生态环境需水预测演示稿.pptx

全国水资源综合规划技术细则需水预测部分（修订）生态环境需水预测生态环境需水预测 生态环境需水预测生态环境需水预测 一、基本要求一、基本要求二、计算要求二、计算要求三、河道内生态环境需水计算方法三、河道内生态环境需水计算方法四、河道外生态环境需水计算方法四、河道外生态环境需水计算方法五、几点说明五、几点说明一、基本要求一、基本要求 1.需水预测要求采用“新口径”，用水户分为生活、生产和生态环境三大类。为了与“水资源开发利用情况调查评价”采用的分类口径相衔接，需要开展必要的补充调查工作。补充调查的内容包括生态环境用水情况等。2.生态环境需水是指为了维持给定目标下生态环境系统一定功能所需要保留的自然水体和需要人工补充的水量。生态环境需水预测，要结合当地水资源开发利用状况、经济社会发展水平、水资源演变情势等，确定切实可行的生态环境保护、修（恢）复和建设目标，分别进行河道外和河道内的生态环境需水量的预测。3.河道内生态环境需水指维持河流生态系统一定形态和一定功能所需要保留的水（流）量，按维持河道一定功能的需水量和河口生态环境需水量分别计算。河道内生态环境需水量影响河流水系控制断面的水量调控和水资源可利用量，以河流水系主要控制断面为计算节点，对上下游不同计算节点经综合分析后确定计算成果。河道内生态环境需水量与河道内非消耗性生产需水量之间有重复，计算时应予以区分。4.河道外生态环境需水指保护、修复或建设给定区域的生态环境需要人为补充的水量，按城镇生态环境需水、湖泊沼泽湿地生态环境补水、林草植被建设需水和地下水回灌补水分别计算。5.生态环境需水量不分净需水量和毛需水量，也不分需水方案，采用统一值。6.河道内生态环境用水，按流域水系列项填报；参与水资源供需平衡分析的河道外生态环境用水，以水资源三级区套地级行政区为计算单元，按城镇和农村分别统计，并单独统计所有建制市的成果。二、计算要求二、计算要求 1.河道内生态环境需水量计算范围：大江大河干流及重要支流，主要内陆河和独流入海河流，应分别进行河道内生态环境需水计算。2.河道内生态环境需水量计算，应合理选择控制断面作为基本计算节点，计算节点的选择应注意与配置模型里所确定的节点协调一致。比较大的河流应选择多个计算节点，大江大河的计算节点不应少于水资源可利用量计算中选取的节点数。有多个计算节点的河流，应对上下游不同计算节点之间的河道内生态环境需水量进行平衡分析。3.河道内生态环境需水计算节点应采用19562000水文系列作为计算基础资料，资料不全站点，可适当减少系列年。细则中径流量，没有特别说明时，均指天然径流量。若近10年平均用水耗损量小于同期平均实测年径流量的5%，可用实测径流量来计算河道内生态环境需水量。4.河道外生态环境需水量中城镇生态环境需水量计入需水预测中的“城镇”，建制市市区应单独进行河道外生态环境需水量计算和预测；林草植被建设需水量、湖泊沼泽湿地补水量和地下水回灌补水量计入需水预测中的“农村”。5.对于因水资源不合理开发利用导致生态功能退化，且根据当地生态保护、修复和建设目标需要人工补水的湖泊沼泽湿地，应进行生态环境补水量计算。需要进行人工补水的河道（河段）、湖泊、沼泽湿地，由省（自治区、直辖市）和流域共同提出名录，经与全国水资源综合规划技术工作组共同协商确定。6.生态环境需水量可采用不同的方法计算，各流域、各省（自治区、直辖市）可根据资料条件、实际水文生态情势和生态环境保护、建设目标，选取一种计算方法为主，并用其它方法进行校核检查，确保成果的合理性。7.生态环境需水基准年为2000年，基准年的生态环境需水量，应以现状资料和历史资料为基础，经合理性分析后确定。生态环境需水预测，应根据不同地区的水资源条件，不同水平年的生态环境保护、修复和建设目标进行。各地应以社会经济发展总体规划和生态环境保护建设等相关规划为依据，综合考虑当地水资源条件，分别拟定各水平年生态环境保护、修复和建设目标。河道内生态环境需水目标可用河道内需要保留的平均流量百分比表示，各地应根据水资源条件，按照逐步提高的原则，因地制宜的制定各规划水平年的控制目标。基准年河道内生态环境需水不能满足最低要求的，原则上应在2010年，最迟在2020年达到河道内生态环境需水最低要求。河道外生态环境需水目标，应在基准年的基础上，根据当地的水资源条件以及生态环境保护、修复和建设目标，分别制定各水平年的林草建设、湖泊沼泽湿地等补水的计划，以确定需要人工补充的水量。8.生态环境需水预测应充分利用水资源综合规划调查评价阶段已有资料和成果，并补充收集其它资料，必要时做适当的调查。有条件的地区，可分析计算并预测不同来水频率或保证率下的生态环境需水量。三、河道内生态环境需水计算方法三、河道内生态环境需水计算方法1.1.维持河道一定功能的需水量维持河道一定功能的需水量 维持河道一定功能的需水包括生态基流、输沙需水量和水生生物需水量等，可采用Tennant法或分项计算。各地可根据河流水系实际情况，选择不同方法计算，经比较选取合理结果。（1 1）TennantTennant法法 Tennant法将全年分为两个计算时段，根据多年平均流量百分比和河道内生态环境状况的对应关系，直接计算维持河道一定功能的生态环境需水量。Tennant法中，河道内不同流量百分比和与之相对应的生态环境状况见表5-1。表表5-1 Tennant5-1 Tennant法中不同流量百分比对应的法中不同流量百分比对应的河道内生态环境状况河道内生态环境状况 根据Tennant法，维持河道一定功能需水量计算式如下：式中：WR（m3）为多年平均条件下维持河道一定功能的需水量，Mi（天）为第i月天数，Qi（m3/s）为i月多年平均流量，Pi为第i月生态环境需水百分比。Tennant法将一年分为2个计算时段，4-9月为多水期，10-3月为少水期，不同时期流量百分比有所不同。计算时，年内时段可按下法划分：将天然情况下多年平均月径流量从小到大排序，前6个月为少水期，后6个月为多水期。用Tennant法计算维持河道一定功能的生态环境需水量，关键在于选取合理的流量百分比。不同的河流水系其河道内生态环境功能不同，同一河流的不同河段也有差异，要根据实际情况选取合理的河流生态环境目标来确定流量百分比。少水期通常选取多年平均流量的10%20作为河道生态环境需水量、多水期选取多年平均流量的3040%，要根据各河流水系的实际情况而定。泥沙含量较高或有国家级保护物种的特殊河流（河段），维持河道一定功能的需水应分单项计算，并对成果进行合理性分析检查。（2 2）分项计算方法）分项计算方法 生态基流生态基流 生态基流指为维持河床基本形态、防止河道断流、保持水体天然自净能力和避免河流水体生物群落遭到无法恢复的破坏而保留在河道中的最小水（流）量。提供以下计算方法，供计算时参考。方法一：方法一：1010年最小月平均流量法年最小月平均流量法 计算式为：式中：WEb（m3）为河道生态基流，Qmi（m3/s）为最近10年中第i年最小月平均流量。方法二：典型年最小月流量法方法二：典型年最小月流量法 选择满足河道一定功能、未断流，又未出现较大生态环境问题的某一年作为典型年，将典型年最小月平均流量或月径流量，作为满足年生态环境需水的平均流量或月平均径流量。典型年最小月流量法计算公式为：式中：Qsm（m3/s）为典型年最小月平均流量。方法三：方法三：Q95Q95法法 指将95频率下的最小月平均径流量作为河道内生态基流。不同河流水系，用以上三种方法计算得到的生态基流结果不同，可分别采用上述三种方法计算，用计算结果中的最小值作为河道内生态基流，或经分析比较后确定。输沙需水量输沙需水量 河道输沙需水量指保持河道水流泥沙冲淤平衡所需水量，主要与河道上游来水来沙条件、泥沙颗粒组成、河流类型及河道形态等有关。对北方多沙河流而言，河道泥沙输送主要集中在汛期，汛期水流含沙量高，通常处于饱和输沙状态，因此可根据汛期输送单位泥沙所需的水量来计算输沙需水量。汛期输送单位泥沙所需的水量可近似用汛期多年平均含沙量的倒数来代替。输沙需水量可用下式计算：式中：Ws（m3）为年输沙需水量，Sl（kg）为多年平 均输沙量，Scw（kg/m3）为多年平均汛期含沙量。基岩河床的河流或河床比降较大的山区河流，一般情况下水流处于非饱和输沙状态，可用多年最大月平均含沙量代表水流对泥沙的输送能力，输沙需水量计算式为：式中：Sl（kg）为多年平均输沙量，SCmax（kg/m3）为多年最大月平均含沙量。有资料的河段，可根据模型计算水流挟沙力，由水流挟沙力和输沙量计算河道输沙需水量，计算模型可参见河流泥沙有关论著。水生生物需水量水生生物需水量 水生生物需水量指维持河道内水生生物群落的稳定性和保护生物多样性所需要的水量。为保证河流系统水生生物及其栖息地处于良好状态，河道内需要保持一定的水量；对有国家级保护生物的河段，应充分保证其生长栖息地良好的水生态环境。水生生物需水量可按下式计算：式中:WC（m3）为水生生物年需水量，WCij（m3）为第i月第j种生物需水量，WCij根据具体生物物种生活（生长）习性确定。资料缺乏地区，可按多年平均流量的百分比估算河道内水生生物的需水量，一般河流少水期可取多年平均径流量的10-20%，多水期可取多年平均径流量的2030%，有国家级保护生物的河流（河段）可适当提高百分比。河道内生态基流、输沙需水量和水生生物河道内生态基流、输沙需水量和水生生物保护需水量分月取最大值（外包），得到维持河道保护需水量分月取最大值（外包），得到维持河道一定功能的年需水量。一定功能的年需水量。维持河道一定功能的需水量成果要求按附表4-5-1填报。2.2.河口生态环境需水量河口生态环境需水量 河口生态环境需水量指防止咸潮上溯、维持河口生态系统平衡所需的水量，主要包括河口冲沙需水量，防潮压咸需水量，河口生物需水量。各需水量之间有一定重复，各计算单项需水量的最大值为河口生态环境需水量。（1 1）河口冲沙需水量）河口冲沙需水量 河口冲沙需水量指为了保持河口泥沙冲淤平衡所需要水量。冲沙需水量计算需分析历年入海水量的变化特点及河口生态环境、泥沙冲淤平衡状况，丰水年和平水年可利用汛期的排水及灌溉回归水冲淤，枯水年份需要保持一定的入海水量，满足河口冲沙的需要。河口泥沙受到河道水流与潮流的相互作用，水动力条件复杂，可用河口多年入海水量、含沙量、泥沙淤积量等进行估算。（2 2）防潮压咸水量）防潮压咸水量 防潮压咸需水量是为了避免咸潮上溯对河口地区生态环境和生活生产用水带来不利影响所需要的水量。感潮河流为防止潮水上溯，保持河口地区不受咸潮影响，必须保持河道一定的防潮压咸水量。有资料地区可根据河口流量与咸水位关系计算相应的入海压咸水量。无资料地区可以河口处多年平均月最大潮水位和设计潮水位来计算防潮压咸所需水量。（3 3）河口生物需水量）河口生物需水量 河口生物需水指为了保持河口良好的水生生物及其栖息地所需要的水量。河口生物栖息地受河道水流和海洋潮流的共同影响，情况比较复杂。河口生物栖息地保护主要是维持河口入海水量与咸潮及泥沙的动态平衡，一般通过典型年入海水量的分析，确定其需水量。河口生态环境需水量成果要求按附表4-5-1填报。3.3.河道内生态环境需水量河道内生态环境需水量 河道内生态环境需水量应在河流水系主要控制节点（包括河口）计算成果的基础上，综合分析河流水系不同河段河道内生态环境保护、修复或建设目标，提出合理成果。河道内生态环境需水量除了考虑主要江河控制节点的水量要求外，还应考虑其它未控河流或概化计算区域的河道内生态环境水量要求，并进行河流水系及水资源分区的协调与汇总。四、河道外生态环境需水计算方法四、河道外生态环境需水计算方法 1.1.城镇生态环境需水量城镇生态环境需水量 城镇生态环境需水量指为保持城镇良好的生态环境所需要的水量，主要包括城镇河湖需水量、城镇绿地建设需水量和城镇环境卫生需水量。（1 1）城镇绿地生态需水量）城镇绿地生态需水量 采用定额法，即按下式计算：式中：WG（m3）为绿地生态需水量，SG（hm2）为绿地面积，qG（m3/hm2）为绿地灌溉定额。计算时要注意公式中单位转换系数（下同）。（2 2）城镇河湖补水量）城镇河湖补水量 按照水量平衡法或定额法计算城镇河湖生态环境补水量。水量平衡法水量平衡法 根据水量平衡原理，城镇河湖补水量计算公式如下：Wcl=F+f*VS*(PE)/1000 （5-8）式中：Wcl为河湖年补水量（m3），F为水体渗漏量（m3），V为城镇河湖水体体积（m3），f为换水周期（次/年），S为水面面积（m2），P、E分别为降水和水面蒸发量（mm）。定额法定额法 按照现状水面面积和现状城镇河湖补水量估算单位水面的河湖补水量，根据对不同规划水平年河湖面积的预测计算所需水量。也可以采用人均水面面积的现状定额为基础，结合未来城镇人口预测，采用适当的人均水面面积（根据城镇总体规划等）进行预测。（3 3）城镇环境卫生需水量）城镇环境卫生需水量 按照定额法计算：式中：Wch（m3）为环境卫生需水量，Sc（m2）为城市市区面积，qc（m3/m2）为单位面积的环境卫生需水定额（采用历史资料和现状调查法确定）。城镇生态环境需水量按附表4-5-2填报。城市生态环境需水量计算方法与城镇生态环境需水量计算方法相同，成果要求按附表4-5-3填报。2.2.林草植被建设需水量林草植被建设需水量 林草植被建设需水指为建设、修复和保护生态系统，对林草植被进行灌溉所需要的水量，林草植被主要包括防风固沙林草等。林草植被生态需水量采用面积定额法计算：式中：Wp（m3）为植被生态需水量；Spi（hm2）为第i种植被面积；qpi（m3/hm2）为i种植被灌水定额，可参照农作物灌水定额的计算方法，无资料地区可参考条件相似地区确定。3.3.湖泊沼泽湿地生态环境补水量湖泊沼泽湿地生态环境补水量 湖泊沼泽湿地生态环境补水量指为维持湖泊一定的水面面积或沼泽湿地面积需要人工补充的水量。（1 1）湖泊生态环境补水量）湖泊生态环境补水量 湖泊生态环境补水量可根据湖泊水面蒸发量、渗漏量、入湖径流量等按水量平衡法估算，计算公式如下：WL=10*S*(E-P)+F-RL (5-11)式中：WL（m3）为湖泊生态环境补水量；S（hm2）为需要保持的湖泊水面面积；P（mm）为降水量；E（mm）为水面蒸发量；F（m3）为渗漏量，参考达西公式计算，一般情况下可忽略不计；RL（m3）为入湖径流量。部分污染严重的湖泊，还要考虑换水以改善水质，这部分水量需求可另行计算。（2 2）沼泽湿地生态环境补水量）沼泽湿地生态环境补水量 沼泽湿地生态环境补水量可用水量平衡法进行估算，其公式为：WW=10*S*(Ew-P)+F-RW （5-12）式中：WW（m3）为沼泽湿地生态环境需水量；S（hm2）为需要恢复或保持的沼泽湿地面积；P（mm）为降水量；Ew（mm）为沼泽湿地蒸发量；F（m3）为渗漏量，对于底层为冰冻或者泥炭层的沼泽湿地，可近似认为渗漏量为0；Rw（m3）为进入沼泽湿地的径流量。4.4.地下水回灌补水量地下水回灌补水量 地下水回灌补水指为了防治地下水超采，需要通过工程措施对地下水超采区进行回灌所需要的水量。通常情况下，如果开采量小于补给量，地下水超采区可逐步恢复。如确需通过工程措施对地下水超采区进行回灌，可根据地下水保护规划，结合地下水超采量、地下水采补平衡目标、地下水回灌系数和地下水回灌年数，确定合理的地下水回灌量。河道外生态环境需水预测成果按附表4-5-4填报。五、几点说明五、几点说明1.关于协调平衡问题关于协调平衡问题2.预测成果合理性问题预测成果合理性问题3.关于附表关于附表