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构成，并随时空变化的复合型健康水位 ［３１］ 。恢复健康地下水位需要的生态补水量计算如下：
Ｗ＿ｄｍｄ ＝ μ × Ａ× Δ ｈ （４）
ｇｄｗ ｇ
式中：Ｗ＿ｄｍｄ 为恢复健康地下水位需水量；μ为给水度；Ａ为地下水超采区面积；Δ ｈ为健康地下水
ｇｄｗ
ｇ
位与现状水位之差。
（ ３）入海水量。维持一定规模的入海水量，对于维持河口生态系统平衡、考虑河口冲淤以及防止
海水入侵等具有重要意义，考虑到入海水量年际变化较大，因此在实际研究中将多年平均入海水量作
为保障健康河口生态的最低入海水量约束。
（ ４）河道外生态。河道外生态主要包括城市绿化补水和农村人居环境改善等生态需水 ［３２］ ，均采用
定额法进行预测。
２
ｅｃｏ ∑
Ｗ＿ｄｍｄ ＝ Ｐ × Ａ ｇｒｅｅｎ，ｉ × Ｎ ｇｒｅｅｎ，ｉ （５）
ｎ，ｉ
ｉ ＝１
式中：Ｗ＿ｄｍｄ 为河道外生态需水量；Ｐ 为城市人口；Ｐ 为农村人口；Ａ 为城市人均绿地面积；
ｅｃｏ ｎ，１ ｎ，２ ｇｒｅｅｎ，１
Ａ ｇｒｅｅｎ，２ 为农村人均绿地面积；Ｎ ｇｒｅｅｎ，１ 为城市单位绿地灌溉定额；Ｎ ｇｒｅｅｎ，２ 为农村人居环境改善定额。
３．４ 农业需水计算 京津冀地区由于粮食无法自给，因此需要通过粮食贸易的方式保障地区粮食供给
安全，而粮食贸易伴随的虚拟水流动一定程度上降低了本地农业需水量。粮食自给率计算公式如式
（ ６）（７）所示，考虑京津冀地区居民消费的主粮主要是以大米、小麦为主的谷物类，因此采用谷物自给
率（后面均称粮食自给率）来反映地区粮食自给水平。对于粮食自给率对应的本地粮食产量，基于灌溉
水分生产率 ［３３］ 计算对应的灌溉用水量，如式（８）所示。
Ｆｏｏｄ ＝ Ｐ× Ｎ ＝ Ｆｏｏｄ ＋ Ｆｏｏｄ （６）
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｎ ｆ ｐｈｙ ｔｒａｄｅ
ｐ ＝ Ｆｏｏｄ ?Ｆｏｏｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ （７）
ｐｈｙ
ｆｏｏｄ
式中：Ｆｏｏｄ 为 保 障 地 区 安 全 的 粮 食 需 求 量；Ｎ为 中 国 人 均 粮 食 需 求 量； Ｐ 为 本 地 人 口 数 量；
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｆ ｎ
Ｆｏｏｄ 为本地粮食产量；Ｆｏｏｄ 为粮食贸易量；ｐ 为粮食自给率。
ｐｈｙ ｔｒａｄｅ ｆｏｏｄ
Ｆｏｏｄ ｐｈｙ
Ｍ＝ （８）
ＷＵＥ
式中：ＷＵＥ为灌溉水分生产率；Ｍ为灌溉用水量。
３．５ 水资源调配模拟 水资源调配过程分为取水和供水两个过程，通过地表引水、提水，水库蓄水，
地下水提水，再生水厂回用等取水过程，为计算单元提供不同水源可利用水量，按照分质供水原则，
基于分水比实现不同水源向不同用水户供水过程，具体计算如下。
Ｗ＿ｓｐｌ ＝ ｍｉｎ（ β ｉ，ｊ × Ｗ＿ｄｍｄ ，Ｗ＿ｓｃａｐ ，Ｗ＿ｒｅｓｏｕｒｓ ） （９）
ｉ，ｕ，ｔ
ｉ，ｕ，ｔ
ｉ，ｊ，ｕ，ｔ
ｊ，ｕ，ｔ
为分水比，范围
式中：ｉ为第 ｉ种水源；ｊ为第 ｊ种用水户；ｕ为第 ｕ个计算单元；ｔ为第 ｔ个时段；β ｉ，ｊ
为 ０～１，表示第 ｉ种水源最大可满足第 ｊ种用水户的需水比例；Ｗ＿ｄｍｄ 为 ｔ时段第 ｕ个单元第 ｊ种用
ｊ，ｕ，ｔ
水户需水量；Ｗ＿ｓｃａｐ 为 ｔ时段第 ｕ个单元第 ｉ种水源供水能力；Ｗ＿ｒｅｓｏｕｒｓ 为 ｔ时段第 ｕ个单元第 ｉ
ｉ，ｕ，ｔ
ｉ，ｕ，ｔ
种水源可利用水量；Ｗ＿ｓｐｌ 为 ｔ时段第 ｕ个单元第 ｉ种水源向第 ｊ种用水户供水量。
ｉ，ｊ，ｕ，ｔ
３．６ 再生水回用 生活、工业污废水将经过城市污水系统完成污废水集中收集处理和再生水回用，对
于污废水产生量和再生水可利用量计算公式如下所示。
ＷＳ ＝ （Ｗ＿ｓｐｌ － ＷＥ ） × Ｋ × Ｋ ＋ （Ｗ＿ｓｐｌ － ＷＥ ） × Ｋ × Ｋ ｉｒｄ （１０）
ｄｒｄ
ｉｒｑ
ｉｎｄｕ
ｉｎｄｕ
ｄｏｍ
ｄｒｑ
ｄｏｍ
ＷＲ ＝ ｍｉｎ （ＷＳ × Ｋ，Ｆ ） （１１）
ｒ ｒｅｗ
式中：ＷＳ为污废水处理量；Ｗ＿ｓｐｌ 、Ｗ＿ｓｐｌ 分别为生活和工业用水量；ＷＥ 、ＷＥ 分别为生活
ｉｎｄｕ
ｄｏｍ
ｉｎｄｕ
ｄｏｍ
和工业耗水量；Ｋ 、Ｋ 分别为生活和工业污废水收集系数；Ｋ 、Ｋ 分别为生活和工业污废水处理
ｄｒｄ
ｉｒｄ
ｄｒｑ
ｉｒｑ
系数；ＷＲ为再生水可利用量；Ｋ为再生水处理率；Ｆ 为再生水处理能力。
ｒ ｒｅｗ
污废水收集处理和再生水回用过程水量平衡计算如下。
ＷＳ ＝ ＷＲ ＋ ＷＳ ｒ （１２）
ＷＲ ＝ ＷＲ ＋ ＷＲ ｒ （１３）
ｓｐｌ
式中：ＷＳ为排入所在单元河道中的污废水，该部分污废水水质未提升达到再生水标准；ＷＲ 为再生
ｒ ｓｐｌ
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