在一般情况下，调水量的大小由水资源供需计算的确定。但从环境与生态的角度看，调入水量区的调水规模必须适宜，缺水区增加水量并非愈多愈好。生态平衡与水量平衡之间有密切的关系。众所周知，水量平衡要素(如降水、蒸发、地表水与地下水等)对于一个地区来说，是重要的生态物理因子。跨流域调水工程会引起水量平衡要素和它们对比关系的变化，最终将导致生态系统的改变。如何控制水量平衡要素及其对比关系变化的适宜程度？这个问题可以从地理水文学观点提出指标来解决[1]。水量平衡要素间的对比关系构成了水量平衡的结构。自然地带性规律的理论研究表明，自然地带的划分可采用辐射干燥指数Rn/(L.P)(Rn为净太阳辐射，L为蒸发潜热，P为降水量)作为指标。实际上，Rn/(L.P)是蒸发能力与降水量之比，因为在热量平衡方程中，Rn/L代表了蒸发能力的上限值(PE)，即： CADWATER.COM

PE=Rn/L (1)

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　　考虑到地表产生径流的条件因地貌、土壤等地理条件而异，为了排除这种差别，把辐射干燥指数中的降水量要素(P)减去地表径流量(Rs)，可以得到区域湿润度(Wh)的表达式：Wh=P-Rs，由上述计算式可以得出对调水工程规模有控制意义的指标(Cr)，即：

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Cr=Rn/L(P-Rs)=PE/Wh≈E0/Wh (2)

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　　这里，我们把Cr取名为水分适宜度，E0为水面蒸发。显然，从理论上看：当E0/Wh>1，表明地区干旱。对区域农业生态来说，需要补水(引水灌溉)，当E0/Wh<1，表明地区湿涝，需要排水(除涝)；而只有当E0/Wh=1时，才是水分适宜条件，区域生态出现最佳状态，既不旱又不涝。引水灌溉的任务可以归结为对E0/Wh>1时的地区进行补水(T)，使水量输入区的水分适宜度向着1转化，即： WWW.CADWATER.COM

Cr=E0/(Wh+T)→1 (3)

　　即通过跨流域调水使水分适宜度Cr→1，从而改善调入区的农业生态条件，提高生产力，促进农业生产和人民生活水平的提高。根据方程(2)，(3)，我们可以得到：

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E0/P=1-a+T/P=(E+T)/P(4)

　　式中：E为蒸散发量，a为径流系数。 WWW.CADWATER.COM

　　应当指出的是，目前广大缺水地区的a值已经深受人类活动的影响，由于用水量大，水利工程拦蓄能力较强，当地数量有限的地表径流已被充分利用，使a值改变，a→0或a=0，在这种条件下的适宜调水量与降水量的比值T/P和干燥指数E0/P有以下的关系：

-(T/P)=1-(E0/P)，　　T/P=(E0/P)-1 (5)

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　　在城市(工矿)地区，适宜的调入水量则有所不同。由于用水比较集中，调入水量主要由城市水资源的供需平衡(b)来确定，E0与p应由供需平衡(b)与供水量(S)来取代，即

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-(T/P)=1-b/S，　　　T/S=b/S-1 (6) WWW.CADWATER.COM

　　在城市地区b值的计算是以当地水资源的供需平衡为依据，其中包括城市生态与环境的用水。对于城市废弃水量(r)的回收和再利用，则应从b或E0中扣除，即b-r或E0-r。 WWW.CADWATER.COM

　　从以上分析中可以看出，区域降水量与蒸发量是计算调入区适宜调水量的基本判定参数。其重要意义可归纳为：1降水量是区域水分的总来源；2调入区的调入水量是对区域水分不足的补充，任何调入区在调入水量前必需充分利用当地降水及其派生的各种水源；3降水量与蒸发量是区域重要的生态因子，对其利用调控维持区域生态平衡具有重要的意义；4城市与工业废水的回收、处理、利用既可减少调水规模又有利于环境保护。

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2　调水工程的环境影响评价 CADWATER.COM

　　上面从生态平衡方面分析了调水工程的规模。一般来说，适宜于生态平衡的调水，对环境影响可望较小，但是大型的调水工程还涉及到其它一系列环境影响问题，必须作进一步的讨论。调水对环境影响的评价直接涉及到工程的可行性，其影响有正有负，内容十分广泛[2]。由于水是自然环境的重要组成物质，也是最活跃的环境因子之一。调水改变水平衡与水文循环会引起环境的变化。调水对环境影响的过程，可以归纳为以下模式：调水→改变原来的水文情势→自然环境变化→社会经济变化。以上模式表示了调水工程影响由初阶到高阶的顺序。综合分析影响因子，有以下3组变量常常包含在环境系统变化之中。

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　　(1)物理系统

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　　1水文变量

　　水变量：水量、水位、流速、流量、地下水、土壤水、水量平衡等各要素； WWW.CADWATER.COM

　　水质变量：泥沙、pH值、浑浊度、水温、有机物、养分、污染，含有毒化学物质等； CADWATER.COM

　　2土壤、地质变量：侵蚀、沉积、盐、碱性、潜育化与沼泽化，土地利用类型变化、土壤中矿物质和营养物质的变化，诱发地震、滑坡以及其它地貌因子等； WWW.CADWATER.COM

　　3气候变量：蒸散发、农田或局部小气候变化、大中尺度气候变化等。

　　(2)生物系统 CADWATER.COM

　　1水生生物变量：底栖生物、水生植物、浮游生物、鱼和水生脊椎动物、传染媒介物(钉螺、蚊虫)等； CADWATER.COM

　　2陆生生物：植物、动物及其栖息地、昆虫等。 WWW.CADWATER.COM

　　(3)社会系统 WWW.CADWATER.COM

　　1生产：工业、农业、航运、能源、商业、旅游业等；

　　2社会与文化：移民、基础设施的发展、文化景观、名胜与历史遗迹、政治关系等。

　　以上3个方面构成了一个包含繁多因子的巨系统(如下图所示)。调水的环境效应总是一分为二的，评价的目的是权衡利弊，以便制定出减小负效应的对策。因此，调水的环境后效直接关系到工程的成败。

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　　任何调水工程，其对环境的影响均可按地理水文分区方法划分为：1水量输出区；2)输水通过区；3水量输入区，对它们进行评价。 WWW.CADWATER.COM

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附图　调水工程的环境影响评价系统框图

　　虽然大型调水工程对环境影响是多方面的，但是通过上述三个区的划分可使问题的分析细化。一般说来，输出区由于水量的调出而使水量减少，导致引水口以下供水与河道内用水条件的变化，影响工农业用水和引起一系列的水环境问题。由于调出区的利益受到损失而造成调出区与调入区的利益冲突，往往造成两个地区对工程持不同意见而难以协调；输水通过区的环境影响主要发生在干渠与支渠沿线。渠道渗漏会影响所经地段的土壤与地下水的平衡；在北方地区有次生盐渍化的威胁；渠道与天然排水方向相交出现阻水与干扰河系的问题；调入水量区因增加供水而使产量增加；但灌溉农田应注意排水，否则会出现盐渍化和涝灾。在城市(工矿)地区调入大量的水，工业生产得以发展，生活供水增加，但是，废弃水也会随之增加，往往会出现二次水污染问题。所有这些问题均应研究和解决。

　　应当指出，由于自然条件的不同，各地的调水工程所引起的环境影响不尽相同，需要具体问题具体分析，环境影响的评价方法应作适当的选择。评价的内容主要有3个方面，即1环境影响因子的鉴别；2环境影响的预测；3环境影响的评价计算。 CADWATER.COM

3　生态与环境问题的主要对策 WWW.CADWATER.COM

　　我国水资源时、空分配的极端不匀均性决定了采用调水办法改善这种不匀均性的必要性[3][4]。但是确定一个地区是否需要调水需分析调入区缺水的性质。属于资源缺水型为主的地区，调水的必要性比较容易确定；不完全属于资源型缺水的地区，调水的必要性须作充分的论证；完全不属于资源型缺水的地区，则无调水的必要。因此，地区的缺水问题，要判断其性质，并且根据经济与社会的近期与远期需求进行周密的区域水资源供需平衡分析，以确定调水的合理规模。我国的水资源调配应以南水北调为主体，重点解决人口、经济发展需水量超过水资源承载力的北方与沿海地区的缺水问题。调水工程的主要目标是向城市与工业供水，兼顾农业与环境改善，在明确以城市、工业供水为主要目标的原则下，尽量对调水工程进行综合利用。

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　　跨流域调水对于调入区来说，是一种重要的开源，而开源又必须在节流的前提下进行。在多数情况下，调水应是对当地水源的补充。只有实现了地区的节流，充分挖掘地区水资源潜力之后，实施调水才是最经济、最合理的。这种潜力视不同地区而不同：农村与农业充分利用雨水，包括雨水集流，人工增雨和利用雨洪回灌地下水等；城市与工矿地区增加循环用水和污水处理回收利用；沿海城市可充分利用海水。挖潜与节流并举的对策，既可缓解调水工程实施前的缺水压力，又能减小调水工程的规模而减少水量调出区的利益损失和整个工程的环境负效益。在确定可调水量的过程中必然遇到调水输出区与调水输入区之间用水利益冲突，原则上应以不影响输出区现状与未来用水需要为原则，或者用补偿的办法减少对调出区的影响以保证调出区的利益。 WWW.CADWATER.COM

　　调水工程的可行性，包括工程自然技术，社会经济与生态及环境等多方面的研究。一般说来，工程技术问题比较单纯，而经济效益与环境效应问题比较复杂，特别是环境后效应问题，应作重点研究。事物往往是一分为二的，调水的环境效应有正有负。工程的可行性必须以正效应(包括经济与社会效益)大于负效应为原则。环境负效应总是可以通过一定的投入和技术处理解决的。 CADWATER.COM

　　参考文献 WWW.CADWATER.COM

　　1　刘昌明，杜伟.考虑环境因素的水资源联合利用最优化分析.水利学报，1986(5) CADWATER.COM

　　2　吴俊木或.南水北调中线工程环境影响初步评价，南水北调中线工程论文集.人民长江，1994(增刊)

　　3　Changm ing Liu(ed.).South-to-North Water Transfers in China. Chinese Geography andEnvironment.1995，Canada.

　　4　刘昌明，何希吾等著. 21世纪中国水问题方略.北京：科学出版社，1996 .