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面开阔、高度一致、生长旺盛、完全遮盖地面而水分充分适宜的绿色草地的蒸散量。参考作物的腾
发量 ET0 的计算公式为：
)
0.408Δ(R - G + γ 900 u (e - e a )
2
s
n
ET = T mean + 278 （1）
Δ + γ (1 + 0.34u 2 )
0
式中： ET 为参考作物可能腾发量，mm/d； Δ 为饱和水气压曲线斜率，kPa/℃； R 为地表净辐射，
0 n
MJ/（m ·d）； G 为 土 壤 热 通 量 ， MJ/（m ·d）； γ 为 干 湿 表 常 数 ， kPa/℃ ； T 为 研 究 区 日 平 均 温
2
2
mean
度，℃； u 为 2 m 高处风速，m/s； e 为饱和水气压，kPa； e 为实际水气压，kPa。
2
s
a
3.2.2 经验公式 采用 Penman-Monteith 公式计算植被的需水量过程非常复杂，且受资料限制，很难
进行长系列计算。依据现有计算植被腾发量的方法，从影响植被腾发量的诸多因素中，选择几个主
要因素（例如水面蒸发、气温、湿度、辐射等），再根据试验观测资料分析主要因素与植被腾发量之
间存在的数量关系，最后归纳成某种经验公式。大量研究表明 ［16-18］ ，参考作物腾发量与水面蒸发量
具有较好的相关性。在实际应用中，通常可用实测水面蒸发量来估算 ET ，计算公式为：
0
ET = λ·E （2）
0 601
式中： λ 为折减系数；E 为 ϕ601 蒸发皿测得的水面蒸发量，mm。
601
3.2.3 植被生态需水定额 通过计算植被的腾发量 ET ，利用不同林地植被的植物需水系数 K 以及换
0 t
算系数ξ，可计算出该植被的生态需水定额 ［20］ 。计算公式为：
ET = K ·ET ·ξ （3）
i
t
0
式中： ET 为不同植被的需水定额，mm； ξ 为换算系数， ξ = 2/3 。
i
3.2.4 植被生态需水量 对于干旱地区的植被生态需水量的计算，有众多专家学者们根据植被类型
以及所处的流域气象、土壤、生态等条件的不同，提出了不同的计算方法。每种方法均有各自优
缺点以及适用范围。其中，面积定额法适用于防风固沙林、人工绿洲等较为容易获得数据的植被
生态需水量的计算；潜水蒸发法适用于降水量稀少，完全依赖地下水维持植被生长的干旱地区。
因此本文选择采用面积定额法求解河谷林草的生态需水量。以流域内某一类型植被的面积乘以其
生态需水定额计算得到该类型植被的生态需水量，各类型植被生态需水量之和为流域内植被生态需
水总量 ［21］ 。计算公式为：
W i,t å ET ·A i （4）
=
i,t
式中：W 为植被类型为 i在 t时段的生态需水量，m ；ET i，t 为植被类型为 i在 t时刻的需水定额，m /m ；A i
2
3
3
i,t
为植被类型为 i 的面积：m 。
2
4 实例应用与效果分析
额尔齐斯河河谷是大西洋水汽进入北疆的重要通道，从“LSW”水库以下，由于河谷逐渐宽阔平
坦，河道分岔漫流，在两岸的滩地上生长着茂密的河谷次生林和优良的河谷草场，形成独特的河谷
生态系统。河谷主要生长额河杨、银白杨和欧洲黑杨等，杨树为优势树种，两岸以杨柳科树种为建
群种的河谷林是我国唯一的天然分布区，被誉为“中国的野生杨树基因库”，同时也是我国“三北”防
护林的重要组成部分，在涵养水源、防止沿岸水土流失和风蚀沙侵、保护农牧业生产等方面起着极
其重要的作用。
目前，流域在干支流上投运的大中型和生态水利工程有 30 多个，包括 25 座生态闸、7 条牧业大
渠等。流域内河谷牧草的生态需水主要集中在 4—9 月份，根据植被生态需水特性和当地的气候、土
壤及灌水等因素制定灌溉制度，以期为规划、设计灌溉工程和进行灌区运行管理提供基础资料，是
编制和执行灌区用水计划的重要依据。
4.1 基本资料 本文所采用的水文气象资料主要来源于 FH、ALT 以及 BEJ 气象站的实测资料，包括

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