 求、規(guī)模等）、

6、合理用水節(jié)約用水情況等，所算出的可供水 量是不同的。另外用水條件之間也常相互影響，如河道的沖 淤、河道內(nèi)的生態(tài)環(huán)境用水等都可能直接影響河道外工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、城市生活的可供水量；河道上游的用水要求也可能影 響下游的可供水量，等等。 水質(zhì)條件。水質(zhì)條件。不同年的水源泥沙和污染程度等情況，會影響所 提供的可供水量大小。高礦化度地下永，未經(jīng)改良和處理， 不能供工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用，更不能供城鄉(xiāng)人畜生活飲用。 三. 可供水量計算方法 可供水量常按照供水水源和供水工程類型劃分計算。 （一）按供水水源 1. 地表水可供水量 可供水量的計算通式： W地表可供 = min(Qi, Yi) 式中：W地表可供引水工程可供水

7、量；Qii時段滿足水質(zhì) 要求的可引水量；Yi工程提水能力；一般情況下， 地 表水的可引水量應(yīng)小于等于地表水可利用量。 2. 地下水可供水量 可供水量的計算通式： W地下可供 = min(Gi, Wi) 式中：W地下可供引水工程可供水量；Gii時段機井提水 能力；Wi地下水可開采量；一般情況下， 地表水的可 引水量應(yīng)小于等于地表水可利用量。 3. 其他水源的可供水量 4. 總可供水量：包括地表水、淺層地下水、其他 水源可供水量。 （二）按供水工程 1. 蓄水工程可供水量 1）塘壩工程可供水量的計算 方法一：W塘= KV有效 方法二：W塘= 0.667 Te 方法三：W塘= 0.667 F C P

8、 2）中小型水庫可供水量的計算 方法一：Wp= a W 方法二：W年= KV 3）大型水庫可供水量的計算 方法一：年調(diào)節(jié)水庫（按月計算） W入表示水庫月來水量，W0表示時段初水庫蓄水量，M表示月需 水量，V表示時段內(nèi)水庫蓄水變化量。 （1）W入+W0 M時，W可供水 = M （2）W入+W0 M時，W可供水 = W入+W0 方法二：多年調(diào)節(jié)水庫 2. 引水工程可供水量 一般按典型 年逐月計算。 引水工程可供水量的大小與河道天然來水量、下游河道過 水流量要求、引水工程過水能力、用戶的用水要求有關(guān)。 式中：Wk引水工程可供水量；D用戶需水量；Qmax 引水工程供水能力；Yup河道來水量；Ydonw

9、河道下游 要求水量。 max min, kupdown WD QYY 有一河流引水工程向某地區(qū)供水，引水工程供水能力Qmax 70m3/s，河道下泄要求Ydown=60 m3/s ，河道上游來水 量和用戶用水量見下表，試計算該工程可供水量。 求解： 月份123456789101112 來水Yup11011011012013014015015013011510090 需水Dt658050705090607075605080 求解 505050605070607070554030 河道來水量與用戶用水量過程，單位：m3/s 12 1 30 24 3600min,70,60 ktupt t WDY

10、二用戶情況 有一河流引水工程向兩個用戶供水，河道下泄量要求 30m3/s ，引水工程供水能力不受限制。其它情況見圖，流 量按年計算。試計算該工程可供水量。 分析引水工程的可供 水量，有三種情況： 1）屬地優(yōu)先權(quán)原則 2）均衡受益原則 3）重要性原則 區(qū)間入流I60 來水Y120 用戶1 用戶2 回歸水20% 需水D2200 需水D1100 （1）屬地優(yōu)先權(quán)原則 先盡量滿足上游用戶，再滿足下游用戶 計算之：Q190m3/s，Q278m3/s （2）均衡受益原則 水資源緊缺，兩用戶均衡受益，供水量與需水量之比相等 （缺水量與供水量之比相等，意思一樣）。 計算之：Q153.6m3/s，Q2107.1

11、m3/s 21 12 1201 20%6030 100200 QQ QQ （3）重要性原則 水資源緊缺，根據(jù)兩用戶需水重要性來考慮，重要性可用 權(quán)重表示。注意這里只能用缺水量與需水量之比表示了。 按生活：工業(yè)：農(nóng)業(yè)4：2：1分析，取11，22計 算之：Q127.7m3/s，Q2127.7m3/s 21 12 12 1201 20%6030 100200 100200 QQ QQ 3、提水工程 提水工程包括地表水提水工程和地下地下水提水工程。 1. 從河道提水 主要取決于提水設(shè)備能力和用戶需水要求，也受指定保證 率下河道的來水情況、最低枯水位、下游河道的水流要求 等因素制約。 全年最大可供水量：

12、 式中：Q上、Q下河道上游來水量和下游要求下泄水量； Q設(shè)提水設(shè)備能力；D用戶需水量。 ( ) ( )min, t Wq t dt q tQQQD 供 下上設(shè)備 2. 從地下提水 主要取決于地下水補給量、地下水開采井的設(shè)備能力限制 。 地下水多年平均可供水量的控制極限一般為多年平均綜合 補給量。也可用提水工程抽取流量的大小與開機時間相乘 。 （三）水利系統(tǒng)可供水量的計算 （四）地區(qū)可供水量預(yù)測 第二節(jié) 需水量計算與預(yù)測 一.一. 需水量計算項目需水量計算項目 需水量可分為：河道內(nèi)用水河道內(nèi)用水和和河道外用水河道外用水。 圖7-2表示需水量計算項目匯總。 二二. . 各種需水量的影響因素各種需水

13、量的影響因素 1 1、生活用水；、生活用水；2 2、農(nóng)業(yè)用水；、農(nóng)業(yè)用水；3 3工業(yè)用水工業(yè)用水 4 4、服務(wù)業(yè)；、服務(wù)業(yè)；5 5、生態(tài)用水、生態(tài)用水 三三. .需水預(yù)測的內(nèi)容需水預(yù)測的內(nèi)容 通常，按照水的用途將需水分為：通常，按照水的用途將需水分為： 1 1、生活需水、生活需水 2 2、生產(chǎn)需水、生產(chǎn)需水 3 3、生態(tài)需水、生態(tài)需水 經(jīng)濟社會需水 四四. .需水量預(yù)測方法簡介需水量預(yù)測方法簡介 水資源總需要量方程式：水資源總需要量方程式：TD = LD + PD + ED 1 1、趨勢外延法、趨勢外延法 2 2、回歸分析法、回歸分析法 3 3、時間序列法、時間序列法 4 4、定額法、定額法

14、5 5、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法 6 6、灰色預(yù)測法、灰色預(yù)測法 五五. . 各類需水量的預(yù)測要求及計算方法各類需水量的預(yù)測要求及計算方法 水資源總需要量方程式：水資源總需要量方程式：TD = LD + PD + ED 生活用水標準 居民區(qū)生活用水標準 城市生活用水標準：100200L/（人.日） 農(nóng)村生活用水標準：6080L/（人.日） 工業(yè)職工生活用水標準 公共建筑用水標準 市政用水標準 牲畜用水標準 城市性質(zhì)定額單位用水定額 其中居民用水定額 特大城市升/人日180234110130 大城市升/人日176221110130 中等城市升/人日165208110130 小城市升/人日1

15、65195110130 行業(yè)名稱用水情況定額單位用水定額備 注 通用 大專院校教職員工升/人日120/80 有浴池/無 浴池 大專院校住宿生升/人日120 大專院校非住宿生升/人日50 中小學(xué)住宿生升/人日80 中小學(xué)非住宿生升/人日20 鍋爐軟化水m3/立方米1.4 工業(yè)蒸汽m3/噸1.3 工人淋浴升/人班80 大牲畜（升/頭日） 小牲畜 散養(yǎng)（升/只日）集中養(yǎng)殖（升/只日） 乳 牛 成 牛 馬驢 豬(頭）羊雞豬(頭)羊雞 5 0 100 3 0 45 30 45 3 0 45 510 5 7.5 0.2 0.3 15 25 810 0.4 0.6 生活用水量計算 生活用水量計算分農(nóng)村（農(nóng)村

16、居民、農(nóng)村畜牧業(yè)）、城 市居民。其統(tǒng)一公式為： 式中：P：是城市居民人數(shù)、農(nóng)村居民人數(shù)，某種家畜頭 數(shù)。m：是對應(yīng)的用水定額（L/日.人，或L/日.頭）。 1 0.365 n ii i WP m 生活用水量預(yù)測 以現(xiàn)狀人數(shù)、家畜頭數(shù)為基數(shù)，由人口增長率、家畜增長 率，以及未來用水定額的提高。來計算用水量。 統(tǒng)計分析法 規(guī)劃估算法 0 0.3651 n ti WPM 工業(yè)用水分類 工業(yè)用水指：工、礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中，用于制造、加 工、冷卻、空調(diào)、凈化、鍋爐及其它工業(yè)生產(chǎn)中的用水生產(chǎn)中的用水 量量和廠內(nèi)職工生活用水量生活用水量。 冷卻用水 空調(diào)用水 工藝（產(chǎn)品）用水 生產(chǎn)用水 生活用水 工 業(yè) 用

17、 水 按工業(yè)用水過程分類 總用水Vt：指工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中所需要的全部水 量。 取用水Vf（補充水）：工業(yè)企業(yè)取用水量的水源的總 取水量。 排放水Vd：經(jīng)工業(yè)企業(yè)使用后，向外排放的水量。 耗用水Vco：工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中耗用的水量。 重復(fù)用水Vr ：工業(yè)生產(chǎn)過程中，二次或二次以上的用 水。 冷卻用水工藝用水 冷卻塔 預(yù)熱器 107100100 100 100 5 15C15C30C 2 202 102 需水量（取用水量）：Vf107 冷卻水循環(huán)量：Vcd100 冷卻用水量：Vct107100207 排水量：Vd100 重復(fù)用水量：Vr100 總用水量：VtVfVr107100 207 冷卻水

18、循環(huán)率：rc100/107 重復(fù)利用率：r100/207 1）重復(fù)利用指標 在一定的計量時間（年）內(nèi)，生產(chǎn)過程中使用的重復(fù)利 用水量與總用水量之比，稱為重復(fù)利用率。 式中：Vt是總用水量；Vl是消耗水量；Vd是排出的水量； Vr是重復(fù)用水量。 rrr tfrldr VVV r VVVV V V 2）排水率 在一定的計量時間（年）內(nèi)，生產(chǎn)過程中排出水量與總 用水量之比，稱為排水率。 式中：Vt是總用水量；Vl是消耗水量；Vd是排出的水量； Vr是重復(fù)用水量。 ddd tfrldr VVV r VVVVVV 3）耗水率 在一定的計量時間（年）內(nèi)，生產(chǎn)過程中消耗水量與總 用水量之比，稱為耗水率。 式

19、中：Vt是總用水量；Vl是消耗水量；Vd是排出的水量； Vr是重復(fù)用水量。 lll tfrldr VVV r VVVVVV 4）單位產(chǎn)值用水量（萬元產(chǎn)值用水量）（萬元產(chǎn)值用水量） 每生產(chǎn)一萬元產(chǎn)值的產(chǎn)品需要的用水量。 式中： Vwt 一 萬元產(chǎn)值用水量，m3/萬元； Vyf 一 年生產(chǎn)用新水量總和，m3； Vr 一 重復(fù)利用水量，m3； Z 一 年產(chǎn)值，萬元。 工業(yè)用水量的計算 一個地區(qū)、一個工廠，或一個車間，在用水過程中，水 量總是保持平衡的，即任何一個用水單元的總用水量與 消耗水量、排水量和重復(fù)利用量相平衡。即： 通常所說的總用水量是指取用水量，又稱補充水量。 tdr VVVV l rd

20、VVVVV tl補 工業(yè)用水量的測定與估算 （1）水表計量法測定 （2）瞬時法測定 1）流量計法 2）壓力管流量估計法 3）容積法 4）水泵標定流量估算法 工業(yè)用水量的預(yù)測方法 工業(yè)用水量方哪些因素有關(guān)。 工業(yè)用水量預(yù)測方法主要有：經(jīng)驗公式法、相關(guān)法、統(tǒng)計 分析法、規(guī)劃估算法。 相關(guān)法： 工業(yè)用水量與工業(yè)產(chǎn)值或其它影響因素之間具 有一定的內(nèi)在聯(lián)系，可用相關(guān)分析法建立其相關(guān)關(guān)系，以 此預(yù)測不同水平年的工業(yè)用水量。包括：一元線性相關(guān)分 析、一元非線性相關(guān)分析。 經(jīng)驗公式法包括：趨勢法、需水量彈性系數(shù)法、重復(fù)利用 率提高法、單位產(chǎn)品用水定額法。 1）趨勢法 通過多年平均用水量實測資料，歷年用水量地遞

21、增呈現(xiàn) 一定的規(guī)劃，則可以建立用水量發(fā)展趨勢的模式，來進行 預(yù)估。 用水量的遞增率基本穩(wěn)定時， 用水量的遞增率呈現(xiàn)遞增或遞減規(guī)律時， 0 1 i i VVp 1 1 1 i i ppq 1 11 1 1 iii p VV q 式中：p1是第一年的用水量遞增率；q是用水量遞增率p 的遞變率，q為正值時，p逐年上漲，否則，下降。 2）相關(guān)法 工業(yè)用水量與工業(yè)產(chǎn)值或其它影響因素之間具有一定的內(nèi) 在聯(lián)系，可用相關(guān)分析法建立其相關(guān)關(guān)系，以此預(yù)測不同 水平年的工業(yè)用水量。 一元線性相關(guān)分析 一元非線性相關(guān)分析 2 2 2 2 23 : : : : . : cos() : xb c bx Linearyab

22、x Quadraticyabxcx Gaussian Modelyae Polynomialyabxcxdx Sinusoidalyabcxd Exponentialyae Modified : x Poweryab 3） 重復(fù)利用率提高法 單位產(chǎn)值用水量反映了工業(yè)總產(chǎn)值與用水量的關(guān)系 ，當工業(yè)結(jié)構(gòu)趨向穩(wěn)定時，萬元產(chǎn)值用水量基本取 決于重復(fù)水利用率，重復(fù)利用率提高，則單位產(chǎn)值 用水量降低。 式中：是預(yù)測年產(chǎn)值； 分別是現(xiàn)狀年、預(yù)測年的 重復(fù)水利用率； 分別是現(xiàn)狀年、預(yù)測年萬元產(chǎn) 值用水量；是工業(yè)技術(shù)進步系數(shù)，取0.020.05。 ii Wq Z 0 0 1 1 1 n i i qq i 0 i

23、 q 0 q i Z 例題：某市工業(yè)2010年重復(fù)水利用率為70，工業(yè)單位 增加值用水量為120m3/萬元，規(guī)劃到2020年工業(yè)總產(chǎn)值 達到1.5億元，重復(fù)水利用率達到85，工業(yè)技術(shù)進步系 數(shù)取0.04。試預(yù)測2020年該市工業(yè)總用水量。 解： 計算2020年的萬元產(chǎn)值用水量。 4） 需水量彈性系數(shù)法 需水量彈性系數(shù)是指工業(yè)需水量增長率與工業(yè)年產(chǎn)值增長 率的比值。 根據(jù)需水量彈性系數(shù)計算工業(yè)用水增長率，再根據(jù)趨勢法 計算工業(yè)用水量。其步驟如下： 根據(jù)歷年資料，計算工業(yè)產(chǎn)值與用水增長率。 計算需水彈性系數(shù) 確定未來工業(yè)產(chǎn)值增長率。 計算未來用水增長率 按趨勢法計算用水量。 例題：某企業(yè)2000

24、2010年工業(yè)總產(chǎn)值和年 需水量見下表，“十二 五”規(guī)劃確定年工業(yè)產(chǎn) 值增長率為15,試用彈 性系數(shù)法預(yù)測企業(yè)的 2015年的需水量。 年份年份 工業(yè)總產(chǎn)值工業(yè)總產(chǎn)值 （萬元）（萬元） 需水量需水量 （萬（萬m m3 3） 200020005.45 5.45 12401240 200120016.58 6.58 14001400 200220027.93 7.93 15951595 200320039.57 9.57 18101810 2004200411.54 11.54 20552055 2005200513.91 13.91 23332333 2006200616.78 16.78 26

25、502650 2007200720.24 20.24 30103010 2008200824.41 24.41 34503450 2009200929.43 29.43 38703870 2010201035.50 35.50 44004400 解：（1）計算多年平均用水增長率13.53%，工業(yè)產(chǎn)值增 長率20.6%。 （2）計算需水彈性系數(shù)： （3）計算20112015年用水增長率： （4）計算2015年用水量： 66. 0 %6 .20 %53.13 e d r %9 . 9%1566. 0erd 7054%9 . 9144001 5 1 n t dVV 農(nóng)業(yè)用水農(nóng)業(yè)用水 農(nóng)業(yè)用水包括：農(nóng)

26、業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等行業(yè)用水。農(nóng) 業(yè)用水量占總用水量的70%以上。 農(nóng)業(yè)灌溉用水：為滿足作物生育期用水需求，除天然降水 供給外，通過各種水利設(shè)施補送到農(nóng)田的水量。 農(nóng)業(yè)用水中，主要是農(nóng)業(yè)灌溉用水，占70%以上。 一、農(nóng)業(yè)灌溉需水 農(nóng)業(yè)灌溉需水包括水澆地和水田的灌溉需水。 農(nóng)業(yè)灌溉需水量采用灌溉定額預(yù)測方法。要考慮灌溉保證 率水平。 1. 農(nóng)作物需水量 作物生育期內(nèi)或某一時段內(nèi)為滿足作物正常生長所需要的 水量，包括植株蒸騰和株間蒸發(fā)。 對水稻而言，用田間耗水量表示，指作物需水量與深層滲 漏量之和。 作物需水量一般通過灌溉試驗確定，用產(chǎn)量法、蒸發(fā)系數(shù) 法、積溫法等估算。 2. 灌溉制度 灌溉制度

27、：根據(jù)作物需水特性和當?shù)貧夂?、土壤、農(nóng)業(yè)技 術(shù)及灌水技術(shù)等條件，為作物高產(chǎn)及節(jié)約用水而制定的適 時適量的灌水方案。主要內(nèi)容包括作物播種前(或水稻栽 秧前)及全生育期的灌水次數(shù)、灌水日期、灌水定額和灌 溉定額。 灌溉定額：作物播種前(或水稻栽秧前)及全生育期的所需 灌溉的水量，m3/畝。 2.1 水稻灌溉制度確定 水稻本田的灌溉制度包括泡田和插秧后的生育期二部分。 （1）泡田期灌溉用水量（泡田）的確定 式中：h0 插秧時田面所需的水層深度，mm；s1泡田 期的滲漏量，即開始泡田到插秧期間的總滲漏量，mm； t1 泡田期的日數(shù)，d；e1 水田田面平均蒸發(fā)強度， mm/d，可用水面蒸發(fā)強度代替；P1

28、降水量，mm。 61 101111 0.667 ()MhSe tP （2）水稻生育期內(nèi)的灌溉用水量 式中：h1、h2時段初、末田面水層深度，mm；P 時段 內(nèi)降雨量，mm； m時段內(nèi)灌水量，mm , m= hmax- hmin；d時段內(nèi)排水量，mm；WC時段內(nèi)田間耗水 量(包括滲漏量) ，mm。 62 21 hhPm WCd 2.2 旱作物灌溉制度 （1）水量平衡方程 63 0tT WWPKMWET 0 3. 灌溉水利用效率 灌溉水利用系數(shù)：農(nóng)業(yè)灌溉取用水量與田間作物利用水量 的比值?；蛘撸汗鄥^(qū)灌溉面積上田間所需要的凈水量與渠 首引進的總水量之比。 在數(shù)值上等于渠系水利用系數(shù)與田間水利用系數(shù)的

29、乘積。 反映了農(nóng)業(yè)灌溉用水水平。影響因素很多，如灌區(qū)面積大 小、管理措施、防滲水平、田間配套程度、灌溉技術(shù)與方 式等等。 我國灌溉水利用效率較低，僅0.4左右。 66 干 渠 斗 渠 支 渠 農(nóng)渠 10090 80 70 60 50 田間工程水量損失 渠渠 系系 輸輸 水水 損損 失失 示示 意意 圖圖 4.農(nóng)業(yè)灌溉用水量的計算 1）直接計算法 某時段，幾種作物同時用水： 式中：W是農(nóng)業(yè)灌溉用水量，Ai是第i種作物的灌溉面積；mi 是第i種作物的灌溉定額；是灌溉水利用效率；n是作物 種類個數(shù)。 1 / n iii i WA m 2）間接計算法 某時段，幾種作物同時用水： 式中：W是農(nóng)業(yè)灌溉用水

30、量，A是農(nóng)業(yè)灌溉面積；m綜是綜 合灌溉定額；是灌溉水利用效率；i是第i種作物的種 植比。 /WA m 綜 1 n ii i mm 綜 二、林、牧、漁業(yè)用水 1.林牧業(yè)用水量 林業(yè)用水主要指苗圃及果樹灌溉用水，牧業(yè)用水系指 飼料基地、草場的灌溉用水。 式中：F是林業(yè)面積，m是林業(yè)灌溉定額。是利用效 率。 Fm W 凈 2.漁業(yè)用水量 指池塘的水面蒸發(fā)和滲漏所消耗的水量。其公式為： 式中：F是養(yǎng)殖水面面積；E是水面蒸發(fā)量，可蒸發(fā)皿 測得，E=E601；是蒸發(fā)皿折減系數(shù)；P是降水量； S是輸水過程和漁池滲漏損失量； -WFE PS 生態(tài)需水生態(tài)需水 一、基本概念與內(nèi)涵 生態(tài)環(huán)境需水是指維系生態(tài)系統(tǒng)最

31、基本平衡條件極及其最 基本環(huán)境服務(wù)功能所需求的水量。 也可以理解：為了維持給定目標下生態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)一定功 能所需要保留的自然水體和需人工補充的水量。 生態(tài)環(huán)境需水預(yù)測要考慮河道內(nèi)和河道外兩類生態(tài)環(huán)境需 水量。 河道內(nèi)生態(tài)用水分為維持河道基本功能和河口生態(tài)環(huán)境的 用水，包括河道生態(tài)需水和河口生態(tài)需水。 河道外生態(tài)環(huán)境用水指保護、修復(fù)或建設(shè)給定區(qū)域的生態(tài) 與環(huán)境需要人為補充的水體。 河道外生態(tài)和水分為：湖泊濕地生態(tài)環(huán)境與建設(shè)用水、城 市景觀用水等。 城鎮(zhèn)綠化用水、防護林草用水等以植被需水為主體的生態(tài) 環(huán)境用水量，可以用灌溉定額的方式預(yù)測。 生態(tài)環(huán)境需水的計算方法：直接計算法、間接計算法。 二、河道

32、內(nèi)生態(tài)與環(huán)境需水 1. 維持河道一定功能的需水量 維持河道一定功能的需水包括：生態(tài)基流、輸沙需水量和 水生生物需水量等。 （1）濕周法 由實測的河道斷面濕周與斷面流量之間的對應(yīng)關(guān)系，繪 制流量濕周關(guān)系圖，由圖中找出突變點或影響點，與該 對應(yīng)的流量值即為河道生態(tài)流量推薦值。 （2）Tennant法 將全年分為多水期、少水期二個計算時段，分別推薦不同 流量百分比對應(yīng)河道的生態(tài)狀況。 式中：Mi第i月的天數(shù)；Qi第i月的平均流量 ；Pi第i 月生態(tài)與環(huán)境需水百分比。 關(guān)鍵是如何選取合理的流量百分比。 12 1 24 3600 Riii i WM Q P （3）分項計算方法 根據(jù)河道功能，分項計算需水

33、量，然后分月取最大值，得 到維持河道一定功能的年需水量。 生態(tài)基流： 最小月流量平均法：取最近10年每年最小月流量的平均 值。 典型年最小月流量法：取滿足河道一定功能、未出現(xiàn)較大 生態(tài)環(huán)境問題的某一年作為典型年，取該年最小月流量。 Q95法：將95%頻率下的最小月平均流量作為河道生態(tài)基 流。 輸沙需水量：河道水流泥沙的沖淤平衡所需水量 北方河道，按汛期考慮 基巖河床，按全年考慮 式中：Sl多年平均輸沙量，kg；Scwmax多年平均汛期 （最大月平均）含沙量，kg/m3。 水生生物需水量 維持河道內(nèi)水生生物群落的穩(wěn)定性和保護生物多樣性所 需要的水量。 一般河流少水期可取多年平均徑流量的10%20%，多 水期可取多年平均徑流量的20%30%。 max l s cw S W S 2. 河口生態(tài)與環(huán)境需水量 河口生態(tài)與環(huán)境需水量：防止咸潮上溯、維持河口生態(tài)系 統(tǒng)平衡所需的水量。 包括：河