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爱伊河生态环境需水量研究

文档作者：邱小琮１２赵红雪１尹娟２３文档来源： 1.宁夏大学生命科学学院 2.旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心，宁夏银川７５００２１；３．宁夏大学土木与水利工程学院		点击数：	更新时间： 2025年08月31日
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上一篇：宝鸡市农业用水现状及节水灌溉措施

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文章编号：１００７- ４９２９ （２０１５）０８-００６３-０４
爱伊河生态环境需水量研究
邱小琮１ ，２ ，赵红雪１ ，尹　娟２ ，３
（１ ．宁夏大学生命科学学院，宁夏银川７５００２１ ；２ ．旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心，宁夏银川７５００２１ ；
３ ．宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川７５００２１）
　　摘　要：２０１２ 年３ － １１ 月，在对银川市爱伊河水环境因子调查的基础上，对爱伊河河道内生态环境需水量进行了
分析研究，结果表明，爱伊河河道内生态环境需水量构成为水质净化需水量加上蒸发渗漏需水量。爱伊河年需水总
量为９ ８７８ ．１８ 万ｍ３ ，年缺水总量４ ３６６ ．４８ 万ｍ３ ，其中水质净化需水量为７ ８６６ ．８０ 万ｍ３ ，占总需水量的７９ ．６４％ 。
农田灌溉退水污染已成为影响爱伊河水质的主要污染源，进入爱伊河的污染物的量较多需要净化是造成总需水量大
的主要原因。
　　关键词：爱伊河；需水量；盈缺
　　中图分类号：Ｘ１７１ 　　文献标识码：Ａ
Study on The Eco-environmental Water Requirement of AiYi River
QIU Xiao-cong１ ，２ ，ZHAO Hong-xue１ ，YIN Juan２ ，３
（１ ．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１ ，Ｃｈｉｎａ ；２ ．Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ
Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｓｅｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ａｒｉｄ Ａｒｅａ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１ ，Ｃｈｉｎａ ；
３ ．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１ ，Ｃｈｉｎａ）
Abstract ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ａｑｕａｔｉｃ ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ｆｒｏｍ Ｍａｒｃｈ ｔｏ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ
２０１２ ，ｔｈｅ ｅｃｏ-ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｒｉｖｅｒｗａｙ ｉｎ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｃｏ-ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｒｉｖｅｒｗａｙ ｉｎ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｌｅａｎｉｎｇ ，ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ
ａｎｄ ｓｅｅｐａｇｅ ．Ｔｈｅ ｅｃｏ-ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｒｉｖｅｒｗａｙ ｉｎ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ９ ８７８ ．１８ × １０４ ｍ３ ａ ｙｅａｒ ．Ｔｈｅ ｅｃｏ-ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｗａｔｅｒ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｒｉｖｅｒｗａｙ ｉｎ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ４ ３６６ ．４８ × １０４ ｍ３ ａ ｙｅａｒ ．７９ ．６４％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｃｏ-ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｗａｔｅｒ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ７ ８６６ ．８０ × １０４ ｍ３ ．Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｒｅｔｕｒｎ ｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ
ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ．Ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ｗｈｉｃｈ ｈａｄ ｔｏ ｂｅ ｃｌｅａｎｅｄ ｌｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ
ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ．
Key words ：ＡｉＹｉ Ｒｉｖｅｒ ；ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ；ｗａｔｅｒ ｓｕｒｐｌｕｓ ａｎｄ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ
收稿日期：２０１４-１２-１３
基金项目：教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目（ＩＲＴ １０６７） 。
作者简介：邱小琮（１９７１-） ，男，教授，博士，主要从事水环境调控及水域生态学方面的教学与研究。Ｅ-ｍａｉｌ ：ｑｘｃ７１７５＠ １２６ ．ｃｏｍ 。
　　生态环境是生态系统与环境系统有机结合不可分割的统
一整体，生态环境需水是指维持某一流域生态系统稳定且不使
生态环境退化的最小水量［１ ］ ，或者可以表述为维护生态环境不
再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量［２］ 。生态环境需
水包括生态需水和环境需水２ 部分，生态需水是维持生态系统
中生物群落栖息地环境动态稳定所需的水量［３］ ，环境需水是指
为了保护和改善水环境，满足生态系统基本功能健康所需要的
水量［４ ］ 。根据流域的生态系统结构和自然环境特点，可将流域
生态环境需水分为河道内生态环境需水和河道外生态环境需
水两部分［５］ 。河道内生态环境需水包括基础生态、自净、蒸发、
渗漏和输沙需水量等几部分，河道外生态环境需水包括湿地、
植被、城市等的生态环境需水量。
水是维持河流系统结构并发挥正常功能的介质和动力［６］ ，
保证河道内有足够的水量以满足河道生态系统与环境的需要，
对于水环境安全和水生生态系统健康具有十分重要的意义。
本论文基于生态环境需水理论，结合爱伊河污染物排放的实际
节水灌溉・ ２０１５ 年第 ８ 期 ６３
情况，通过分析爱伊河生态环境需水的构成，对爱伊河不同时
段河道内的生态环境需水进行定量研究，估算生态环境需水的
规模，为保护爱伊河水环境与维护生态环境的稳定和良性循环
提供依据。
1 　材料与方法
1 ．1 　研究区域
宁夏水资源贫乏，干旱多风、植被稀少，决定了其环境容量
较小，生态系统的稳定性差，水环境极易受到污染和破坏，目前
宁夏水环境形势严峻，区域水环境污染已成为最大的环境问题
之一。爱伊河是银川市河湖水系连通的关键工程，是集防洪、
排水、生态、景观为一体的自治区重点水利工程，是国家级水利
风景区，对改善银川市防洪排水条件，调控地下水位、美化人居
环境，提升城市品位，实现人水和谐、社会和谐，具有重要的社
会意义和深远历史意义。爱伊河河道总长１５８ ．５ ｋｍ ，水面５ 万
余亩，控制排水面积１７５ 万亩，水源主要是洪水、沟水和渠道弃
水，爱伊河上段每年可以重复利用的水量达５ １００ 万ｍ３ ，其中，
农田排水占６８ ．９％ ，富含氮、磷营养物质。灌区农业和农村面
源污染正在成为爱伊河水质的基本制约因素，以农田为核心的
灌区退水污染正在变成影响爱伊河水质的主要污染源。由于
外源营养物的大量输入，河湖水交换较弱，使爱伊河水体有逐
渐趋向富营养化的趋势。
1 ．2 　爱伊河生态环境需水量构成
流域生态环境需水量的计算可分为河道内生态环境需水
量和河道外生态环境需水量两大部分，最后综合考虑各种因
素，将两部分的有效部分（扣除重复计算部分）相加求得整个流
域的生态环境需水量［７］ 。爱伊河是银川市河湖水系连通的关
键工程，水源主要是洪水、沟水和渠道弃水，其主要功能为防
洪、排水、生态、景观。因此在对爱伊河需水进行分析研究时主
要考虑河道内的生态环境需水量。
河道内生态环境需水量应该包含能够满足河道生态功能
的基础生态流量，河流在流动过程中蒸发和渗漏的水量，实现
河流水质目标维持河流自净功能的水量。爱伊河生态环境需
水量的构成为：
QR ＝ ｍａｘ（QV ，QJ ） ＋ QZ ＋ QL （１）
式中：QR 为河道内生态环境需水量，ｍ３ ；QV 为河道基础生态需
水量，ｍ３ ；QJ 为河道自净需水量，ｍ３ ；QZ 为河流蒸发需水量，
ｍ３ ；QL 为河流渗漏需水量，ｍ３ 。
爱伊河目前不存在输沙需要，因此爱伊河的生态环境需水
量不包括输沙需水量。
1 ．3 　爱伊河基础生态需水量
基础生态需水量是指维护河道基本生态功能以及水生生
物生存所需的水量。根据爱伊河水文统计资料，选择爱伊河
２００８ － ２０１０ 年月平均实测径流量对基础生态流量进行核算，核
算方法选择Ｔｅｎｎａｎｔ［８］ 法。Ｔｅｎｎａｎｔ 法也叫Ｍｏｎｔａｎａ 法，是根
据生态环境和水文条件特点，在历史流量记录的基础上，取年
天然径流量的百分比作为河流基础生态环境需水量。该法设
有８ 个等级，推荐的基流分为汛期和非汛期，推荐值以占径流
量的百分比作为标准［９］ ，见表１ 。
表1 　保护水生动物的河流流量状况［9］
Tab ．1 Status of river flow for protecting aquatic animals concerned
流量的叙述性描述
推荐的基流
（１０ 月－ 翌年３ 月）／％
推荐的基流
（４ － ９ 月）／％
最大 ２００ ２００ 最佳范围 ６０ ～ １００ ６０ ～ １００ 极好 ４０ ６０ 非常好 ３０ ５０ 好 ２０ ４０ 中或差 １０ ３０ 差或最小 １０ １０ 极差 ０ ～ １０ ０ ～ １０ 　　爱伊河最小生态流量的选取参照文献［９］ ，一般水期（１０ 月
－ 翌年３ 月）取多年月平均流量的１０％ 作为爱伊河最小生态流
量，鱼类产卵育幼期（４ － ９ 月）取多年月平均流量的３０％ 作为
爱伊河最小生态流量。
1 ．4 　爱伊河水质净化需水量
利用河流水体对污染物的自净能力来保护和改善水质，确
保水体满足河流生态环境功能要求，维护水域生态平衡所需要
保持的最小水量称为河道自净需水量。本论文以地面水环境
质量标准ＩＶ 类水为目标，采用一维水质数学模型建立自净需
水量计算模型，对爱伊河自净需水量进行计算。
根据爱伊河水文特征和污染物入河分布特征，将各个污
染物入河口为界线将爱伊河概化为３ 个河段，以四二干沟、第
二排水沟、平二支沟入河口作为起始断面，分别以连通湖北、华
雁湖溢流堰作为终止断面，将爱伊河分为四二干沟－ 连通湖
北、第二排水沟－ 华雁湖溢流堰、平二支沟－ 华雁湖溢流堰３
个控制单元进行分析。依次计算各个控制单元在排入污染物
瞬间完全混合后，达到河流水环境功能质量标准的水质要求的
污染物自净水量，然后再综合考虑整个河道的自净需水量。
对于从河道起始断面到终止断面的整个河道，为使该河道
内水质达到相应的水质标准，在此区间内的河道自净需水量应
为各排污口处最小需水量中的最大量。
1 ．5 　爱伊河河道蒸发需水量
为了维持河流正常的生态环境功能，当水面蒸发量高于降
水量时，需补充的水量称为河道蒸发需水量，当降水量大于蒸
发量时，蒸发需水量为０ 。其计算公式如下［７］ ：
Qz ＝ Qe － Qp （２）
式中：Qz 为河道蒸发需水量，ｍ３ ；Qe 为计算时段内河道蒸发总
量，ｍ３ ；Qp 为计算时段内河道降水总量，ｍ３ 。
1 ．6 　爱伊河河道渗漏补给需水量
当河道水位高于河岸区地下水位时，在重力作用下，河水
以渗流形式补给地下水，该部分水量称为河道渗漏需水量，渗
漏需水量一般按照达西定律计算，公式如下［７］ ：
Qw ＝ K A I T （３）
式中：Qw 为渗漏需水量，ｍ３ ；K 为渗透系数；A 为渗漏剖面积；I
为水力坡度；T 为计算时段长度。
2 　结果与讨论
2 ．1 　爱伊河基础生态需水量
爱伊河基础生态需水量核算见表２ 。爱伊河属典型的季节
６４ 爱伊河生态环境需水量研究 　 　 邱小琮　 赵红雪 　 尹 　 娟
性河流，流量峰值在７ 月，２ 月流量最小。４ － ９ 月为鱼类及其
他水生动物的产卵和育幼期，在此期间，爱伊河流量较大，可以
满足最小基础生态需水量的要求。
表2 　爱伊河基础生态需水量
Tab ．2 Basic water required for ecology and environment of AiYi River
月份
月均水量／
万ｍ３ 月均流量／
（ｍ３ ・ｓ － １ ）
基础生态需水量／
万ｍ３ １ ８８ ．９８ ０ ．３３２ ８ ．８９ ２ ６３ ．７０ ０ ．２６３ ６ ．３６ ３ ２０６ ．５２ ０ ．７７１ ２０ ．６５ ４ ３２９ ．８２ １ ．２７２ ９８ ．９１ ５ ５５２ ．９０ ２ ．０６４ １６５ ．８４ ６ ８６１ ．８８ ３ ．３２５ ２５８ ．５５ ７ ８４２ ．４０ ３ ．１４５ ２５２ ．７０ ８ ７４９ ．６８ ２ ．７９９ ２２４ ．９０ ９ ５０１ ．５０ １ ．９３５ １５０ ．４６ １０ ４２１ ．６６ １ ．５７４ ４２ ．１５ １１ ６８７ ．３６ ２ ．６５２ ６８ ．７３ １２ ２０３ ．３４ ０ ．７５９ ２０ ．３２ 合计 ５ ５１１ ．７０ １ ３１８ ．４６ 　注：爱伊河月均流量数据由爱伊河管理处提供。
2 ．2 　爱伊河水质净化需水量
河流水环境质量下降会对生态和环境系统造成严重影响，
污染物进入水体后，水体需要一定的水量对污染物进行稀释和
自净，使水质恢复或达到水环境功能要求。爱伊河的补水水源
主要来自于农田沟道排水，氮、磷营养盐在爱伊河水体中起主
导作用，也是爱伊河河湖水体逐渐呈现富营养化趋势的主要原
因。结合爱伊河主要水环境因子的分析结果，选取总氮（ＴＮ） 、
氨氮（ＮＨ３ － Ｎ） 、总磷（ＴＰ） 、高锰酸盐指数（ＣＯＤＭｎ ）及五日生
化需氧量（ＢＯＤ５ ） 、为代表性水质指标，水质控制目标为《地表
水环境质量标准》（ＧＢ３８３８-２００２）规定的Ⅳ 类，分别对其自净需
水量进行分析计算，结果见表３ ，表中数据为水质达到Ⅳ 类标准
时的需水量。
表3 　爱伊河水质净化需水量万ｍ３
Tab ．3 Water required for purification of AiYi River
月份ＴＮ ＮＨ３ － Ｎ ＴＰ ＣＯＤＭｎ ＢＯＤ５
１ １０７ ．４２ ９２ ．３６ ９１ ．９１ ９５ ．４８ ９３ ．１４ ２ ８４ ．０３ ６７ ．９２ ６６ ．８６ ７０ ．００ ６８ ．４２ ３ ２７０ ．５７ ２２１ ．０９ ２１６ ．５６ ２２４ ．６８ ２２１ ．８８ ４ ４００ ．３８ ３４５ ．０５ ３３６ ．８９ ３５０ ．２３ ３４６ ．１０ ５ ８５９ ．９４ ６１６ ．７０ ５７０ ．３４ ６４３ ．３１ ６２１ ．６０ ６ １２８４ ．０２ ９３８ ．４２ ８９４ ．７２ ９９３ ．３７ ９７８ ．３８ ７ １４０２ ．０６ ９３１ ．８１ ８９５ ．１６ １０２４ ．２３ １０２０ ．１５ ８ ９８０ ．０８ ７９１ ．４５ ７７４ ．７６ ８４９ ．２９ ８４０ ．４６ ９ ６１４ ．３４ ５２６ ．７０ ５１６ ．９３ ５７４ ．０４ ５６２ ．８１ １０ ４９５ ．０７ ４３５ ．３７ ４３０ ．３２ ４５２ ．６０ ４５４ ．４８ １１ １０９３ ．５９ ７５３ ．１６ ７３０ ．００ ７９５ ．７１ ８１２ ．８９ １２ ２７５ ．３０ ２２７ ．３６ ２１１ ．２７ ２２７ ．７３ ２２８ ．３６ 合计 ７ ８６６ ．８０ ５ ９４７ ．３９ ５ ７３５ ．７２ ６ ３００ ．６７ ６ ２４８ ．６７ 　　５ 种污染物指标自净所需水量不同，为了使河道内水质达
到相应的质量标准要求，河道自净需水量应该从各指标自净最
小需水量中取其最大量，即爱伊河水质净化年需水量为
７ ８６６ ．８０万ｍ３ ，也就是ＴＮ 的自净需水量。因为爱伊河的主要
污染物指标是ＴＮ ，ＴＮ 严重超标，若要使爱伊河的水质达到Ⅳ
类，必须使水体ＴＮ 的含量降低，因此所需自净水量高于其他
污染物指标的自净需水量。爱伊河６ 、７ 月的自净需水量最高，
原因是这段时间，爱伊河补水主要为沟道所引农田退水，ＴＮ 含
量较高，进入爱伊河的ＴＮ 的量大幅增加，所需自净水量也相
应提高。
2 ．3 　爱伊河水面蒸发与河道渗漏补给需水量
爱伊河河道蒸发需水量与河道渗漏补给需水量核算见表
４ 。爱伊河降水量主要集中在５ － ９ 月，占全年降水量的
８３ ．７０％ ，其中８ 月份降水量最高为８８ ．３８ 万ｍ３ 。蒸发主要集
中在３ － １０ 月，占全年蒸发量的８９ ．２２％ ，８ 月份蒸发量最高为
２０８ ．８０万ｍ３ 。从３ 月开始，太阳辐射逐渐变强、气温逐渐上
升，蒸发增强，而降水较少，蒸发量与降水量差值增大，４ 月蒸发
需水量最高为１８０ ．９０ 万ｍ３ ，３ － １０ 月蒸发需水量为１ ０３１ ．５８
万ｍ３ ，占全年蒸发需水量的８７ ．０２％ 。１０ 月－ 翌年２ 月，太阳
辐射较弱、气温很低，水面蒸发量很小，降水也较少，蒸发量与
降水量的差值很小，蒸发需水量也较小。爱伊河５ － ９ 月河道
渗漏量为０ ，其渗漏需水量为０ ；１２ 月－ 翌年４ 月，河道渗漏量
较其他月份高，渗漏需水量也较大。
表4 　爱伊河水面蒸发需水量与河道渗漏补给需水量万ｍ３
Tab ．4 Water required for evaporation and seepage of AiYi River
月份降水量蒸发量蒸发需水量渗漏需水量
１ １ ．９８ ３２ ．４０ ３０ ．４２ ７２ ．６０ ２ ２ ．７０ ５６ ．７０ ５４ ．００ ８８ ．３０ ３ １１ ．５２ １２１ ．３２ １０９ ．８０ １１１ ．４０ ４ １７ ．８２ １９８ ．７２ １８０ ．９０ ８８ ．６０ ５ ４５ ．００ ２０５ ．３８ １６０ ．３８ ０ ６ ４０ ．６８ １９９ ．０８ １５８ ．４０ ０ ７ ６５ ．７０ １７６ ．７６ １１１ ．０６ ０ ８ ８８ ．３８ ２０８ ．８０ １２０ ．４２ ０ ９ ４７ ．７０ １４１ ．４８ ９３ ．７８ ０ １０ １５ ．６６ １１２ ．５０ ９６ ．８４ ６０ ．８０ １１ ３ ．９６ ４１ ．０４ ３７ ．０８ ０ １２ ２ ．３４ ３４ ．７４ ３２ ．４０ ５４ ．２０ 合计 ３４３ ．４４ １ ５２８ ．９２ １ １８５ ．４８ ４７５ ．９０ 　注：爱伊河渗漏量数据由爱伊河管理处提供。
2 ．4 　爱伊河河道内生态环境需水总量
将以上核算结果汇总，得出爱伊河河道内生态环境需水量
结果，见表５ 。爱伊河年需水总量为９ ８７８ ．１８ 万ｍ３ ，其中水质
净化需水量（包括基础生态需水量）为７ ８６６ ．８０ 万ｍ３ ，占总需
水量的７９ ．６４％ ，河道蒸发需水量为１ １８５ ．４８ 万ｍ３ ，占总需水
量的１２ ．００％ ，河道渗漏需水量为４７５ ．９０ 万ｍ３ ，占总需水量的
４ ．８２％ ，在总需水量中，水质净化需水量所占比重最大，说明爱
伊河目前最主要的水环境问题是污染物超标引起的水质污染，
爱伊河生态环境需水量研究 　 　 邱小琮 　 赵红雪 　 尹 　 娟 ６５
其中最主要的污染物指标为ＴＮ ，因此降低外源ＴＮ 的排入将
是今后爱伊河水环境治理的主要任务。
表5 　爱伊河河道内生态环境需水量万ｍ３
Tab ．5 Ecological and environmental water requirement of AiYi River
月份
基础
生态
水质
净化
河道
蒸发
河道
渗漏
绿化
用水
总需
水量
１ ８ ．８９ １０７ ．４２ ３０ ．４２ ７２ ．６０ ０ ２１０ ．４４ ２ ６ ．３６ ８４ ．０３ ５４ ．００ ８８ ．３０ ０ ２２６ ．３３ ３ ２０ ．６５ ２７０ ．５７ １０９ ．８０ １１１ ．４０ ０ ４９１ ．７７ ４ ９８ ．９１ ４００ ．３８ １８０ ．９０ ８８ ．６０ ５０ ．００ ７１９ ．８８ ５ １６５ ．８４ ８５９ ．９４ １６０ ．３８ ０ ５０ ．００ １ ０７０ ．３２ ６ ２５８ ．５５ １２８４ ．０２ １５８ ．４０ ０ ６０ ．００ １ ５０２ ．４２ ７ ２５２ ．７０ １４０２ ．０６ １１１ ．０６ ０ ６０ ．００ １ ５７３ ．１２ ８ ２２４ ．９０ ９８０ ．０８ １２０ ．４２ ０ ５０ ．００ １ １５０ ．５０ ９ １５０ ．４６ ６１４ ．３４ ９３ ．７８ ０ ３０ ．００ ７３８ ．１２ １０ ４２ ．１５ ４９５ ．０７ ９６ ．８４ ６０ ．８０ ０ ６５２ ．７１ １１ ６８ ．７３ １０９３ ．５９ ３７ ．０８ ０ ５０ ．００ １ １８０ ．６７ １２ ２０ ．３２ ２７５ ．３０ ３２ ．４０ ５４ ．２０ ０ ３６１ ．９０ 合计 １ ３１８ ．４６ ７ ８６６ ．８０ １ １８５ ．４８ ４７５ ．９０ ３５０ ．００ ９ ８７８ ．１８ 　注：绿化用水量数据由爱伊河管理处提供。
2 ．5 　爱伊河生态环境需水量盈缺分析
河道生态环境需水量盈缺分析是对爱伊河河道内生态环
境需水量的用水过程进行分析，得出各月与全年生态环境的需
水与缺水情况，具体用生态环境缺水量来表示，月缺水量＝ 月
需水量－ 月均水量，年缺水量＝ Σ 月缺水量，结果见表６ 。
表6 　爱伊河生态环境需水盈缺分析万ｍ３
Tab ．6 Analysis of surplus and lack on ecological and
environmental water requirement of AiYi River
月份月均水量月需水量月缺水量
１ ８８ ．９８ ２１０ ．４４ １２１ ．４６ ２ ６３ ．７０ ２２６ ．３３ １６２ ．６３ ３ ２０６ ．５２ ４９１ ．７７ ２８５ ．２５ ４ ３２９ ．８２ ７１９ ．８８ ３９０ ．０６ ５ ５５２ ．９０ １ ０７０ ．３２ ５１７ ．４２ ６ ８６１ ．８８ １ ５０２ ．４２ ６４０ ．５４ ７ ８４２ ．４０ １ ５７３ ．１２ ７３０ ．７２ ８ ７４９ ．６８ １ １５０ ．５０ ４００ ．８２ ９ ５０１ ．５０ ７３８ ．１２ ２３６ ．６２ １０ ４２１ ．６６ ６５２ ．７１ ２３１ ．０５ １１ ６８７ ．３６ １ １８０ ．６７ ４９３ ．３１ １２ ２０３ ．３４ ３６１ ．９０ １５８ ．５６ 合计 ５５１１ ．７０ ９ ８７８ ．１８ ４ ３６６ ．４８ 　　从表６ 可以看出，爱伊河全年均处于缺水状态，年缺水
４ ３６６ ．４８万ｍ３ ，与全年水量基本相当，说明爱伊河还需要补充
将近１ 倍的水量才能达到Ⅳ 类水的标准。爱伊河５ － ８ 月缺水
最为严重，这也是爱伊河生态环境需水的主要时间。５ － ８ 月，
由于河道蒸发量增大，蒸发需水量增加，鱼类处于产卵育幼期，
水生植物以及其他水生生物正处于生长旺期，基础生态需水量
也增加，再加上沟道补水量的增加，带入大量污染物，使得水质
净化的需水量也增加，从而使得这段时间爱伊河的生态环境需
水量大增。１１ 月需水量较大是因为河道补水带入大量污染物
致使自净需水量增加。
3 　结　语
本文建立了爱伊河河道内生态环境需水量模型，爱伊河河
道内生态环境需水量是指为改善河道生态环境质量或维护生
态环境质量不至于进一步下降时河道生态系统所需要的一定
水质要求下的最小水量，包括为河流自净需水量、河流蒸发损
失量和河流渗漏损失量。爱伊河基础生态需水量远远小于水
质净化需水量，若满足水质净化需要，则可完全满足基础生态
需水；蒸发渗漏需水量作为耗散水，必须得到满足。所以爱伊
河的生态环境需水量构成为水质净化需水量加上蒸发渗漏需
水量即为爱伊河的生态环境需水量。
爱伊河地处西北干旱地区，年蒸发量远远高于降水量，是
降水量的４ ．４５ 倍，蒸发需水量是爱伊河生态环境需水量的重
要组成部分，占总需水量的１２ ．００％ 。爱伊河年均生态环境需
水量为９ ８７８ ．１８ 万ｍ３ ，而总供水量只有５ ５１１ ．７０ 万ｍ３ ，年缺
水４ ３６６ ．４８ 万ｍ３ ，缺水严重。水质净化需水量在爱伊河生态
环境需水量中所占比重最大，占总需水量的７９ ．６４％ 。灌区农
业和农村面源污染正在成为爱伊河水质的基本制约因素，以农
田为核心的灌区退水污染正在变成影响爱伊河水质的主要污
染源，进入爱伊河的污染物的量较多需要净化是造成总需水量
大的主要原因。
对爱伊河而言，其河道生态环境需水量与引水的水质和水
量有着直接的关系，沟道引水污染物超标，生态环境需水量在
一段时间内将很难得到满足。若要提高爱伊河的生态环境功
能，保证河流系统内充足的生态环境需水量，必须减少污染物
的排放，减少沟道引水量，增加生态补水量，同时构建和恢复健
康的水生生态系统，提高水体的自净能力。
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６６ 爱伊河生态环境需水量研究 　 　 邱小琮　 赵红雪 　 尹 　 娟

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