主要的平衡关系有

式中，为 i 部门提供的供各部门使用的中间产出，Hi 为第个 i 部门处理污水所用资金；S_i 为第 i 部门在扣除污水处理费用后提供的总产出；X_j 为第 j 部门的总投入；G_j 为第 j 个生产部门污水处理资金投入；T_j 为第 j 部门在增加污水处理资金后的总投入。

2.2 需水模型

　　包括生态环境需水模型、工业需水模型、农业需水模型、生活需水模型。工业需水模型根据工业发展水平，确定工业各部门的用水定额，以及相应的总需水量。农业需水模型根据灌溉用水定额、粮食产量及农村社会发展水平确定总用水量。生活需水模型根据城市发展水平、农村发展水平确定城市、农村生活用水定额及相应的生活需水量。生态环境需水模型从生态环境角度计算生态环境需水量，其结果反映水资源的一、二级分配问题。

　　对于生态环境需水量，目前还没有统一的定义^[8、9]和成熟的计算方法^[10]。鉴于我国水环境污染十分严重，本文提出以稀释和自净为主要功能的河道最小环境需水的计算方法。

　　首先根据河流（河段）的特点和实际需要，选择环境需水量设计断面，将河流（河段）划分为若干小段，先对各小段进行计算，最后求出整个河段的最小环境需水量。

　　对于任一功能小段 (i)，河道最小环境需水量 (Q_v) 必须同时满足下列方程

其中，Q_vi 为 i 小段河道最小环境需水量，q_gi 为 i 小段河道上游来的地下水，q_(bg)i 为支流进入 i 小段的地下水，Q_gi 为河段本身进入河道的地下水，Q_mi 表示除河道基流外，为满足一定的河道环境功能要求所必须具有的水量。q_gi＋q_(bg)i±Q_gi 为河段的地下水来水总量，也就是该河段河道的基（础）流量；λ为河流稀释系数，Q_wi 为 i 小段合理的污水排放总量。Q_ni(p) 为设定水文年（多年平均，枯水年，平水年）指定保证率（如 p₀=90%，p₀=85% 等）下 i 小段的河道流量。计算出所有断面的 Q_vi(i=1,2,…，n，i 为断面数 ) 后，即可确定整个河流（河段）的最小环境需水量。由于在确定每个断面的 Q_vi 时，将每一小段看作一个闭合汇水区，因此，对其求和即可得到整个河流（河段）的最小环境需水量。

2.3 水环境容量模型

　　以有机质污染为主的河流，其有机质水环境容量包括稀释容量和自净容量^[11]。对于有多个排污口的河段，其总容量是各排污口分段容量之和。本文采用断面控制的方法^[12]计算水环境容量，限于篇幅，仅介绍段首控制法。所谓段首中的“段”是指任何两个排污口 ( 包括支流 ) 或排污口与控制断面间的部分，“段首”则是指两个排口中靠近上游的一个。段首控制就是让各“段首”的水质达到功能区段的要求，由于河流的自净作用，必将使功能区段其它部分水质高于标准。段首控制严格控制了功能区段的水质不超标。具体计算如下：功能区段段首容量值 (E₀) 为：

E₀=(C_s－C₀)Q₀ (4)

式中，Q₀，C₀，C_s 分别为来水水量（m³/s）、来水浓度（mg/L）及该功能区段的水质标准（mg/L）。则第 i 个排污口处的环境容量为：

E_i=C(1＋f(x_i－x_i－1))Q_i＋1－Q_iC_s (5)

式中，Q_i＋1=Q_i＋q_i，Q_i 为第 i 个断面河流干流中水量，q_i 为第 i 个断面河流中污水量，C 为混合浓度 (mg/L)，f(x) 为一函数^[13]，对于有机物污染的河流，一般选用 COD 和 BOD₅ 作为综合指标，f(x) 可以通过其降解模型 S－P 模型或其修正模型，或采用 Thomas 模型^[13

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