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关于水资源综合规划中值得深入研究的几个问题(2)

2013-05-31 01:08

　　3水资源和水承载力

　　承载力是一个起源于古希腊时代的古老概念，在生态学中一般被定义为“某一生境所能支持的某一物种的最大数量”，它包含着极限思想，并有2个层次的含义：第一是所承受的力来自于某一生境以外的某一物种；第二是某一生境自身不遭受破坏，因为生境一旦破坏，再重新修复是不可能的。
　　关于水资源承载力和水环境承载力研究成果较多，目前普遍接受的定义如下：
　　水资源承载能力是指在一定的时期和技术水平下，当水和达到优化时，区域水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平或最大可持续发展水平。水环境承载力是指某一区域、某一时期、某种状态下的水环境条件对该区域经济发展和生活需求的支持阈值。
　　从上述概念出发，水资源承载能力、水环境承载能力的承载体可以是总量，生物总量，也可以是经济总量。这个概念有4个层次的内涵。一是生态内涵，它表现为这些承载力具有极限含义，它所承载的综合效用具有生态上的极限，对其开发利用应以不超过这个极限为前提。二是技术内涵，这些承载力并非一个纯粹客观的概念，而是与人类作用有关，具有主观性的一面。它与特定的技术水平有关，随着不同时期总体技术与生产力水平的提高，这些承载力具有跳跃性，表现为时间上的技术动态性。三是社会经济内涵，通过社会经济系统结构的优化，社会经济容量或规模会有所不同，从而提高水资源和水环境的承载力。四是时空内涵，表现为水资源承载的综合效用及其约束因素具有区域性；不同的时空尺度，相同水资源和环境条件的承载力是不同的。
　　水资源综合规划技术细则中提到了水资源承载力和水环境承载力这2个专业术语，但是关于这2个参数如何确定没有提出相应的方法，因此该参数的确定方法值得研究探讨。

　　4生活和生产需水的预测方法

　　目前用于需水预测方法较多，如定额法、趋势法、弹性系数法、人均综合用水量法等。分析这些方法，各有特点。

　　定额法需要确定每一行业不同水平年的用水定额、发展规模、以及水的利用系数。要在需水预测之前先要预测这些参数，由于这些变量较多，其影响因素更多，这些参数的预测比需水的预测更复杂，从而导致预测结果误差较大。我国以前若干个五年计划的需水预测成果已经证明了这一点。趋势法、弹性系数法需要较多的资料，受历史资料的可收集性限制，这些方法应用起来有一定难度。另外发达国家用水的经验表明：用水量与人口、发展规模之间的关系不是单一的递增或递减关系，不同国家或地区之间有所差别，不同发展阶段有所差别，不同产业结构有所差别。因此利用这些方法进行需水预测也有一定困难。
　　人均综合用水量法主要应用于城市需水量的预测。由于城市的产业结构十分复杂，要想弄清楚每一个行业的用水定额及其发展规模难度较大，因此为简化计算，采用人均综合用水量法来进行需水预测。但是这一方法也有其局限性，因为人口不是区域消耗水资源的唯一指标，尤其是现在随着现代化程度的提高，经济社会发展对水资源的需求越来越多，而对资源的需求越来越少。因此到底用哪一种方法进行需水预测能够得出一个可以接受、误差较小的成果是一个值得研究和探索的问题。

　　5生态环境需水量

　　生态环境需水是指为维持生态和环境功能和进行生态环境建设所需要的最小需水量。实际上，生态需水与环境需水两者之间存在着交叉和重合的部分，生态需水主要侧重在生物维持其自身发展及保护生物多样性方面，环境需水则主要体现在环境改善方面。
　　杨爱民、郑红星、王浩、刘昌明等认为 “：生态需水应该包括环境需水，所以也称为生态环境需水。生态需水是指在一定的生态保护、恢复或建设目标下，在特定的时空范围内，其生态系统维持良好的稳定状态时所需要的水量(包括：地表水、地下水和土壤水)。鉴于现在对生态环境认识的不断深入，前述界定中的“在一定的生态保护、恢复或建设目标下”的“建设”二字应该去掉。生态环境需水量是目前国内外研究的重点，基本理论和方法也较多，其中大多建立在多学科交叉研究的基础上，现阶段可操作方法主要是基于水基础的几个方法，如最枯10月法、Tennant法等。最枯10月法：我国在《制定地方水污染排放标准的技术原则和方法》(GB3839--83)中规定：一般河流采用近10a最枯月平均流量或90％保证率最枯月平均流量作为设计水文条件。该方法原来用于计算污染物允许排放量，而现阶段把它作为生态环境需水量。实际操作上该方法有其局限性，主要表现为部分季节性河流、现阶段断流河道的生态与环境需水量为零，其允许污染物排放量为零(设计水文条件为零)。

　　Tennant法似：是以预先确定的年平均流量的百分数作为生态环境需水量。Tennant提出，以年平均流量的10％作为水生生物生长低限，以年平均流量的30％作为水生生物生长的满意流量。Montana以年平均流量的10％作为最小生态需水量，最佳范围为年平均流量的60％一100％。该方法适合于大江大河等较大流域，而没有考虑河流流量的年内变化和年际变化，因而有其局限性。此外还有日均流量法、Texas法、N6PRP法、Basiclfow法、月年保证率法、最小月年径流法、ABF法、FDCA法、40％准则等。这些方法计算方便，基本上是经验值，各有其实用性。
　　因此，分析前人的成果，提出适应不同对象的水文、生态、环境等条件的生态环境需水量估算方法具有重要意义。