地下水的主要功能篇1
关键词：地下水功能区水功能区河流功能区“三色”理论流域规划黄河
随着我国经济社会快速发展，流域水资源形势发生了显著的变化，贯彻落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会，对流域治理、开发和保护工作提出了新的要求。而现有大江大河流域综合规划距今已20年，流域的水情、工情发生了很大的变化，大部分规划的基础资料已过时，规划期已满，规划思路和内容都难以适应经济社会发展新形势的要求。因此，迫切需要根据流域新的水资源形势、经济社会发展新要求，按照新时期的中央水利工作方针和水利部党组提出的治水新思路开展新一轮流域综合规划修订工作。黄河流域综合规划修编也正在紧张进行中。
黄河流域综合规划修编涉及到各个方面，其中有河流功能区、水功能区和地下水功能区等。
河流功能区划是针对流域干流及主要支流河段为单元，根据河流的自然资源属性、生态与环境属性、经济社会属性和规划期经济社会发展对水资源开发利用的需求以及生态与环境保护的目标要求，协调经济社会发展对河流开发利用的需求与维持河流健康、促进可持续利用之间的关系，合理划定河流功能区划，体现国家对水资源合理开发利用和治理保护的总体部署。
水功能区划分是针对流域干支流河流，指为满足水资源合理开发和有效保护的需求，根据水资源的自然条件、功能要求、开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。
地下水功能区划分是针对流域面上的地下水，是编制浅层地下水利用与保护规划的基础，规划编制主要以地下水功能区为单元，根据其功能状况，提出分区分类开发利用与保护修复规划方案。
地下水功能区以流域的地下水资源量与可开采量和水质功能定义，水功能区划分地表水水资源状况来定义，河流功能区划是综合河流的多个目标中主导功能来定义。
1.河流功能区划
河流功能区划是新一轮流域综合规划修编的重要组成部分，是流域综合规划思路、理论技术体系和规划设计方法的完善和创新。河流功能区划的根本目的，是根据资源环境禀赋、承载能力和开发潜力，明确不同河流河段的功能定位及其开发、利用、治理、保护的目标任务，研究提出相应的控制指标或限制条件，促进生态环境保护和资源优化配置，为指导河流开发利用和治理保护，编制流域综合规划、实施流域综合管理提供支撑与依据。
河流功能区划以河段为单元，综合河流自然资源属性、生态与环境属性、经济社会属性和经济社会发展需求等主要因素，按照河流河段自然、生态功能要求和规划期经济社会发展对水资源开发利用的需求以及生态与环境保护的目标要求等，采用4类河流功能区区划体系进行功能区划分，分为规划保护河段、规划保留河段、调整修复河段和开发治理河段,体现河流开发利用、治理保护的总体格局，协调经济社会发展对河流开发利用的需求与维持河流健康和可持续利用的关系。规划保护河段以生态环境保护为主要目的；规划保留河段是为可持续发展作为储备；调整修复河段是要着重解决开发利用于治理保护之间的矛盾与不协调；开发治理河段是要在注重保护的基础上，进行科学治理，实现有序、合理开发。
在河流功能区划基础上，分析确定河段功能区在水生态保护、水资源保护、景观保护、防洪排涝、供水灌溉、水电开发、内河航运等方面的主要任务，协调不同河段功能之间和不同用水部门之间的关系，提出相应的开发利用与治理保护控制性指标和限制条件，以及管理对策，为编制流域综合规划和实施流域综合管理的提供基础依据。
河流功能区划既要按照总院技术大纲的要求，也要体现黄河自身的特点，站到全河的高度上确定各河段的功能定位。工作中要注意与全国主体功能区划的衔接，尽可能协调好与水功能区划、河道岸线功能区划、生态区划、防洪区划等各种区划的关系，当各种区划存在矛盾时，其他功能应当服从河段的主要功能。
黄委主任李国英黄委专题研究指出，黄河流域河流功能区划应立足于维持黄河健康生命的终极目标来分析确定每个河段的功能定位，牢牢把握构建完善的黄河水沙调控体系是维持黄河健康生命的主要途径，要将是否有利于构建完善的黄河水沙调控体系作为黄河流域河流功能区划的判别标准。同时，要正确处理好与国家主体功能区划的关系。
2.地下水功能区划分
地下水功能区划分是编制浅层地下水利用与保护规划的基础，规划编制主要以地下水功能区为单元，根据其功能状况，提出分区分类开发利用与保护修复规划方案。
根据水文地质条件，地下水水质状况，地下水补给和开采条件，区域生态与环境保护的目标要求，结合近期地下水开发利用状况及水资源综合规划对地下水开发利用的需要以及生态环境保护与修复的要求，以平原区和具有重要供水及生态保护意义的山丘区浅层地下水为重点，划分地下水功能区。
根据地下水功能区的主导功能要求，兼顾其它功能的用水要求，在分析现状存在问题的基础上，因地制宜地确定地下水功能区的开发利用和保护目标，提出地下水开发利用的总量控制目标、维系供水安全的水质保护目标；同时，要根据各功能区水文地质条件、生态与环境保护需求，从管理实际需要出发，结合实际可能，因地制宜制定维持良好生态环境的合理生态水位控制管理目标。根据地下水开发利用现状，按照功能要求对各功能区地下水开发利用状况进行评价。
地下水功能区划分体系见表1，地下水功能区划分工作的技术要求，详见《关于开展全国地下水功能区划定工作的通知》（水利部水资源[2005]386号）。
本次全国地下水功能区划面积原则上与全国水资源分区面积一致，包括不透水面积、水面面积及沙漠区面积等。地下水功能区划分是地下水利用与保护规划成果的基础。
3.水功能区划
水功能区是指为满足水资源合理开发和有效保护的需求，根据水资源的自然条件、功能要求、开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。
水利部水资源[2003]233号文“水功能区管理办法”第三条：水功能区分为水功能一级区和水功能二级区。水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区四类。水功能二级区在水功能一级区划定的开发利用区中划分，分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区七类。黄河流域水功能区划分类体系见框图1。
黄河水资源保护局根据水资源管理和保护的要求，黄河流域水功能区划共划分河流46条，划分河长共计14082.3km，其中干流河长5463.6km，占总河长的38.8%；划分湖库面积448km2。水功能一级区共划分118个，其中保护区22个，保留区9个，缓冲区50个，开发利用区37个。水功能二级区共划分178个，其中饮用水水源区26个，工业用水区26个，农业用水区55个，渔业用水区7个，景观娱乐用水区8个，过渡区25个，排污控制区31个。
水功能区划是水利部门进行水资源保护监督管理、科学利用水环境承载能力等工作的基础和依据。黄河流域水功能区划在结合流域实际情况的基础上,充分体现了水资源开发与保护并重、保证水资源的可持续利用等原则，具有覆盖面广、开发利用程度高、突出水资源的保护重点及水质标准要求高等特点。水功能区划还有一个重要的作用，确定各水域的主导功能及功能顺序；确保水域功能不遭破坏。
4.流域功能区划的区别
4.1主体功能区规划与流域功能区划
《国务院关于编制全国主体功能区规划的意见》(国发[2007]21号，下简称《意见》)，《意见》认为，编制全国主体功能区规划，有利于打破行政区划，制定实施有针对性的绩效考评体系。四大类主体功能区：优化开发区域：国土开发密度已经较高、资源环境承载能力开始减弱的区域；重点开发区域：资源环境承载能力较强、经济和人口集聚条件较好的区域；限制开发区域：资源承载能力较弱、大规模集聚经济和人口条件不够好并关系到全国或较大区域范围生态安全的区域；禁止开发区域：依法设立的各类自然保护区域。全国主体功能区规划是战略性、基础性、约束性的规划，也是国民经济和社会发展总体规划、区域规划、城市规划等的基本依据。
流域功能区划应遵循全国主体功能区规划，是全国主体功能区划的补充完善，互不可替代的专业规划。
4.2流域功能区划之间的不同点
地下水功能区区划采用水资源评价地表水资源评价的面积和分区，即采用流域全覆盖的方式进行。河流功能区划以干流主要支流为主河段为单元，结合黄河流域特点增加中水河槽平滩流量内容。黄河流域水功能区以干流支流为主河段为单元，共划分河流46条，划分河长共计14082.3km，其中干流河长5463.6km，占总河长的38.8%。
黄河流域地下水利用与保护规划是在地下水功能区区划的基础上进行的。黄河流域水功能区划已经水利部的批复，在本次规划中主要是复核完善。河流功能区是新一轮流域综合规划修编的重要组成部分，本部分工作大纲正在完善中，试点工作正在进行。
4.3流域功能区划达到目标
地下水功能区区划以及在此基础上的利用与保护规划将极大的提高地下水管理水平，与地表水联合配置解决了水利部门只管地表水的状况，另一方面巩固水利部门管理地下水的地位，形成“一龙管水”的局面。
水功能区划是水利部门进行水资源保护监督管理、科学利用水环境承载能力等工作的基础和依据。2005年淮河委由于向社会公报淮河流域限制排污总量意见引起国家环保局的强烈不满，国务院有关负责人批复按原“三定方案”的裁定才平息这场风波。
河流功能区划的根本目的，是根据资源环境禀赋、承载能力和开发潜力，明确不同河流河段的功能定位及其开发、利用、治理、保护的目标任务，研究提出相应的控制指标或限制条件，促进生态环境保护和资源优化配置，为指导河流开发利用和治理保护，编制流域综合规划、实施流域综合管理提供支撑与依据。
5.流域功能区划的认识
本次流域综合规划强调不能成为单一水利工程建设项目规划，要突出技术管理的措施和手段，从以上的专业流域功能区划中涉及河流综合功能、水质、地下水，然而对于仍然地表水的管理的缺乏功能区划。
国务院1987年批准了“黄河可供水量分配方案”，而其它大部分流域没有完整的地表水分水方案。流域水资源综合规划进行了水资源配置，但如何管理是其不足。
流域功能区划的划分体系无论是三个或四个，结合本次综合规划“红线”、“底限”控制性指标与限制性条件等与“红黄蓝三色理论”同工异曲。根据水利部水资源管理司孙雪涛副司长的红黄蓝分区管理的“三色理论”，其主要内容在地下水取水许可方面，实施红黄蓝管理，禁采区为红区，采补平衡区为黄区，可采区为蓝区。入河排污口信息管理系统，实施排污总量控制和红黄蓝分区管理。当区域排污总量超过其控制量、水质超过其保护目标时，为红区，应削减排污量，当区域排污量接近排污控制总量时为黄区，不允许再增加排污量，其余为蓝区，表示仍有纳污容量。
地下水的主要功能篇2
关键词地下水规划；浅层水功能区；深层承压水；总量控制；监测管理体系
全国地下水利用与保护规划既是全国水资源综合规划的专项规划也是流域综合规划修编的专项规划。本次规划是在水利部领导下，由水利水电规划设计总院作为技术总负责单位，会同中国水利水电科学研究院、各流域机构和各省（自治区、直辖市）的项目承担单位共同完成的。
2009年11月《全国地下水利用与保护规划（征求意见稿）》进行了高层专家咨询会。
具体工作中采取“从下到上”与“从上到下”多次协调协商与平衡，采取坚持基本原则下省区保留差异性、“求大同存小异”灵活的工作方式，某些数据上可以省区与全国（流域）存在差异，不影响整体规划成果；两本账更反映客观现状，因地制宜会利于地方工作的开展。
结合规划工作中技术问题与《全国地下水利用与保护规划（征求意见稿）》高层专家的意见，作者特归纳总结部分规划相关的问题，提出肤浅认识。
1.功能区
1.1功能区划分
地下水功能区划是地下水利用与保护规划中的重点也是亮点。
根据《全国地下水利用与保护规划》：地下水功能区划是地下水利用与保护工作的基础平台。按照《关于开展地下水功能区划的通知》（水资源[2005]386号）文件的要求，全国开展了浅层地下水功能区划工作，明确了浅层地下水的功能定位。对于深层承压水，按照储备为主的原则，不再划分功能区。
以地下水主导功能为基础，划分全国地下水功能区；根据地下水功能区的主导功能，兼顾其他功能要求，确定各功能区维系供水安全的水位、开采总量控制指标和水质保护目标。本次规划在第二次水资源评价的基础上，进行了浅层地下水功能区的划分，按两级划分为三大区八大类。地下水功能区按两级划分。
一级功能区：地下水一级功能区划分为开发区、保护区、保留区共3类，主要协调经济社会发展用水和生态与环境保护的关系，体现国家对地下水资源合理开发利用和保护的总体部署。
二级功能区：在地下水一级功能区的框架内，根据地下水的主导功能，划分为8类地下水二级功能区。其中，开发区划分为集中式供水水源区和分散式开发利用区共两类地下水二级功能区，保护区划分为生态脆弱区、地质灾害易发区和地下水水源涵养区共3类地下水二级功能区，保留区划分为不宜开采区、储备区和应急水源区共3类地下水二级功能区。地下水二级功能区主要协调地区之间、用水部门之间和不同地下水功能之间的关系。
我国浅层地下水功能区划呈山丘区以保护区为主、平原区以开发区为主的显著特点。地下水二级功能区界线不能跨水资源二级区，基本规划单元面积太小时，根据情况可进行适当归并。
在地下水功能区划工作的基础上，水利部于2007年下发了《关于做好全国地下水利用与保护规划编制工作的通知》（办规计函[2007]409号），要求编制地下水利用与保护规划。
1.2地下水功能区与地表水功能区的差异
流域综合规划修编涉及到各个方面，其中有水功能区和地下水功能区关系密切。
地下水功能区划分是针对流域面上的地下水，是编制浅层地下水利用与保护规划的基础，规划编制主要以地下水功能区为单元，根据其功能状况，提出分区分类开发利用与保护修复规划方案。
地下水功能区以流域的地下水资源量与可开采量和水质功能定义，水功能区划分地表水水资源状况来定义。
地下水功能区区划采用水资源评价地表水资源评价的面积和分区一致，即采用流域全覆盖的方式进行，包括不透水面积、水面面积及沙漠区面积等。水功能区以干流支流为主河段为单元，已经水利部的批复，待国务院批复。
水功能区划分是针对流域干支流河流，指为满足水资源合理开发和有效保护的需求，根据水资源的自然条件、功能要求、开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。
依据同为水利部水资源不同的批文，分区不同：一级区为3类与4类，二级区8类与7类。
水利部水资源[2003]233号文“水功能区管理办法”第三条：水功能区分为水功能一级区和水功能二级区。水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区4类。水功能二级区在水功能一级区划定的开发利用区中划分，分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区7类。
1.3地下水功能区需完善
如何与水功能区相互协调是地下水功能区需要面临的问题。
其实所谓的水功能区实际是应该准确表达为：地表水（江河、湖泊、水库、运河、渠道等地表水体）大部分干流河段与主要支流水域相应质量标准的特定区域的水功能区。
水功能区是沿河道（湖泊）的一条线，地下水是河道外的流域片。
在水资源开发利用强烈的地区地表水与地下水的交换也强烈，重复利用量就越大。
无论地表水功能区与地下水功能区都与环保部门有着密切的联系，特别是地表水，在中国素有“九龙治水”之称的多头治水管理模式中，水利部门和环保部门是两个重要的行业管理部门，而在水的管理权限中，最主要的就是水质和水量这两大部分。治水的工作概括为：水利部门主要管水量，即水资源的利用；环保部门主要管水质，即水污染。目前我国已经形成了这样一个部门分割体制：“环保部门不下河，水利部门不上岸”。
管理体制设置上，充分发挥现有流域水资源保护机构的作用，建立流域管理与区域管理相结构的体制。
2009年3.22世界水日提出的口号是：“地下水——看不见的资源。”地下水一旦由于开发和保护不当而遭受污染，不但其自净能力极弱，而且会对生态环境造成严重影响，直接对人类及其活动造成危害。因此加强对珍贵的地下水资源保护具有非常重要的意义。
地下水功能区保留区中的应急水源区或储备区也可归于开发区，应急水源区应进行一些基础设备的投资，真正起到应急的作用。
2005年11月松花江污染事件哈尔滨宣布停水4天时，为保证市民生活用水，哈尔滨市启动应急预案，从黑龙江省内各市县调水，由各区对口送水，大庆石油管理局钻井总公司钻井队来到哈尔滨帮助在哈的大专院校、供水供热企业新打约100口深水井，哈尔滨市启动市区386口备用水源井。单一以松花江地表水为主的供水的哈尔滨市，2009年总库容5.23亿立方米常年一类水体的磨盘山水源地供水工程全线竣工通水，哈尔滨供水格局实现了由松花江水源向磨盘山水源的重大转变，主城区市民即将全部饮用来自磨盘山的优质水。磨盘山供水工程满负荷运转后，哈尔滨市以松花江水为水源的各水厂将作为备用水源，城市供水将变为“一供一备”的格局，正符合国家关于城市多水源保障体系的要求。
2.深层承压水与浅层水
2.1公报概念深层承压水与浅层水
地下水资源量指地下水体（含水层重力水）的动态水量，用补给量或排泄量作为定量依据。“中国水资源公报编制技术大纲”中：地下水源供水量是指水井工程的开采量，按浅层水、深层水、微咸水分别统计。浅层水指与当地降水、地表水体有直接补排关系的地下水；深层水指承压地下水。坎儿井的供水量计入浅层水中。混合开采井的开采量，根据当地情况按比例划分为浅层淡水和深层承压水，并在备注中说明。
由于水资源公报中的深层水根据各省区实际按照大致深度划分，有的省区按100m或80m埋深，而内蒙古草原采用50m。因此，与本次深层承压水概念上有较大区别，一些省区没有统计或较少深层承压水。各省（自治区、直辖市）基于“水资源公报”成果上报的深层承压水现状实际开采量包含了部分易于补给更新的承压水和岩溶水。
2.2本次规划采用概念
本次将与当地大气降水和地表水体有直接水力联系的潜水以及与潜水有密切水力联系的承压水统称为浅层地下水，将埋藏相对较深、与当地大气降水和地表水体没有直接水力联系而难于补给的地下水称为深层承压水。
浅层地下水广泛分布于我国山丘区和平原区，深层承压水则主要分布于松嫩平原、黄淮海平原和长江三角洲平原。
为解决在地下水利用与保护规划中深层承压水实际开采量统计不准的问题，根据全国水资源综合规划对浅层地下水和深层承压水的界定，并结合国土资源部的研究成果，对有关概念做进一步明确：浅层地下水包括潜水、易于补给和更新的承压水，以及岩溶水；深层承压水是指极难更新补给，基本不参与现代水循环的承压水。
2.3极难更新的深层承压水近似可以看做“矿藏水”
本次规划采用2005年为现状年依据2005年全国和流域以及各省区的地下水现状供水量并对深层承压水进行了调整。
全国水资源综合规划的专题：《深层承压水量计算方法研究专题报告》认为深层承压水除分布于松嫩平原、华北平原（黄、淮、海平原）、长江三角洲地区外，准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、河西走廊、鄂尔多斯盆地和四川盆地等大盆地也存有深层承压水。由于山前平原的中深层承压水易于接受山前侧渗补给，且多与潜水有较密切的水力联系，松嫩高平原的中深层承压水亦具有山前平原之特性，故两类地貌区的地下水开采量均划入浅层地下水。所以，仅在松嫩低平原、大盆地中部、华北平原的中东部平原以及长江三角洲地区统计深层承压水实际开采量。
水利部公报编制组在2009年7月中国水资源公报编制汇总协调工作会议上提出的“水资源公报编制有关技术问题”要求注意公报与相关成果，特别是水资源综合规划的比较分析和协调，确定浅层、深层承压地下水供水量的最新概念：浅层地下水包括潜水、易于补给和更新的承压水，以及岩溶水；山丘盆地、山前平原、松嫩高平原。深层承压水是指极难更新补给，基本不参与水循环的承压水。仅统计松嫩低平原、大盆地中部、华北平原中东部、以及长江三角洲地区等。
“中国水资源公报”的深层承压水新概念实施，需等本次规划批复后正式行文。
本次规划经过多次汇总后确定采用极难更新的地下水作为深层承压水。
由于省区长期应用的概念与这次的无法很快统一，因此，部分省区仍保留原深层承压水的概念，比如河南省涉及四大流域，但省上已经批复规划。
深层承压水让省区接受需要一定的时间，与当地大气降水、地表水体没有直接补排关系的地下水，地质历史时期累积形成的地下水资源量，含水系统中不可再生和恢复的、不能持续利用的水量，“极难更新的深层地下承压水”储存资源可以解释为埋藏较深的类似于矿藏的这类水，当然“矿藏水”不能完全理解为深层承压水，较容易理解。
我国矿藏水开采量占总储量比例不大。深层承压水既然是“矿藏水”，也像煤炭一样一次性资源，作为战略储备不难理解。作者也倾向于既然是矿藏也是可以适量开采的，比如污染严重地区解决饮水安全，以及特殊行业的用途。3.功能区保护指标
3.1开采量、水质和水位
根据地下水的功能要求、现状情况、水资源配置方案以及未来利用保护的需要与可能，合理确定各功能区的地下水保护目标，包括地下水开发利用的总量控制目标即目标开采量、维系供水安全的水质保护目标以及维持良好生态环境的合理生态水位控制目标。
功能区保护指标：水质、开采量和水位三类。
水质要根据主导功能的水质要求，严格控制，避免地下水水质恶化。
地下水开采量以可开采量和开采区地下水补给条件来合理确定，实现区域地下水的采补平衡。
地下水水位要根据地下水功能区生态与环境保护目标的要求，合理确定。
地下水保护指标，加强保护、控制目标不低于现状；地下水超采区治理采取三方面措施：节约、替换、增源；加强节水，减少和控制地下水开采量替代水源建设。对于地下水超采量通过水资源配置替换为地表水，压缩地下水开采。增加地下水补给量，提高地下水的可开采量。
3.2水质保护目标
水质类别按照i、ii、iii、iV、V填报，选择功能区代表性井的水质平均状况作为功能区水质状况；如集中供水水源区按照开采井的水质浓度数据平均确定，分散式开发利用区按照典型井的平均水质代表功能区水质。
以集中式供水水源区保护目标为例加以说明水质标准：具有生活供水功能，水质标准不低于Ⅲ类水的标准值，现状水质优于Ⅲ类水时，以现状水质作为控制目标；工业供水功能的集中式供水水源区，以现状水质为控制目标。
集中式生活水源区根据《地下水质量标准》（GB/t14848-93），地下水矿化度不大于1g/L；集中式工业用水区地下水水质不劣于iV类水；分散式农业用水区地下水水质不劣于V类水。
水质要求不发生地下水污染或发生恶化，影响到功能区的正常使用功能。针对不同地区，依据地下水水质状况和污染源治理情况，提出不同阶段地下水开发利用与资源量保护的规划目标。在水质目标控制中未受污染的区域保持水质现状，经过改水、替换、调水补源等措施提高水质；受到污染的区域治理保护达到原来的水质状况。
3.2开采量控制方案与水位目标
地下水开发利用量要求以可开采量和开采区地下水补给条件来合理确定，目的是实现开发利用区的地下水采补平衡，实现地下水的良性循环；地下水水位是维持地下水生态环境功能的重要指标，不能太低，也不宜过高，要根据各功能区的实际保护目标要求，合理确定。可开采量根据地下水资源调查评价成果进行核定。
水量标准：年均开采量不大于可开采量。
在全国水资源综合规划成果的框架内，不同水平年的地下水开采量控制方案。按照分区规划、有压有增的原则，超采区压采量是规划的难点重点。
集中式供水水源区大部分为城市工业和生活供水，在当地地表水、跨流域调水、再生水利用等方面有相对良好的水资源条件，故未来以压采为重点。
除了浅层地下水开采量控制方案外，还要进行深层承压水开采量控制方案。规划报告中列出了重点地区地下水开采量控制方案：黄淮海平原（由海河一般平原、淮河一般平原及黄河下游平原）、黄河中上游能源基地（山西、陕北、宁夏和内蒙鄂尔多斯高原是我国重要能源化工基地）、长三角地区（包括江苏的苏州、无锡、常州、泰州四地市和浙江杭嘉湖地区以及上海市）、东北平原（东北松嫩平原、三江平原和辽河中下游平原）、西北内陆河（西起帕米尔高原国境线，东至大兴安岭，北起国境线，南迄西藏冈底斯山分水岭）。
地下水水位由于全国无法统一统计最后采用以埋深来代替，并且应有一个高低数据，即一个区间值；超采区一般压采，“退出开采”，中心埋深回升；盐渍化如宁蒙河套及黄河下游沿岸的引黄灌区需要抽取地下水来降低水位，保持一定的埋深；荒漠化地区依据植被的生存要求，要保持一定的水位埋深。如华北深层承压水水位埋深一般不应大于50米，胡杨林地的地下水埋深条件是保持不大于8m的埋深等。
4.重复水量（岩溶水、傍河井、泉水等）
4.1地下水分类与开采概念
本次规划中的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的饱和重力水。根据我国各地区地下水含水层介质、埋藏条件的不同，可将地下水划分为不同的类型。
按照埋藏条件，可将地下水划分为潜水、承压水两种类型。
根据含水层介质的不同，可将地下水划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水共3种类型。地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水层介质中储存运移的水体。
岩溶水主要赋存在碳酸盐岩的溶洞和裂隙中，南方岩溶主要以溶洞甚至地下暗河的形式发育，如贵州、广西等地是南方岩溶较发育的省份。北方寒武或奥陶系岩溶水则多呈现溶隙特点，出水量大，开采条件好，水质优良，是一些城市的重要水源，如河北和山西的太行山一带和山东部分地区岩溶水分布较广泛。
地下水开采：采用抽水设备取用地下水称为地下水开采；包括溶洞甚至地下暗河、坎儿井、傍河井、泉水出露的使用等实际是地表水的利用，与此关系密切的还包括矿井水的利用。
水资源开发利用程度越高，地表水与地下水利用中交换越剧烈，重复利用水量就越多。
4.2岩溶水等地下与地表重复利用水量
对部分比较明确的重复利用水量如岩溶水等，在评价中没有涉及本次规划允许部分省区保留。傍河井开采如关中渭河以及郑州黄河大堤内外的自来水井群等，其利用的实际是地表水量。
西南喀斯特岩溶发育强烈的中心区域，地表涵养水源能力较弱，水资源开发利用难度较大，工程性缺水问题十分突出。岩溶山区由于地表和地下形成的双重空间结构，岩溶地下水较丰富，岩溶大泉及地下暗河是贵州岩溶地下水赋存的主要形式，打深井解决农村居民饮水安全，岩溶水利用采用泉水出露后修建集水设施。
贵州省大约利用量为28亿m3，全国近60亿重复利用水量。
4.3提高水资源耗水率与污水重复利用水量
根据“中国水资源公报”2007年全国总用水（供水）量5819亿m3，用水消耗总量3022亿m3，全国综合耗水率（消耗量占用水量的百分比）为52%，废污水排放总量750亿t；废污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量，但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。
水资源开发利用率（总供水占当年水资源总量）为23%；其中，地表水源供水量占81.2%，地下水源供水量占18.4%，其他水源供水量占0.4%。供水与耗水相差近2800亿m3、提高其他水源如污水资源化、雨水利用和海水淡化量和用水耗水率，将有近1000亿m3潜力，减少大量新鲜水资源量的使用。
按照取水水源不同分为地表水源、地下水源和其他水源三大类。其他水源供水量包括污水处理再利用、雨水利用和海水淡化利用。污水处理再利用量是指经过城市污水处理厂集中处理后的污水回用量，不包括工业企业内部废污水处理的重复利用量。中水又称再生水、回用水，是指城市污水和工业废水经净化处理，水质改善后达到国家城市污水再生利用标准，可在一定范围内使用的非饮用水。如果能将这些废污水通过处理转化为中水无疑将是一块巨大的资源。提高污水处理率，增加污水利用量，污水资源化迈入进行大量使用阶段。
5.规划保障措施
5.1工程措施
地下水利用与保护规划的主要措施包括地下水超采治理、地下水污染治理、地下水涵养与修复、城乡供水保障和地下水监测工程。除供水措施属于利用外，其他措施都属于保护方面的内容。
超采治理是本次规划的重点。超采治理的主要措施是压缩地下水开采量，使地下水系统逐步通过自然修复，实现地下水水资源的良性循环和相关生态系统的修复。
5.2管理措施
地下水资源管理措施主要包括法制建设、制度建设、能力建设、机制和体制等方面内容。
编制《地下水资源管理条例》和《地下水资源管理办法》，并完善地下水功能区划。
地下水功能区划应列入地下水资源管理条例中，作为地下水利用和保护的重要管理依据，赋予地下水功能区应有的法律地位。建立和完善地下水功能区管理制度，分区分类指导地下水的开发利用和保护涵养。建立分区地下水总量控制与定额管理制度，完善地下水取水许可管理和水资源有偿使用制度。
5.3跨流域调水将修复地下水环境
根据本次规划结果，2020年，全国将从跨流域调水工程中，利用118亿m3的水量来支持地下水超采治理，压缩相应的地下水开采量，其中2014年东、中南水北调工程是海河和淮河流域直接受水区，替代的水量也最多，近70亿m3。西北地区利用跨流域调水进行地下水治理的替代水量达29亿m3。
作者通过对黄河流域1919年至2008年天然径流量滑动平均分析将在2013年后将结束自1986年以来较长时段的枯水少水年，有可能出现一个平水年时期，也将对水资源利用紧张有所缓解。
污水资源化的全面使用，结合跨流域调水使相关地区压采与环境修复成了可能，因此，2015年将是北方地下水利用一个一级“拐点”。
5.4规划实施极大提高地下水综合管理水平
在本次地下水利用与保护规划基础上，制定并实施地下水保护的实施方案，落实地下水利用与保护规划的有关措施，确保规划目标的实现。
在地下水利用与保护实施方案中，要建立监测和评估制度，建立适应性管理为原则的动态机制，及时发现实施过程中出现的新问题，提出解决对策，保证规划目标的实现。
地下水功能区的划分与实施，以集中水源地与重点地区控制方案为管理重点，建立监测监督有效体系，对每个地下水水源地的总量、水位、水质动态管理，甚至对重要地区的地下含水层的管理，以及充分发挥广大用水户或自律协会的节水管水自觉性，规划实施必将使我国地下水综合管理水平大幅提高，紧追世界先进管理水平。
地下水的主要功能篇3
如图3所示，海西海27个样点表层硅藻功能群组合呈多生态型，存在明显的空间差异，根据水深限制性排序结果，海西海表层物样品点可以分为2个主要组合带。水深小于8m的样品点，主要包括功能群mp, tD,X3, Lo和C;水深大于8m的样品点，主要包括功能群D,p,a和B。功能群D随水深增加而增多，功能群mp随水深增加而减少，功能群C, Lo, tD和X3主要分布在水深小于8m的区域，表明8m左右可能是海西海硅藻出现功能分异的阂值水深。
27个表层沉积物样品硅藻功能群平均丰富度为6.5，平均Shannon指数为1.14，均匀度指数平均值为0.6}Jaccard相异性指数平均值为0.37，表明海西海表层沉积物硅藻功能群的优势功能群的优势地位较为明显，随水深梯度变化的空间差异较为显著。水深<5m样品点的硅藻功能群多样性整体高于水深>5m的样品点，水深5一10m的样点多样性波动较大，水深>10m的样点的多样性变化较小，呈现相对平稳的趋势。Jaccard相异性指数随水深的增加呈现下降趋势，表明水深是驱动表层沉积物硅藻功能群出现空间差异的主要因素。
2.3表层沉积物硅藻功能群排序分析
主成分分析((pCa)结果表明(图4a)，第比含量变化，累积解释量达到85%oD, B, p和a位于第二轴的负半轴。功能群功能群、2排序轴分别解释了65.7%, 19.3%的硅藻功能群百分mp, tD, X3, Lo和C位于第一轴的正半轴，功能群tD,X3,Lo主要位于第二轴的正半轴，功能群p和a位于第二轴的负半轴。水深小于5m的样品点主要位于第一轴的正半轴，水深大于10m的样品点位于第一轴的负半轴。为了进一步识别驱动硅藻空间分布差异的主要环境因子，序轴分别解释了53.5%, 14.3%的硅藻功能群百分比含量变化，进行了独立的RDa累积解释量共计67.分析。第一、二排8%,因止匕洗择前2轴作排序图(图4b)。水深、水下坡度和离岸最小距离指向第一轴的正方向，且与功能群D,B,C的夹角较小，说明水深越大、水下坡度越大、离岸距离越小，功能群D,B,p,C含量越高;相反地，功能群mp随着水深变大，丰度减小。功能群p位于总氮、总有机质的正方向，说明主要受到营养盐的控制，而功能群X3, tD, a和Lo落于总氮、总有机质的负方向，说明营养盐的富集可能是其主要限制因素。水深、水下坡度和离岸距离是影响海西海表层沉积物空间差异的主要因素，其中水深5一10m样点的影响因素较为复杂。
地下水的主要功能篇4
关键词：GiS平原河网沿运灌区水系生态服务价值评估
水体作为平原河网地区一种特殊生态资源，不仅提供了人类生活和生产活动的基础资源，还具有维持自然生态系统结构、生态过程与区域生态环境等功能。建立平原河网水系生态服务价值评估指标体系，运用货币化手段将平原河网水系各项生态服务价值进行量化，对提高平原河网地区人们对水环境的保护意识及促进平原河网地区经济的可持续发展有着十分重要的意义。利用mapinfo及其组件mapX，以及以VisualBasic可视化开发工具为开发平台，将地理信息系统技术和平原河网水系生态服务功能价值评估结合，有利于高效处理平原河网水系生态服务价值评估中的海量数据，可以完成平原河网各个地区的生态服务功能价值分析，为平原河网地区水资源管理、经济发展和规划决策提供依据。
1平原河网水系生态服务价值评估系统
1.1评估系统指标体系的建立
本文以生态服务价值评估理论为基础，参考千年生态系统评估工作组的分类方法，并借鉴国内外建立河流、湿地、森林、湖泊等生态系统服务价值评估体系的方法，根据国内外评估指标的选择需具有的科学性、全面性、实际可操作性、系统性、独立性、指标定量性等[1]原则，结合平原河网自身特点，建立了平原河网水系生态服务价值评估指标体系。
本文将平原河网水系生态服务分为提品服务、调节服务、文化服务、支持服务四大类，本文仅讨论提品服务和调节服务两项功能的评估方法。
1.2平原河网水系生态服务价值计算方法
1.2.1提供生产及生活用水
平原河网是淡水贮存和保持的重要场所，其为人类和其它动物提供饮用水，为植物的生长、动物的发育和繁殖提供代谢用水，并为农业灌溉用水、工业用水以及生态环境用水等提供充足的水源。采用市场价值法对用水价值功能进行评估，计算公式为：
（1-1）
式中，为供水价值（元/a）；为提供种用途的水量；为种用途水的单位成本价格。
1.2.2水产品提供功能
在评估平原河网水产品提供功能价值的过程中用货币价值作为指标更直观可行，运用市场价值法计算水产品功能价值，计算公式为：
（1-2）
式中，为水产品价值（元/a）；为第类水产品的产量（t/a）；为第类淡水产品的市场价格（元/t）。
1.2.3内陆航运功能
平原河网水系发达，为内陆航运提供了便捷，运用市场价值法计算内陆航运的经济价值，具体计算公式如下：
（1-3）
式中，为河网航运的经济价值（元/a）；为河网航运的货物周转量（）；为货物水运的单位价值；为河网航运的旅客周转量（）；为旅客水运的单位价值（元/（））。
1.2.4水分调节功能
平原河网的水分调节服务功能价值采用机会成本法，利用其保护耕地而避免产生的综合农业损失进行计算，具体计算公式如下：
（1-4）
式中，为排涝的经济价值（元/a）；为保护耕地避免受损的面积（亩/a）；为单位平均综合农业受灾损失值（元/亩）；为其它效益（包括保护人畜、房屋等）（元/a）。
1.2.5净化水体服务功能
运用生产成本法估算平原河网生态系统净化水体的价值，具体计算公式如下：
（1-5）
式中，为净化水体价值（元/a）；为净化合流污水的量（t/a）；为污水处理厂处理污水费用（元/t）。
1.2.6调节气候服务功能[2]
水体蒸发的调节能力也可类似估算如下：
（1-6）
式中，为调节气候价值（元/a）；为水面面积（hm2）；为蒸发量（mm）；为换算系数，即每公顷水面面积蒸发1mm的调温效果(kJ/ha)；为计算用的空调机的功率(kw)；为计算地的电费（）。
1.2.7大气组分调节
根据光合作用方程式：
Co2(264g)+H2o(108g)C6H12o6(108g)+o2(193g)多糖(162g)
得出：生态系统每生产1.00g植物干物质能固定1.63gCo2和释放1.19go2，以此为基础，由平原河网内各植物年净生长量推算平原河网生态系统固定Co2和释放o2的量。
1.2.8净化环境
平原河网水系生态系统净化环境服务其中以吸收So2和滞尘两项功能为主。吸收So2的价值通过影子工程法进行量化，具体计算公式如下：
（1-7）
式中，为林地吸收污染物的经济价值（元/a）；为第类林木对So2的吸收能力（t/（hm2a））；为第类林木的面积（hm2）；为削减二氧化硫的工程费用。
平原河网水系生态系统滞尘功能价值的评价方法类似于吸收So2的价值计算，计算公式为：
（1-8）
式中，为植被滞尘的经济价值（元/a）；为第类林木滞尘能力（t/(hm2a)）；为第类林木的面积（hm2）；为我国削减每吨粉尘的平均治理成本。
2沿运灌区水系生态服务价值GiS评估系统的实现
2.1评估系统界面设计与实现
根据用户需求分析、系统要实现的功能和系统界面设计思路，遵循界面友好、操作简便实用的原则设计系统主界面。打开江都市沿运灌区水系生态系统服务价值GiS评估系统，进入系统运行主界面。界面主要由菜单栏、工具栏、地图框、目录树、鹰眼图5个部分组成。
2.2基本信息查询系统功能实现
基本信息查询系统模块功能主要通过窗口、视图浏览、地图查询、专题地图四个菜单实现。
（1）“窗口”菜单。本系统的主要窗口有地理信息窗口、灌区信息窗口、缩略图窗口、查找图元窗口、打印窗口等；
（2）“视图浏览”菜单。主要实现电子地图的放大、缩小、全屏、平移、中心放大、中心缩小及图层显示、漫游等功能；
（3）“地图查询”菜单。本系统提供的地图查询主要有属性查询、对象查询、数据查询、距离查询。
（4）“专题地图查询”菜单。该菜单包括专题地图制作和专题地图修改及关闭专题地图三个子菜单。。
2.3沿运灌区水系生态服务价值评估系统模块设计与实现
单击主界面上的菜单“评估系统”，即可进行灌区水系生态服务功能价值评价，见图2-1。无论对单条河流的某一年的单项生态服务功能价值进行评估还是对多条河流的多年的多项生态服务功能价值进行评估，评估界面皆有基本信息输入、评估单价输入、计算结果、结果显示分析四个子界面组成，见图2-2。结果显示分析子界面可根据计算结果显示出单项服务功能价值多年的变化趋势或者单条河流各项生态服务功能价值所占比例等，如图2-3所示
2.4系统维护系统功能实现
系统维护系统包括权限确认、密码维护、信息维护及电子地图的维护四个子模块，点击任意模块菜单，即可进入每个模块的操作界面，完成系统数据和地图的更新及权限的设置等操作。
3结语
地下水的主要功能篇5
我国国土空间虽然十分辽阔，但是因为适宜开发空间少、水资源短缺、生态环境比较脆弱、自然灾害威胁大，加上经济与人口增长过快，导致耕地减少过快、生态系统退化、资源环境问题凸显、空间结构不合理、空间利用效率低、公共服务和生活条件差异大等严重问题.为了科学、规范、有序地开发国土空间，国务院2010年颁布的《全国主体功能区规划》将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区.然而，实施主体功能区规划战略会引发区域之间的利益冲突，现行区域间生态补偿制度不健全制约了主体功能区战略的实施，为此，必须建立政府主导下的区域间生态补偿制度.1主体功能区规划与区域利益冲突国家主体功能区划规定优化开发区域和重点开发区域的主体功能定位是生产工业产品，限制开发区的农产品主产区主体功能是生产农业产品，限制开发区的重点生态功能区和禁止开发区主体功能是提供生态产品或生态服务.所以，从区域的主要产品生产功能视角考虑，主体功能区划实际是将全国国土空间划分为三种不同类型的生产区域：以工业产品生产为主的城市化地区；以农业产品生产为主的农业地区；以生态产品提供为主的生态地区.由于工业产品比较收益高、外部正效应很小或无，农业产品比较收益低、外部正效应较大，生态产品比较收益很低、外部正效应大.这样，推进形成主体功能区可能面临两个方面问题：一是在主体功能区规划过程中，很多地方都力争进入重点开发区域或者优化开发区域行列，不愿意进入限制开发区域或禁止开发区域行列；二是在主体功能区建设过程中，限制开发区域和禁止开发区域可能难以做到生态保护与生态建设，而是千方百计发展比较收益较高的工业.因此，如果完全依靠市场的力量，没有政府干预，各地不可避免会产生增加工业投资的冲动，轻视农业，忽视生态保护，主体功能区划会导致区域之间的利益冲突.2区域生态补偿机制不健全制约主体功能区建设主体功能规划与建设在区域（空间）理论与实践上都是重要创新.限制开发和禁止开发区的主体功能是生态保护和生态修复，因此，这些地区的财政经济发展和人民群众生活水平都将受到影响.生态补偿的本质就是调节各利益相关者在生态、环境和经济等方面利益的不平衡，而基于主体功能区的生态补偿制度重点在于解决区域之间的利益不平衡，其利益相关者是各类主体功能区.或者说，生态补偿调节的对象是不同的公共利益主体，而不是一般意义上的单位或个人.因此，为了落实限制开发区和禁止开发区的功能定位，在保护生态环境的同时提高当地人民生活水平，政府需要建立与创新生态补偿制度.目前国家实行的退田还湖、退耕还林、退牧还草、天然林保护等生态补偿政策，大部分采取工程项目投入形式，且补偿年限偏短，缺少配套项目支撑，没有形成完善的政策系统.更没有从促进区域协调发展角度出发，将生态补偿与实现基本公共服务均等化结合起来考虑.由于没有形成完善的区域生态补偿政策体系，导致限制、禁止类开发区域用于生态环境修复与维护的资金难以落实，也缺少足够的财力引导和促进限制、禁止类开发区域超载人口流出.必须指出，由于生态环境的外部性较大，跨区域的生态补偿必将涉及众多的利益主体，并且环境产权归属界定较为复杂，企图通过市场途径解决区域间生态补偿问题，必然面临交易成本过高，谈判时间过长，成功可能性小的风险.综观全国，到目前为止，凡是跨省的生态补偿，没有一个成功的案例[1].例如，黄山市是新安江流域上游的水源涵养区，而杭州市是新安江流域下游的受益区，从2004年起，安徽省黄山市与浙江省杭州市就共同就新安江流域生态补偿问题开始协商，安徽与浙江两省以及黄山、杭州两市党政和环保部门，就建立新安江流域生态补偿问题进行了10多次的谈判与协商；原国家环保总局调研组也专门对新安江流域生态补偿问题进行数次调研；第十届全国人民代表大会四次会议后，建立新安江流域生态补偿机制被全国人大常委会定为2006年度重点督办的12件建议案之一；2007年，新安江流域被国家发改委等列为全国中小流域生态补偿机制建设四大试点流域.但是，历时5年，皖浙两市间的生态补偿机制仍旧是“水中月”、“镜中花”.因此，生态环境是公共产品，上级政府尤其是中央政府在区域间生态补偿中应当发挥主导作用，实践证明，试图完全通过市场方式解决不同区域之间的生态补偿问题很难行得通.由于现行的区域性生态补偿制度不健全，使本来就贫困的限制、禁止类开发区域的经济社会发展更加落后，居民收入水平与优化、重点类开发区域的差距越来越大.同时也严重影响到限制、禁止类开发区域生态保护的成效.结果是上游地区投入，下游地区受益，欠发达地区投入，富裕地区受益.总之，限制、禁止类开发区域生态保护和建设任务重、投入大，却没有得到合理的补偿，造成区域发展差距不断扩大.3政府主导下的区域间生态补偿制度创新3.1建立政府主导下区域间生态补偿制度的理论分析关于解决区域间的外部性问题，一般有二种方案可供选择：一是基于科斯定理，建立排污权交易市场，即通过产权明晰条件下的市场主体间的充分自由交易来消除外部性问题；二是基于庇古的外部性理论理，征收排污税（费）和提供财政补贴，即通过政府对负外部征收矫正性的税收和对正外部提供鼓励性的补贴来解决外部性问题.前者强调市场交易的作用，后者主张发挥政府的主导作用.至于两种方案的优缺点，相关文献论述较多，在此不做过多评述.笔者认为，在主体功能区建设背景下，建立区域间排污权交易市场会受到更多因素制约.首先，受到市场交易主体确立的问题制约.科斯定理的产权交易效率是基于完全竞争市场假设条件，即通过众多企业或居民之间的竞争，达到市场均衡的效率水平.主体功能区建设背景下，区域间生态补偿的目的是促进主体功能区之间基本公共服务均等化，或者用以弥补生态修复成本，是区域之间的利益关系调整，现实条件下，能够代表区域利益的只能是当地政府，政府间交易不可能是完全竞争市场，难以实现最优效率.#p#分页标题#e#其次，受到排污权分配问题制约.若将更多的排污权分配给重点、优化类开发区域，显然有违区域间生态补偿的初衷；若将更多的排污权分配给限制、禁止类开发区域，显然与主体功能区定位相矛盾.再次，受到市场交易条件问题制约.限制、禁止类开发区域的排污权是受限制的权利，只能用于交易，而不能使用，一种受限制的权利的市场交易价格显然要低于正常交易价格，也难免会导致效率低下.因此，单纯的排污权交易无法适用于主体功能区建设背景下的区域间生态补偿，必须将科斯定理与庇古的外部性理论理有机结合，建立以政府为主导的区域间生态补偿制度，需要产生负外部性地区（优化开发区域和重点开发区域）对产生正外部性地区（限制开发区域和禁止开发区域）提供生态补偿.3.2建立政府主导下区域间生态补偿制度的初步构想由于空气、土地和水是构成生态环境的三大最基本要素，区域间生态环境的外部性，主要应当考虑三种情况：一是由于空气流动，上风地区对空气质量的影响会造成下风地区受益或受损；二是由于主体功能区规划引起土地开发权转移，限制、禁止类开发区域因为土地开发权受到限制而受损，重点、优化类开发区域则因为享有更多的土地开发权而受益；三是由于河（江）水流动，上游地区对水质的影响会造成下游地区的受益或受损.因此，在主体功能区建设背景下，区域间生态补偿制度，主要应解决好区域间大气生态补偿制度、主体功能区之间的土地开发权补偿制度和流域间生态补偿制度.3.2.1建立区域间大气生态补偿制度由于风云变幻莫测，大气流向不定，踪迹漫无边际，空气流动的外部效应造成的受益受损主体较为模糊，其受益受损区域范围不明确，显然不能采取一对一的谈判形式来解决.虽然市场微观主体（企业）之间可以通过碳交易来解决外部性问题，如上文所述，但是其并不适用于解决区域间（政府间）的生态补偿问题.因为空气具有完全的非排他性和非竞争性特征，是典型的纯公共产品，提高空气质量也是全社会公共需要.按照现代公共经济学原理，与纯公共产品对应的价格形式是税收，因此，可以通过设计庇古税方案解决区域间空气生态补偿问题.国际上关于空气污染税收主要包括碳税和硫税，考虑到征收空气污染税会增加企业和居民负担，我国应当采取循序渐进方式逐步建立与完善空气污染税制度.当前可以考虑先开征碳税，以后再考虑征收硫税；率先在优化开发区域进行碳税试点，条件成熟再向重点开发区域推广；目前只向企业征收碳税，以后酌情对个人征收；开始使用较低税率征收，逐步按照边际治污成本征收.碳税的计税依据是二氧化碳排放量，应当采用从量定额税率形式.由于碳税在地区间分布不均匀，而且容易转嫁，应当作为中央税比较合理，并建立大气生态补偿基金.大气生态补偿基金主要应用于中央对限制、禁止类开发区域的生态补偿，既可以增加其一般性转移支付规模，也可以增加对植树造林等有利于净化空气项目的专项转移支付.限制、禁止类开发区域主要功能是进行环境保护与生态修复，提供涵养水源、防风固沙、净化空气、调节气候等生态服务，对全国或较大范围地区起到重要的生态屏障作用，其行为在区域间具有正外部性效应.重点、优化类开发区域主要功能是发展经济，是生态服务的受益者，在享受新鲜空气的同时，还排放废气，造成生态环境破坏，其行为在区域间具有负外部效应.庇古税方案的实施，一方面有利于促进重点、优化类开发区域转变经济增长方式，降污减排，提高资源利用率；另一方面为限制、禁止类开发区域提高基本公共服务水平、加强生态环境建设提供资金保障.因此，庇古税方案的实施，最终能够体现优化、重点类开发区域对限制、禁止类开发区域的生态补偿.若按照财政部的建议一开始每吨Co2只征收10元的低税率[2]，按照每年Co2排放55.47亿吨[3]计算，我国每年可征收碳税500多亿元.在主体功能区建设背景下，除了安排部分碳税收入用于能源开发利用等科技投入外，大部分应当形成大气生态补偿基金，用于对限制、禁止类开发区域生态补偿.具体补偿办法，可以综合考虑限制、禁止开发区域面积和人口两个因素来确定.令：全国限制、禁止类开发区总人口为tR；全国限制、禁止类开发区总面积为tm；各省限制、禁止类开发区人口为Rn(n=1，2，3，4……)；各省限制、禁止类开发区面积为mn(n=1，2，3，4……)；全国计划年度安排大气生态补偿基金总额为tC；则中央对n省计划年度大气生态补偿金额=（mn／tm×50%+Rn／tR×50%）×tC注：公式中50%表示权重，这里表示人口与土地权重各占50%.3.2.2建立主体功能区之间土地开发权转移生态补偿制度土地出让金收入是土地使用权性质改变带来的收益，土地开发对地方政府提供最直接的收入就是土地出让金收入.主体功能区规划是国土空间开发的战略性、基础性和约束性规划，是对未来国土空间开发做出的总体部署，对不同国土空间的功能定位、发展方向、开发方式及开发强度等做出明确规定.优化开发区和重点开发区主要是规划为工业化和城镇化地区.限制开发区和禁止开发区是主要规划为粮食主产区和生态功能区.主体功能区规划实质上是规定了不同地域空间单元的土地开发权.优化开发区和重点开发区被赋予更多的将农业用地转化为工业用地的权利，地方因此可以取得更多的土地出让金收入，例如，根据2009年12月中国60个城市土地市场交易情报，上海市、杭州（包含余杭、萧山）市、北京市土地出让金收入位居前三甲.限制开发区和禁止开发区则被限制或剥夺了进一步开发土地的权利，必然因此导致地方经济利益的损失.土地出让金是土地开发权价格或货币形态，是土地使用权性质改变带来的收益.例如，若将农业用地变更为城市建设用地，土地售价会立即暴涨，这种收益主要源于国家的国土空间规划，即中央允许地方对土地使用性质的改变，并非来自权利人的投资或劳动.土地（除了农村集体土地以外）都属于国家所有，国家所有权就包括开发权，不然还叫什么所有权？既然是国家所有，就是全民所有.因此，土地开发收益不能只归当地使用，至少中央应当拿大头，地方拿小头，以避免土地收益地方所有所导致的新的不公平和地方竭泽而渔、发土地财.因此，我国的土地开发权主要归国家所有，而目前与之相联系的土地出让金收入完全归属地方政府，显然不妥.由于主体功能区规划造成地区间土地开发权益不均衡，为了减少地区间围绕土地出让金而产生矛盾与利益冲突，笔者认为，应当尽快改革不利于主体功能区建设的土地出让金制度.首先，考虑到土地出让金收入规模巨大，因此必须纳入预算管理，强化预算监督.其次，在进一步明确中央与地方事权与财权关系的前提下，随着地方税体系的完善，应逐步提高土地出让金收入上划中央的比例，目前可以考虑将中央与地方的分成比例定为60:40，以遏制当前愈演愈烈的“土地财政”趋势，中央政府土地出让金收入主要用于建立土地开发权生态补偿基金.最后，土地出让金收入主要用于增加对限制开发区与禁止开发区的生态补偿.2011年全国土地出让金总额达到3.15万亿元[4]，主要分布在大中城市，扣除用于“三农”支出后还剩余3万亿元.按照中央地方60:40分成，中央可取得土地出让金1.8万亿元，并主要用于对限制开发区与禁止开发区的生态补偿.具体补偿办法，可以也同样综合考虑限制、禁止开发区域面积和人口两个因素来确定.#p#分页标题#e#令：全国限制、禁止类开发区总人口为tR；全国限制、禁止类开发区总面积为tm；各省限制、禁止类开发区人口为Rn(n=1，2，3，4……)；各省限制、禁止类开发区面积为mn(n=1，2，3，4……)；全国计划年度安排土地开发权生态补偿基金总额为tD；则中央对n省计划年度土地开发权生态补偿金额=（mn／tm×50%+Rn／tR×50%）×tD注：公式中50%表示权重，这里表示人口与土地权重各占50%.显然，土地出让金制度的改革，一方面有利于抑制地方政府对土地的盲目、无序开发，保护了耕地和生态环境；另一方面体现了优化、重点类开发区域对限制、禁止类开发区域的土地开发权的补偿.3.2.3建立流域间生态补偿制度按照主体功能区规划的要求，江河源头的上游地区一般都界定为限制或禁止开发区域.由于江河有形，水流有道，流向固定，河（江）水流动的外部效应产生的受益受损主体相对明确，流域间生态补偿主体相对容易界定，江（河）上游区域保护水源，下游区域受益，下游区域理所当然应对上游区域进行补偿.同时，实行下游地区直接对上游地区补偿的制度，有利于体现“谁投资、谁受益，谁污染、谁补偿”的原则，也更加符合公平与效率的一般原则.但是，实践证明，由于有些流域跨度较大，涉及两个以上行政区域，利益相关者数量多，再加上缺少制度约束与政策引导，目前我国采取谈判形式并不能够有效解决流域间生态补偿问题.针对我国目前流域间一对一谈判方式造成生态补偿的低效率，笔者认为应当发挥上一级政府的调控作用，健全流域间生态补偿机制，建立政府主导下的流域间生态补偿制度.按照公共产品层次性理论，提高全国性（省际间）的生态环境质量是中央政府的职责，提高地方性（一定行政区域内部）的生态环境质量是地方政府的职责.因此，主体功能区建设背景下，凡是涉及到省际间的流域生态补偿问题，应当由中央政府出面解决，凡是涉及到县际间的流域生态补偿问题，应当由省级政府出面解决，以此类推.流域生态补偿资金主要通过“以水养水”的方式筹集，具体思路是：根据流域跨度决定其管理和权益归属，即跨省江河由中央政府收取水资源费和污水排放费，跨县江河由省级政府收取水资源费和污水排放费，以此类推；水资源费率、污水排放费率主要根据水环境容量、水资源的稀缺性程度以及流域治理难度综合确定，实行一河（江）一率；水资源费和污水排放费由环保部门和国税部门联合征收；对其收入建立流域生态补偿基金，水资源费主要用于弥补上游地区放弃开发的损失，水污染费主要用于对流域内生态环境治理.上级政府通过定期或不定期召集上下游流域地方政府，对具体的费率调整、资金使用、生态环境治理方案制定等问题进行协商.采取“以水养水”的生态补偿方式，一方面是在上级政府主导下，通过流域内各个地方政府之间共同协商来进行的（科斯定理的运用）；另一方面采取对下游地区收取水资源费和污水排放费的办法对上游地区进行补偿（庇古税方案）.显然，“以水养水”的生态补偿方式是对科斯定理与庇古税方案的有机结合.
地下水的主要功能篇6
关键词：空调系统；设计方案
中图分类号：S611文献标识码：a
1工程概况
某工程为综合办公楼，主楼9层，副楼5层，总建筑面积为29363m2，其中地上部分23108m2，主楼17108m2，附属楼6000m2，地下室6256m2。主楼及副楼采用中央空调系统，各楼层的面积分布如表1：
表1主副楼楼层面积分布
楼层123456789合计
主楼26422384243024302430243015341534153417108
副楼980184018406706706000
2中央空调系统设计的优缺点对比分析
2.1水冷冷水机组+风机盘管
优点：①技术成熟；②负荷大时能效比高；③经济可靠。
缺点：①容量调节相对较差；②安装空间要求高些；③需要机房。
2.2VRV空调系统
优点：①舒适美观；②容量调节灵活；③节省空间；④部分负荷时能效比高。
缺点：①初投资高；②冷媒泄漏不易发现，维修保养困难；③负荷大时能效比低；④安装要求高，系统对配管中的水分杂质要求高；⑤管道长时间能量衰减大。
2.3“水冷冷水机组+风机盘管系统”与“VRV系统（风冷）”的比较
2.3.1能效比
冷水机组技术成熟，已有100多年历史，经过不断的改良完善，现在的水冷冷水机组能效比在各类空调产品中是最高的，离心机组可以达到5～7，普通螺杆机组也可以达到4～5。在负荷大的时候能效比可以达到很高。在螺杆机组的发展中，趋势于多机头的设计，多机头机组更为节能，部分负荷时只需要开启部分压缩机工作运行，因此能效比更高，机组寿命更长。针对于主楼大负荷运行是比较有利的。
相对于水冷冷水机组，在负荷比较大的情况下，VRV系统（属于风冷）的能效比则相对较低。部分负荷时，则VRV系统的能效比比较高。
2.3.2初投资
水冷冷水机组+风机盘管系统初投资比较低，比VRV系统约低30%～40%，本项目若取1000Rt，水冷冷水机组+风机盘管系统初投资约为800～900万元。而VRV系统则需要1100～1200万元。
2.3.3运行费用
因为水冷冷水机组+风机盘管系统的设备比较多，有主机、水泵、冷却塔、水阀等，因此其维修的地方相对较多，需要的运行管理人员也比较多。VRV系统则只有主机跟末端，需要的管理人员可以比较少。在前面几年其运行费用比较低，五年后VRV系统维修量将会大大增加，此时一般的做法往往可能会更换机器。
2.3.4安装空间
水冷冷水机组需要专用制冷机房，一般选择在地下室装置，面积约需要150m2。VRV系统的主机一般放置在屋顶。本建筑约需要40台30匹的VRV主机，需要约300m2的屋顶面积。
2.3.5智能化程度
水冷冷水机组的智能化控制可以做到跟VRV一样灵活，但是其价格比较昂贵。
2.3.6容量调节
水冷冷水机组的容量调节的灵活性不及VRV系统，VRV系统可以实现一台末端运行。水冷冷水机组如果低负荷运行，机组将频繁启动，耗能，且影响机组寿命。
3中央空调系统的设计方案
根据实际情况，本工程主副楼空调系统设计方案主要设想如下：
⑴方案一：主楼：水冷冷水组+风机盘管；副楼：VRV系统。其主要特点如下：①主楼负荷主要为同时开同时关，即上班时间负荷大，下班时间负荷很小，因此适合冷水机组中负荷大时能效比较高的特点。②副楼因负荷变化比较大，因此用VRV系统能灵活调节容量，即使一间客房使用亦能使用空调。
⑵方案二：主楼：水冷冷水机组+风机盘管；副楼：风冷热回收系统。该方案的主要特点为：主楼方案相同，副楼选用风冷热回收系统，利用空调的余热提供卫生热水，省去了热水锅炉，达到节能目的。
4中央空调系统设计方案分析、对比与选择
通过以上比较，主楼用水冷机组更节能，副楼主要有下面两个方案比较可行：
⑴副楼若出于容量调节因素，可以选择VRV系统。
⑵若同时要兼顾卫生热水，则可选择风冷热回收系统，夏天回收空调余热供应卫生热水，冬天供暖的同时亦供卫生热水。
下面详细论述以上两个方案的优劣：
4.1冷源
4.1.1冷负荷
办公楼建筑按160w/m2计算冷负荷，主楼总冷负荷为：273.73kw约780Rt。副楼客房空调面积为2400m2，按照130w/m2计算，客房部分冷负荷为：312kw约89Rt。
副楼餐厅、包房空调面积为2700m2，按照220w/m2计算，餐厅、包房部分冷负荷为：594kw约170Rt，故副楼冷负荷为269Rt。
因此，全楼冷负荷为：780Rt+269Rt=1049Rt。
4.1.2机组搭配方案
主楼：⑴一大一小：一台600Rt水冷冷水机组+一台180Rt水冷冷水机组。
白天当大楼大负荷运行时，两台机组同时开启。晚上当部分负荷或者个别办公室加班时，只开启180Rt的小机组。
180Rt的机组可选择多机头的螺杆机组，每个机头最低容量调节可达10%以下，若以4个机头、容量调节按10%计，则最小调节容量为：180÷4×10%=4.5Rt，约15.8kw。
可满足3间办公室使用，但是此时系统的能效比比较低因为系统的水泵仍然照常运转。
⑵两台相同大小：两台均为400Rt冷量的水冷螺杆机组，满负荷时开启两台机组，部分负荷时只开启一台机组，其最小调节容量为：400÷4×10%=10Rt，约35kw，可满足7间办公室同时使用。
副楼：
⑴冷热回收机组一台。冷量为260～280Rt。夏天供冷时其最小调节容量为：260÷4×10%=6.5Rt，约22.8kw。可满足4间客房同时使用。
满负荷时可以提供7t/h热水使用。
按设计规范，客房每床每日最高日用水量取150L（60℃），则客房部分设计小时热水量为：150×2×44÷24×6.84=3762L/h（6.84为热水小时变化系数），即最大小时用水量为3.8t。
风冷热回收机组能提供7t/h的热水，能满足客户的使用，剩余为厨房预留。
⑵风冷热回收机组二台，每台冷量为140Rt，夏天供冷时其最小调节容量为：140÷4×10%=3.5Rt，约12.3kw，可满足2间客房同时使用。
⑶VRV系统。选择数码变频空调系统，根据具体情况将室外主机分散或者相对集中放置在屋顶，总面积约为100m2，20匹的空调机约18台，客房部分设6台，餐厅及包房部分设12台。优点是容量调节比较灵活，单间客房或者包房均能正常开启空调。
4.2水泵、冷却塔选择
按照不同的机组，其水泵冷却塔的搭配方案也不一样。
主楼部分：当机组按照“一大一小”搭配时，水泵亦选择一大一小和主机一一对应，分别为：冷冻泵：①流量：450m3/h，扬程：30m，功率：55kw；②流量：120m3/h，扬程：30m，功率：15kw。
冷却泵：①流量：520m3/h，扬程：26m，功率：55kw；②流量：150m3/h，扬程：26m，功率：18.5kw。
冷却塔：①流量：550m3/h，功率：15kw；②流量：180m3/h，功率：5.5kw。
当主机为两台一样大小时，冷冻水泵、冷却水泵均选择三个一样大小水泵，均为二用一备。冷却塔则选择两个一样大小的,不设备用。具体参数如下：
冷冻泵：流量：280m3/h，扬程：30m，功率：37kw；冷却泵：流量：320m3/h，扬程：26m，功率：37kw；冷却塔：流量：350m3/h，功率：11kw。
副楼部分：主机为一台风冷热回收时，冷冻水泵配置两台，一备一用，参数如下：
流量：220m3/h，扬程：30m，功率：30kw。
若主机为二台风冷热回收时，冷冻水泵配置相同的三台，二用一备，参数如下：
流量：120m3/h，扬程：30m，功率：15kw。
4.3冷源能效比
下面比较各种方案的能效比：（以下比较均以满负荷为前提）
⑴主楼按照一大一小配置机组，副楼配置一台风冷热回收时：主机功率为：535kw；冷冻水泵功率：55+15=70kw；冷却水泵功率：55+18.5=73.5kw；冷却塔功率：15+5.5=20.5kw；风冷热回收主机功率：279kw；冷冻水泵（风冷用）功率：30kw。
因此，此方案的能效比为：
1050×3.5/(535+70+73.5+20.5+279+30)=3.64
⑵主楼为一大一小配置机组，副楼配置二台风冷热
回收机组时：
主机功率为：535kw；冷冻水泵功率：55+15=70kw；冷却水泵功率：55+18.5=73.5kw；冷却塔功率：15+5.5=20.5kw；风冷热回收主机功率：165×2kw；冷冻水泵（风冷用）功率：15×2kw。
因此，此方案的能效比为：1050×3.5/(535+70+73.5+20.5+330+30)=3.47
⑶主楼为两台相同主机，副楼配置一台风冷热回收时：
主机功率为：254×2kw；冷冻水泵功率：37×2=74kw；冷却水泵功率：37×2=74kw；冷却塔功率：11×2=22kw；风冷热回收主机功率：279kw；冷冻水泵（风冷用）功率：30kw。
因此，此方案的能效比为：1050×3.5/（508+74+74+22+279+30）=3.72
⑷主楼为两台相同主机，副楼配置二台风冷热回收时：
主机功率为：254×2kw；冷冻水泵功率：37×2=74kw；冷却水泵功率：37×2=74kw；冷却塔功率：11×2=22kw；风冷热回收主机功率：165×2kw；冷冻水泵（风冷用）功率：15×2kw。
因此，此方案的能效比为：1050×3.5/（508+74+74+22+330+30）=3.54
⑸主楼为两台相同主机，副楼安装VRV系统时：主机功率为：254×2kw；冷冻水泵功率：37×2=74kw；冷却水泵功率：37×2=74kw；冷却塔功率：11×2=22kw；VRV系统功率：18×19kw，因此，此方案的能效比为：1050×3.5/（508+74+74+22+342）=3.6。
⑹主楼为一大一小配置机组，副楼配置VRV系统时：
主机功率为：535kw；冷冻水泵功率：55+15=70kw；冷却水泵功率：55+18.5=73.5kw；冷却塔功率：15+5.5=20.5kw；VRV系统功率：18×19kw。
因此，此方案的能效比为：
1050×3.5/（535+70+73.5+20.5+342）=3.53
通过以上冷源能效比的比较，能效比最高的方案是：冷却主楼为两台相同主机，副楼配置一台风冷热回收系统，综合以上各个方面，我们认为，此方案是最适合本建筑的。
5结语
综上所述，在中央空调系统设计过程中，节能与科学合理成为暖通设计师首先考虑的因素，因此对设计方案的科学论证分析与比较选择显得十分重要；对于具体项目而言，应结合工程实际情况并从长远考虑，理性分析选择中央空调系统设计方案，使之更趋于节能、安全与合理。
参考文献：
[1]《民用采暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中国建筑工业出版社
[2]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95中国计划出版社
[3]《建筑工程设计文件编制深度规定》
地下水的主要功能篇7
【关键词】生态需水量;环境需水量;水质目标;河道湿地;耦合研究;黄河
黄河是中华民族的母亲河,是我国西北、华北地区最大的供水水源,以其占全国河川径流2%的有限水资源,承担着本流域和下游占全国15%耕地面积引黄灌溉、12%人口及50多座大中城市的供水任务。
近20年来,随着流域经济社会的快速发展,黄河水资源的过度开发以及日益增加的污染排放量,致使流域水资源的供需矛盾和水污染问题愈加突出,也导致了诸如河道频繁断流、河槽萎缩、水质恶化、鱼类产卵场退化、河口湿地面积萎缩等一系列问题,黄河流域生态系统整体呈恶化趋势。
1 黄河生态环境需水量概念及内涵
国外对生态环境需水的研究始于20世纪40年代,主要侧重于河道内流量的研究,这期间有很多定量研究的方法(tennant,7q10法,河道湿周法,if-im法,r-cross法等等)。在我国,更多的是对流域生态需水和区域生态需水的研究,特别是对西北内陆河生态需水和黄淮海流域生态需水的研究。尽管目前国内外有关“生态环境需水量”方面研究很多,但对其概念界定尚无统一的认识,研究者多根据其研究目标及其要保护的主要功能提出相应的定义[1-3]。
基于对黄河生态系统、水文水资源特性、水资源开发利用程度及水环境状况的认识,本文认为黄河生态环境需水量概念为:生态需水量是指为维持黄河水生生物特别是鱼类的正常生存繁殖,满足河道湿地、河口湿地生态系统基本功能和维持一定规模的水量。环境需水量是指为改善黄河水体水质,基本满足其环境功能所需要的水量,环境需水量实质上有着满足水量和水质的双重概念。其内涵主要包括以下几个方面:一是保护河道内水生生物正常生存繁殖的水量;二是维持河流水体功能水质的水量;三是满足河道湿地基本功能的水量;四是维持河口一定规模湿地的水量;五是有利于河口水生生物生存及河口生态修复的水量。
黄河适宜生态环境水量是指维系黄河生态系统良性循环的较佳水量,此时系统状态较理想,能够发挥较好的生态环境功能。在此状态下,黄河系统的恢复目标为:一是黄河水质满足水功能目标要求,水环境质量有明显改善;二是黄河主要保护物种鱼类能够获得一定的生存空间,遭到破坏的鱼类产卵场得到逐步恢复;三是河道湿地和河口湿地生物多样性、生态完整性能够得到维持,发挥湿地应有的生态环境功能。
最小生态环境水量是指维持系统生存所需的最低水量或底限阈值,若低于该水量,系统会发生退化。毕业论文对于黄河下游河道来说,最小生态环境水量也是为了防止河道水体断流并发生功能性裂变,维持河道水流循环的最小流量。
2 理论及方法
2.1 生态需水量
根据黄河生态系统和水环境的特点,一方面由于黄河缺乏长期的水生生物的调查及其生长习性的观测数据,缺乏相应典型河段主要保护物种生理需水的基础研究支持,另一方面考虑黄河水生生物并不丰富的实际,因此,现阶段很难做到完全生态学意义上的定量研究。足够流动的水体是构成河流生态系统的基础,从水量及其相关因子考虑,目前国内外有很多学者利用历史流量法和水力学参数法来计算研究河流生态环境需水量。这种保持河流一定流态的流量可认为是维持河流生命的基本水量。因此研究利用历史流量法(tennant法和90%保证率设定法)计算河道基流,在环境水量研究的基础上,考虑河口生态修复需水,结合水力学参数法,对该流量级下的水文要素(如水深、流速、湿周等)能否满足黄河鱼类的生存空间进行判别,以体现保护鱼类生存繁衍和维持生境的生态水量需求。
（1）tennant法:脱离特定用途的生态环境用水量计算方法,也叫tennant法或montana法,是非现场确定河流生态环境需水的典型方法。该方法以河流水生态健康情况下的多年平均流量观测值为基准,将保护水生态和水环境的河流流量划分为若干个等级,推荐的标准值是以河流健康状况下多年平均流量值的百分数为基础。tennant法生态环境水量计算的核心问题是必须给出一个预先确定的年平均流量。本研究采用黄河尚属“天然”或尚未大规模开发利用和径流调节情况的径流量,即黄河干流第一个大型水库尚未建成运用,河流水生态、水环境尚属于健康状态的20世纪50年代(1952～1959年)平均径流量为流量基准。
研究将黄河生态环境用水的季节分为4～6月、7～10月、11～3月三个时段[5],各时段的生态环境水量低限标准以河流水生态、水环境尚属于健康状态的20世纪50年代平均流量为基准,计算平均流量的不同百分比流量。并认为,各水期流量平均值的100%～60%为最佳范围,60%～40%为较好状态,40%～30%为尚好状态,30%～20%为尚可状态,20%～10%为较差状态,10%和5%为可忍受的最小流量和极端最小流量。对于每个河段生态流量的取值,根据河段生态环境功能的重要性进行判定。根据黄河水生态与水环境的功能类型和特点,将生态环境功能分为4个不同重要程度级别:①鱼类产卵场、栖息地,重要程度,ⅰ级;4～6月生态环境需水量保持在最佳状态,其他季节保持在较好状态。②部级或省级重点观光旅游区,重要程度,ⅱ级;4～6月生态环境水量保持在较好状态,其他季节保持在尚好状态。③没有划定为观光旅游区的大中城市河段和国家一级交通干线与黄河相交河段,重要程度,ⅲ级;4～6月生态环境需水量保持在尚好状态,其他季节保持在尚可状态。④没有特定要求的河段,应达到鱼类能够畅通洄游和整条黄河(下游)不断流的基本流量,重要程度,ⅳ级;一般情况下应不低于同期基准流量的10%,极端情况下不低于5%。
(2)90%保证率最枯月流量法:90%保证率最枯月流量法,是7q10法的延伸。7q10法是指采用90%保证率最枯连续7d的平均水量作为河流最小流量设计值,该方法传入我国后主要用于计算污染物允许排放量。本研究采用1970～2000年31年实测水文系列,计算90%保证率最枯月流量,该系列基本涵盖了黄河20世纪70年代以来的丰、平、枯水期,具有较好的代表性。
2.2 环境需水量
根据黄河水污染特征和水流状况,选择codcr和氨氮作为主要污染控制因子,采用一维水质模型进行计算。河流纳污水平和水质目标是计算环境水量的两个重要输入条件,水质目标采用黄河干流水功能区划目标,河段纳污水平按现状纳污水平、目标控制水平和污染可控水平三种情景设定。计算模型如下
q=σqiciexp(-kxi/8614u)–σqics/cs–c0exp(-kx/8614u)(1)
式中,q为计算河段上断面需下泄流量(即所求环境水量)(m3/s);qi为旁侧入流量(m3/s);c0为计算河段上断面污染物浓度(mg/l);cs为计算河段下断面污染物浓度(mg/l);ci为旁侧入流污染物浓度(mg/l);k为污染物综合降解系数(1/d);u为平均流速(m/s);x为计算单元长度(km);xi为旁侧入流i距下断面距离(km)。
3 环境水量计算结果及分析
现状纳污水平下环境水量即指研究河段在现状纳污状况下,稀释污染物使河段水质满足功能要求的水量。研究统计分析了2003年入黄排污口和入黄支流污染物实测入黄量,职称论文个别支流根据多年监测资料进行调整。
目标控制水平是国家环保政策能完全落实的一种理想状态,即指研究河段所纳污染源达标排放,入黄支流满足入黄水质要求,在这种理想状态下,稀释入黄污染物使河段水质满足功能要求的水量。
所谓污染可控水平,即考虑在现有的社会经济发展、污染治理水平下,全部实现达标排放难度极大,河流水功能区水质规划目标的实现需要比较长的时间。因而需对污染可控水平进行研究,意在找到流域经济可持续发展和水域水环境承载能力的结合点,即对研究河段污染源的可控制性进行研究,也就是说要根据流域社会经济发展水平、国家宏观政策及相关规划等,设定一些原则,最后要达到的目的就是给出研究河段一些支流及排污口的控制指标,从而确定河段纳污水平。采用数学模型对上述三种纳污水平下所需环境水量进行计算。并考虑河流水体的连续性及枯水径流保证机率,给出黄河干流重要水文站点环境水量要求。具体见表1。
通过上述环境水量的研究,可以得出以下结论:
(1)现状纳污水平下,黄河干流所需环境流量很大,在目前水资源条件下很难实现,其水质达标不可能得到保证。(2)要实现黄河干流水体功能目标,入黄支流必须满足入黄水质目标要求,入黄排污口必须满足国家排放标准。(3)污染可控水平下,龙门以上河段所需流量基本可以得到保证,但龙门以下河段在枯水时段难以得到保证。
4 生态水量和环境水量的耦合研究
黄河的水生态和水环境功能,各种生态功能如栖息地功能、景观功能等,和环境功能之间存在着交叉和重复,各种功能所需水量可以兼顾,需对满足多种功能需求的不同量级的水量进行耦合。考虑黄河生态系统特点及黄河水资源的调控性,生态水量和环境水量耦合的原则如下。(1)全河段综合考虑:重要水文断面流量整合时,要考虑上下断面之间流量的匹配性、水流演进等多种因素,经综合优化后给出。(2)不考虑河段取水及水量损失:黄河干流取水口众多且分布复杂,本研究关注的是生态基流,对河段内取水以及因蒸发、渗漏等水量损失未予考虑。(3)水质保证优先:水质改善是河流生态系统恢复的首要目标,只有良好水质保证的水资源才能满足河流其他的生态功能和经济功能。在考虑水质问题时,适宜水量主要依据污染可控水平下环境水量,而最小水量主要考虑目标控制下环境水量。(4)水资源可调控性:黄河干流已建和规划修建的大型水利枢纽较多,径流可控性强,在水量耦合时不但考虑水流的上下传递,同时考虑大型水利枢纽的调节控制。(5)河口生态保护优先:黄河下游生态水量的给出,优先考虑河口近海生态、三角洲湿地生态和鱼类洄游等需求。
根据上述耦合原则,考虑河口近海鱼类、河口三角洲湿地需要,同时满足各河段的水生态和水环境功能需求,给出黄河干流10个重要水文站断面的推荐水量,生态环境水量耦合结果见表2。
5 小 结
(1)有关稀释污染的环境水量研究是本次研究的重点,也是我国北方河流面临的现实问题。研究根据黄河水污染特征和水流状况,选择codcr和氨氮作为主要污染控制因子,采用一维水质模型进行计算,研究方法带有一定的探索性。本研究推荐的生态环境水量,是在关注研究河段生态问题的同时,着重解决水质保证问题,只有水体质量变好了,黄河生态系统才可以逐渐得以恢复。
(2)在当前黄河流域粗放式经济发展模式下,水资源的过度开发利用和污染超负荷排放,是导致黄河生态危机的主要因素,黄河面临的一些生态问题无不由此而引发。研究中生态水量没有和黄河主要保护物种的生态机理紧密联系,留学生论文这是本研究的一个缺陷,但这也和黄河特殊的河情以及我国发展进程有关。在以后的研究中,随着相关资料的丰富和积累,必将加强这方面的机理研究。
(3)河流的各种生态功能如栖息地功能、景观功能等,和环境功能之间存在着交叉和重复,满足各种功能的水量耦合是本研究的难点。研究优先考虑河口近海鱼类、河口三角洲湿地生态需水,提出了基于全河段综合考虑、水质保证优先、黄河水资源的可调控性等水量耦合原则,特别在水资源可调控性以及水生态与水环境保护目标耦合方面,既符合黄河实际,又具有水量调度的可操作性。
(4)黄河生态问题突出,究其原因主要是水量贫乏、水资源的过度开发利用以及污染排放所致。要使黄河河道内保持一定的生态环境水量,必须有一定的工程措施和非工程措施,如实施调水工程补充黄河河道内生态环境水量,提高水资源的利用效率,加强区域产业结构优化调整和污染控制,注重流域生态建设等措施来支撑和保证。
参考文献:
[1]王浩,陈敏建,秦大庸,等.西北地区水资源合理配置和承载能力研究[m].郑州:黄河水利出版社,2003.
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地下水的主要功能篇8
第二条本办法适用于全国江河、湖泊、水库、运河、渠道等地表水体。
本办法所称水功能区，是指为满足水资源合理开发和有效保护的需求，根据水资源的自然条件、功能要求、开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。
本办法所称水功能区划，是指水功能区划分工作的成果，其内容应包括水功能区名称、范围、现状水质、功能及保护目标等。
第三条水功能区分为水功能一级区和水功能二级区。
水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区四类。
水功能二级区在水功能一级区划定的开发利用区中划分，分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区七类。
第四条国务院水行政主管部门负责组织全国水功能区的划分，并制订《水功能区划分技术导则》。
长江、黄河、淮河、海河、珠江、松辽、太湖七大流域管理机构（以下简称流域管理机构）会同有关省、自治区、直辖市水行政主管部门负责国家确定的重要江河、湖泊以及跨省、自治区、直辖市的其他江河、湖泊的水功能一级区的划分，并按照有关权限负责直管河段水功能二级区的划分。
前款规定以外的水功能二级区和其他江河、湖泊等地表水体的水功能区，由县级以上地方人民政府水行政主管部门组织划分。
第五条长江、黄河、淮河、海河、珠江、松辽、太湖七大流域以及跨省、自治区、直辖市的其他江河、湖泊的水功能区划，由国务院水行政主管部门审核后，编制形成全国水功能区划，经征求国务院有关部门和有关省、自治区、直辖市人民政府意见后报国务院批准。
县级以上地方人民政府水行政主管部门，应在上一级水功能区划的基础上组织编制本地区的水功能区划，经征求同级人民政府有关部门意见后，报同级人民政府批准，并报上一级水行政主管部门备案。
第六条经批准的水功能区划是水资源开发、利用和保护的依据。
水功能区划经批准后不得擅自变更。社会经济条件和水资源开发利用条件发生重大变化，需要对水功能区划进行调整时，县级以上人民政府水行政主管部门应组织科学论证，提出水功能区划调整方案，报原批准机关审查批准。
第七条国务院水行政主管部门对全国水功能区实施统一监督管理。
县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域管理机构按各自管辖范围及管理权限，对水功能区进行监督管理。具体范围及权限的划分由国务院水行政主管部门另行规定。
取水许可管理、河道管理范围内建设项目管理、入河排污口管理等法律法规已明确的行政审批事项，县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域管理机构应结合水功能区的要求，按照现行审批权限划分的有关规定分别进行管理。
第八条经批准的水功能区划应向社会公告。县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域管理机构应按管辖范围在水功能区的边界设立明显标志。标志式样由国务院水行政主管部门统一制定，并负责监制。
第九条水功能区的管理应执行水功能区划确定的保护目标。
保护区禁止进行不利于功能保护的活动，同时应遵守现行法律法规的规定。
保留区作为今后开发利用预留的水域，原则上应维持现状。
在缓冲区内进行对水资源的质和量有较大影响的活动，必须按有关规定，经有管辖权的水行政主管部门或流域管理机构批准。
开发利用活动，不得影响开发利用区及相邻水功能区的使用功能。具体水质目标按水功能二级区划分类分别执行相应的水质标准。
第十条国务院水行政主管部门定期对水功能区的水资源开发利用状况、水资源保护情况进行检查和考核，并公布结果。
第十一条县级以上地方人民政府水行政主管部门或流域管理机构应当按照水功能区对水质的要求和水体的自然净化能力，审核该水域的纳污能力，向环境保护行政主管部门提出该水域的限制排污总量意见，同时抄报同级人民政府和上级水行政主管部门。
经审定的水域纳污能力和限制排污总量意见是县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域管理机构对水资源保护实施监督管理以及协同环境保护行政主管部门对水污染防治实施监督管理的基本依据。
第十二条县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域管理机构应组织对水功能区的水量、水质状况进行统一监测，建立水功能区管理信息系统，并定期公布水功能区质量状况。发现重点污染物排放总量超过控制指标的，或者水功能区水质未达到要求的，应当及时报告有关人民政府采取治理措施，并向环境保护行政主管部门通报。
第十三条新建、改建、扩建的建设项目，进行可能对水功能区有影响的取水、河道管理范围内建设等活动的，建设单位在向有管辖权的水行政主管部门或流域管理机构提交的水资源论证报告书或申请文件中，应分析建设项目施工和运行期间对水功能区水质、水量的影响。
第十四条县级以上地方人民政府水行政主管部门或流域管理机构应对水功能区内已经设置的入河排污口情况进行调查。入河排污口设置单位，应向有管辖权的水行政主管部门或流域管理机构登记。水行政主管部门或流域管理机构应按照水功能区保护目标和水资源保护规划要求，编制入河排污口整治规划，并组织实施。
新建、改建或者扩大入河排污口的，排污口设置单位应征得有管辖权的水行政主管部门或流域管理机构同意。
第十五条县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域管理机构应当按照有关规定对进行取水、河道管理范围内建设、以及新建、改建或者扩大入河排污口的单位进行现场检查。被检查单位应当如实反映情况，并提供必要的资料。检查机关有责任为被检查单位保守技术秘密和业务秘密。
第十六条县级以上地方人民政府水行政主管部门或流域管理机构的工作人员在水功能区管理工作中、、的，由其所在单位或者上级机关给予行政处分；构成犯罪的，依法追究刑事责任。
第十七条各省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门和流域管理机构，可以根据本办法的规定，结合本地区或本流域的实际情况，制定具体实施细则。
地下水的主要功能篇9
进入21世纪，经济社会发展对流域治理开发与保护提出了新的要求，海河流域水利发展面临新的形势：一是水资源供需矛盾突出。海河流域以不足全国平均1.3%的水资源量承担着全国10%以上的人口、粮食生产和GDp用水，流域水资源开发利用率超过100%。二是水生态环境恶化。入河污染物负荷大大超过河流水体纳污能力，流域地表水功能区达标率仅为26%，地下水功能区达标率仅为66%；平原河流干涸，湿地萎缩，入海水量锐减；地下水年超采严重。三是中下游地区防洪形势严峻。流域中下游部分河道行洪能力偏低，目前总泄洪能力比原设计下降了30%；流域1、2级堤防中仍有近50%堤段不达标；蓄滞洪区启用难度大。四是流域管理相对滞后。流域水资源管理体制、机制与制度需要进一步完善，水资源管理制度还远未达到最严格的要求。
为积极应对新形势、妥善处理新问题，在《海河流域综合规划（2012-2030年）》中，根据海河流域的资源环境禀赋、承载能力和开发潜力，考虑河流开发利用与生态环境保护、资源优化配置的关系，结合流域河流的自然特性和社会属性，着眼于河流自然生态与服务功能均衡发挥，将河流功能划分为行洪、排涝、供水、灌溉、生态、水力发电、航运、岸线利用等；按照地形条件及主导功能划分为山区水源保护区、平原行洪排涝区、河口行洪利用区三类。
（一）完善水资源合理配置和高效利用体系
1.流域水资源配置方案
以强化节水和优先利用长江水为前提，以当地地表水资源可利用量和地下水可开采量为控制，积极开发利用非常规水源，形成地表水和地下水共同支撑、当地水和外调水优化配置的流域水资源配置格局。到2030年流域总用水量为509亿立方米，平水年实现入海水量65亿立方米。提出了强化节水措施和连续枯水年应急对策。
2.水资源配置工程
到2030年建成由南水北调中、东线工程与流域6条主要河系为骨干的“二纵六横”水资源配置工程格局，结合各河渠之间的连通工程，实现流域水资源的东西互补、南北互济。
3.民生水利
提出了海河流域48个大型灌区续建配套和节水改造方案、2020年全部解决农村饮水安全问题的措施，以及以小水电建设为主的水能规划和以平原下游河段为主的航运规划。
（二）构建水资源保护和河湖健康保障体系
按照保护与修复相结合的方针，建立山区以水土保持和水源涵养为主体，平原以河流湿地和地下水修复为核心，滨海以维护河口生态为重点的生态修复格局。保护饮用水水源地，恢复水体生态功能，改善城市河湖水环境，遏制平原风沙源。
1.水资源保护规划
到2030年海河流域主要河流的520个水功能区基本达到水质标准，提出了点源治理、面源治理、污水处理等水资源保护措施；海河流域417个地下水功能区基本消除地下水超采和水污染得到有效控制，提出了地下水源地保护、地下水压采和泉域保护等措施。
到2020年52个地表水饮用水源地水质达到iii类以上，划定了水源地保护区和准保护区，提出了水源地保护综合整治措施。
2.河流水生态修复规划
确定流域水生态修复的主要范围为滹沱河等15条山区河流、北运河等24条平原河流以及白洋淀等13处主要湿地。
到2030年15条山区河流基本不断流，24条平原河流修复河长3900公里，13个主要湿地修复水面面积836平方公里，从根本上改善海河流域的水生态状况；15条山区河流生态水量不低于11亿立方米，24条平原河流生态水量不低于28.5亿立方米，13个主要湿地生态配置水量8.77亿立方米。提出了调整水库调度方式、开展生态补水、提高河流连通功能、以绿代水等生态修复的措施，以及白洋淀生态整治等8项主要生态修复工程。
3.水土保持规划
到2030年累计新增治理面积6.8万平方公里，治理程度达到80%。按照预防为主、保护优先、水土流失治理与经济社会发展和新农村建设相结合的原则，提出了各河系水土流失综合治理措施及水土保持重点工程。
（三）完善防洪抗旱减灾体系
1.防洪总体要求
完善“分区防守、分流入海”的流域防洪格局和“上蓄、中疏、下排，适当地滞”的防洪方针，构建以河道为基础、大型水库为骨干、蓄滞洪区为依托的防洪工程体系和非工程体系。到2030年，发生标准洪水时，防洪保护区得到有效保护；发生超标准洪水时，流域经济社会活动不致发生动荡。
2.防洪规划方案
对滦河等9个主要河系的标准洪水进行了安排，提出了超标准洪水对策和各河系骨干河道、重要支流治理方案。对部分蓄滞洪区分区运用方式作出了调整，提出了滦河等8个主要河口治理方案、海堤建设方案和24个城市的防洪方案。
3.治涝规划
提出了北三河平原等8个平原易涝区的治涝措施、有防洪任务的95座小i型水库治理方案、流域面积大于200平方公里的436条中小河流治理方案和16万平方公里山洪防治区的防治措施。
（四）构建有利于水利科学发展的制度体系
1.流域管理目标
以水利规划体系和水管理制度为基础，以水管理体制和机制为框架，以水法规体系和水行政执法体系为保障，提高依法管理、科学管理和民主管理水平，强化水资源需求管理，构建协调、高效、有力的流域管理体系。
2.体制机制和能力建设
完善流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理体制，强化以流域为单元的水资源管理，建立和完善水资源优化配置等11项机制，制定引滦水资源保护和流域地下水管理条例，建立和完善用水总量控制等18项制度，提高依法行政等7项能力。
3.水利信息化和岸线
建设布局合理、高度共享、快速反应的海河流域水利信息化体系。建设信息采集、信息传输、数据中心和应用等系统，完善流域雨水情、工情、水质、地下水、旱情、水土保持等监测站网。
地下水的主要功能篇10
摘要：随着现代科学技术的进步，综合自动化系统的管理水平也在不断地提高，并且逐渐应用于水电站运行的控制和操作中，对水电站的运行具有重要的作用。因此，文章结合工程实例，通过介绍某水电站综合自动化系统的实际应用，对系统的配植、数据收集和监控等进行深入分析。为同类似案例分析提供借鉴。
关键词:水电站；综合自动化系统；控制调节
abstract:alongwiththeprogressofmodernscienceandtechnology,integratedautomationsystemmanagementlevelisinconstantimproving,andgraduallyappliedinthecontrolandoperationrunhydropowerstation,theoperationofhydropowerstationhasanimportantrole.therefore,basedontheengineeringexample,throughtheintroductionofahydropowerstationisthepracticalapplicationofintegratedautomationsystem,thesystemofdistributionplant,datacollectionandmonitoringandanalysis.toprovideareferenceforthesimilarwithcaseanalysis.
Keywords:hydropowerstation;integratedautomationsystem;Controlregulation
近些年，随着我国社会经济的快速发展和人们生活质量的不断提高，社会对电力的需求日益增加，同时对于电能质量的要求也越来越高。但是，由于当前我国电力行业长期存在自动化水平低的原因，难以满足社会对高质量电能的需求。因此，为提高电能的质量和发电效率，应将综合自动化系统应用于水电站的日常运作当中。综合自动化系统能够有效地将水电站各部分功能进行一体化的管理，实现水电站少人上班、自动控制、安全管理和经济运行。从而更好地发挥水电站的综合功能。
1水电站综合自动化系统的应用
某水电站是一座小型综合水利枢纽工程，水电站采用了计算机监控模式,主控台上配置一台监控计算机在线运行,实现水电站的高度自动化和智能化,主要包括自动记录、自动报表、自动报警、设备自动检测、运行参数管理、自动发水电控制、自动水电压控制和经济运行等功能。
2系统配置
(1)主控配置:配置主频1000mHz、内存256mB、硬盘40G的计算机,并附超高速缓冲存储器、光驱、软驱、高分辨率的CRt等。
(2)现地保护控制单元层:该控制单元采用可靠性高的一体化pLC可编程控制器,具有当地监控功能,可脱离上位机系统独立运行；同时还采用独立的微机自动准同期装置。采用脉冲输入或与水电度表直接通信方式进行水电量采集,机组LCU与微机调速器、励磁调节器、温度巡检仪、继水电保护设备等都有通信方式和硬件接口方式。通信为就地监控层和现地保护控制单元层可编程控制器进行直接连接,实现可编程控制的在线控制与在线编程。
(3)监视工作站:为随时了解水电站运行情况及故障事故处理,该工作站也配置了主频l000mHZ、内存256mB、硬盘40G的计算机,以及高分辨率21d的CRt。
(4)通讯网络:系统采用符合国际工业标准1tCp、ip通信协议,竞争式的通信方式,接口标准符合ieee80213,采用10/100mbps以太总线网络。
(5)打印机:配一台LBp-810中英文激光打印机,打印运行报表和运行事件(操作、运行参数和保护整定值修改、运行参数越限、复限、系统故障、事故及保护动作信息等)纪录及命令打印。
(6)供水电方式:计算机监控系统对水电站的安全运行至关重要,因而必须保证监控系统供水电的可靠性,不可中断,而且也不能受其它用水电设备的影响。
(7)系统与其它自动装置的接口Ywt-l800型微机调速器、静止可控硅微机励磁调节器、继水电保护装置、微机同期装置、微机转速信号装置等其它自动化装置,它们与系统之间接口满足以下功能:能从主控级计算机下送控制、调节命令和数据到自动装置,例如送运行方式、改变命令等；确保励磁装置和继电保护装置的运行状态、报警信号等能通过LCU传到上级计算机。
3系统监控功能
计算机监控系统的主要目标是接受上级调度中心的调度指令,实现站内经济运行,自动监测和循环控制；提高水电站运行的安全运行水平和经济效益,改变运行条件及提高水电能生产的质量。其主要有以下几种功能。
3.1数据采集与处理
系统定时采集全站生产过程中的模拟量、脉冲量和开关量,并对采集的数据进行越限检查、复限检查和状态检查,同时记录并保存检查结果,以供管理系统实现画面显示、制表、打印及完成各种计算、控制等功能时使用。
3.2水电站运行监视
计算机监控系统通过CRt对全站各主机设备及辅机设备的运行状态进行实时监视,对各运行参数据进行实时显示。监视的设备包括全厂水电气系统、机组、油、水、气系统、直流系统。监控系统还对部分参数以及计算数据进行范围监视控制,对这些参数量值及梯度值可预选设定其限制范围,当它们越限时可作出相应的处理。处理包括越限报警,越复限时的自动显示,记录打印；对于重要参数及数据还应进行越限后至复限前的数据存储及召唤显示,频繁报警和打印记录。
3.3控制与调节
计算机监控系统根据水电站的运行情况实现自动发水电控制、自动水电压控制和经济运行,对全站的运行进行控制及调节。控制及调节的内容包括机组的开停操作,有功功率、无功功率调节,断路器操作等。
机组的有功和无功调节由现场控制单元LCU实现,给定值由上位机发出,经自动检测和调整,可实现闭环运行。另外,由调度中心发出的负荷调节指令经监控系统计算调整后,根据机组的各种限制工况,前池水位等合理地分配到各机组现地控制单元执行。
1)水电站自动水电压控制
计算机监控系统按照给定的条件和要求自动控制水电站母线水电压和全站无功功率,进行机组间无功功率的分配,其调节原则如下。
(1)无功调节首先主调机组承担,剩余部分由参加调节的机组分担。
(2)参加无功调节的机组按机组承担无功负荷的能力成比例的分配,或者考虑机组有功负荷的大小,按一定的功率因数分配机组的无功功率。
(3)机组的无功功率调整与升压变压器的抽头调节相配合,在调整分接头之前最大限度的利用发水电机的水电压调整范围。
(4)考虑机组的最大和最小无功功率的限制。