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1、地表水资源可利用量计算探讨 钟华平王建生徐澎波耿雷华 ( 南京水利科学研究院水文水资源研究所南京2 1 0 0 2 9 ) 一 一j ! - ：= x s = 曙= ：= = = “ 【摘要】地表水资源可利用量为地表水资源合理开发利用的最大可利用阚值。文中从讨论 地表水资源可利用量的概念出发，阐述了地表水资源可利用量的计算原则、计算方法及计算步 骤。重点探讨了地表水资源可利用量的计算问题，介绍了以地表水资源量为基础，扣除不可利 用的地表水资源量的计算方法。 【关键诫】地表水资源可利用量计算生态环境需水量 1 地表水资源可利用量概念及其内涵 在“全国水资源综合规划”中，地表水资源可利用量( 地表
2、水可利用量) 被定义为 “在可预见的时期内，在统筹考虑河道内生态环境和其他用水的基础上，通过经济合理、技 术可行的措施，可供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量( 不包括回归水的重 复利用) 。” 与地表水可利用量比较容易混淆的一个概念是地表水可供水量。地表水可供水量是指 不同水平年不同来水情况下，通过各项工程设施，在合理开发利用的前提下，能满足一定 的水质要求，可供各部门使用的水量。可供水量有不同水平年和不同保证率的概念，并对 水质有一定的要求。可供水量包括熏复利用的回归水量、外流域调入的水量和其他水源的 利用量。 地表水可利用量与可供水量的主要区别在于：地表水可利用量表示的为中远期宏
3、观数， 是从资源的角度分析当地水资源可能被消耗利用的最大限度，是水资源开发利用的极限阈 值。可利用量与水资源量、耗用水量有关联。对用水对象、工程措施、水质要求相对不明 确，可利用量与水利工程设施不直接挂钩，但也考虑水利工程的影响。而可供水量与水利 工程设施直接挂钩，可供水量与来水情况、用户的需水要求有关联，对用水对象、工程措 施、水质要求明确。 总之，地表水可利用量是以水资源可持续开发利用为前提的，水资源的开发利用要对 经济社会的发展起促进和保障作用，且又不对生态环境造成破坏，地表水可利用量可为充 分利用当地水资源和合理配置水资源提供依据，是水资源承载能力研究的基础和重要环节。 2 地表水资源
4、可利用量的计算原则 2 1 水资源可持续利用的原则 从宏观上看，水资源要解决的问题，主要是人与水的关系问题。要保持人类生存与自 二、水资源水环境3 9 然环境的协调。水资源开发利用要体现可持续发展的思想，从人口、资源、环境三者统一 的观点，全面地而不是割裂地研究水资源及其可利用量问题，探索其内在的规律，合理配 置水资源，实现水资源可持续利用。 2 2 统筹兼顾及优先保证最小生态环境需水的原则 水是一种具有多种功能的宝贵的自然资源，同时也是环境的组成要素，应在公平、公 正和可持续利用的基础上统筹协调各项用水。水资源的开发利用必须合理考虑生态环境用 水，只有维持生态环境最基本的需水要求，才能保证人
5、与生态环境和谐相处，以及经济社 会的可持续发展。 2 3 以流域水系为系统的原则 地表水资源的分布以流域水系为特征。流域内的水资源是具有水力联系的，它们之间 相互影响、相互作用，形成一个完整的水资源系统。水资源量是按流域和水系独立计算的， 同样，水资源可利用量也应按流域和水系进行分析，以保持计算成果的一致性、准确性和 完整性。 2 4 因地制宜的原则 由于受地理条件和经济发展的制约，各地水资源条件、生态环境状况和经济社会发展 程度不同，各地水资源开发利用的模式也不同。因此，不同类型、不同流域水系的可利用 量分析的重点与计算的方法也应有所不同。应在充分考虑基本生态环境需水的情况下根 据资料条件和
6、具体情况，选择相适宜的计算方法，确定可利用量。 3 地表水资源可利用量的计算方法 3 1 地表水可利用 地表水资源量根据可利用情况，分为可利用量和不可利用量，即 W 地袁水赍羹量一W 地表水可年唾用量卜地表水不可利用量 ( 1 ) 则 地表永可刺用量= 地表水赉濠量一地袭水不可利用量 ( 2 ) 由式( 2 ) 可知，要使地表水可利用量最大，必须使地表水不可利用量尽量地减小，最 终，以地表水资源量为极限。 同时，地表水不可利用量由两部分组成，即：河道内最小生态环境用水和生产用水 ( 河道内生态环境需水量) ，以及汛期难以控制利用的洪水量( 洪水弃水) 。用公式可表述为 W 地衰水不可利用量=
7、= 拇道内生态环境需求量+ 洪水彝水 ( 3 ) 在计算中，对来说，地表水可利用量计算般采用扣除法，即以地表水资源 量为基础，扣除不可利用的地表水量。计算时，除了扣除河道内生态环境需水量以外。还 要考虑汛期大洪水时不能被利用下泄的水量。 3 2 河道内生态环境需水量 生态环境需水量按河道内外生态需水分类，可分为河道内生态环境需水( 航运、发电、 输沙等) 和河道外生态环境需水。 河道内生态环境需水量主要包括：维持河道基本功能的需水量( 包括防止河道断流、 保持水体一定的稀释能力与自净能力、河道冲沙输沙以及维持河湖水生生物生存的水量) 。 4 0中国水利学会首届青年科技论坛论文集 通河湖泊湿地需
8、水量( 包括湖泊、沼泽地需水) 。河口生态环境需水量( 包括冲淤保港、 防潮压碱及河口生物需水) 。 河道内生产需水量主要包括航运、水力发电、旅游、水产养殖等部门的用水。河道内 生产用水一般不消耗水量，可以“一水多用”，但要通过在河道中预留一定的水量给予保证。 河道内生产需水量要与河道内生态环境需水量、洪水、弃水综合考虑，其超过河道内生态 环境需水量的部分，要与河道外需水量统筹协调。 河道内总需水量是在上述各项河道内生态环境需水量及河道内生产需水量计算的基础 上，分月取外包并将各月的外包值相加得出多年平均情况下的河道内总需水量。即 W 河道内总需水量一m a x W 。J ( 4 ) ，；1
9、式中：。为最小生态环境需水量，其中i 表示不同需水类别，J 为月份，咒= 1 ，2 ，1 2 。 3 3 汛期难于控制利用洪水量 汛期难予控制利用洪水量( 洪水弃水) 是指在可预期的时期内，不能被工程措施控制 利用的汛期洪水量。包括两方面：一是因为建设工程难度大，经济技术性不能满足要求；二 是没有用户需求条件下的弃水。 洪水弃水计算可采用将流域控制站汛期的天然径流量减去流域调蓄和耗用的最大水 量，剩余的水量为汛期难以控制利用的下泄洪水量。 由此可见，计算地表水资源可利用量，应先进行河道内生态环境需水量、河道内生产 需水量，以及考虑工程技术经济因素可行条件下的最大调蓄水量或供水能力的计算方法等
10、的研究。 4 地表水资源可利用量的计算步骤 4 1 确定计算的流域水系 首先，确定计算范围。地表水资源可利用量计算应以流域和水系为单元分析计算，以 保持成果的独立性、完整性。各流域可根据资料条件和具体情况，确定计算的河流水系及 其控制节点，以该控制节点为基础，计算节点以上流域水系的地表水可利用量。 其次，划分类型区。一般按照、沿海独流人海诸河、内陆河及国际河流进行 划分，对又可划分为上游、下游，干流、支流。 第三，选择计算方法。根据不同类型区自然地理特点及水资源条件，分析该区地表水 资源可利用量的主要影响因素，然后选择相适宜的计算方法。 第四，确定计算顺序。要按照先上游、后下游，先支流、后干流
11、依次逐级进 行计算。上游、支流汇入下游、干流的水量应扣除上游、支流计算出的可利用量，避免重 复计算。 4 2 确定各项水量计算方法 河道内生态环境需水量计算是确定地表水可利用量的重要一环。计算时，首先按功能 进行分类，分析满足各项生态环境功能对水资源的要求( 包括水位、流量、水质等要求) ； 其次，确定计算生态环境需水量的控制指标与标准；第三是选择计算公式进行计算。各类 生态环境需水量取外包得出总的生态环境需水量。由于篇幅所限，本文不详细讨论上述各 二、水资源水环境 项生态环境需水量的计算方法，其计算方法可参考相关文献。 4 3 计算成果合理性分析 由于选择不同的计算公式计算出的结果会有所差异
12、，甚至差异很大；各项水量进行加 和时，也可能会有重复计算的情况出现；同时，在各个控制节点上计算的成果可能合理，但 从整体上考虑，可能不尽合理，尤其是对的计算成果。因此，计算成果要进行合 理性分析，以便从流域水系层次上来协调平衡。 5 结语 地表水资源可利用量计算一般采用扣除法，即以地表水资源量为基础，扣除不可利用 的地表水资源量。由于受到许多因素影响，地表水资源可利用量计算比较复杂。在进行地 表水资源可利用量计算时，有许多需要解决的关键技术问题，最主要的是确定河道内生态 环境需水量以及计算河道可能最大的调蓄能力与供水能力。 参考文献 l 王建生水资源可利用量、开发利用潜力与承载能力见：水资源及
13、水环境承载能力学术研讨会论文 集北京：中国水利水电出版社，2 0 0 2 3 3 3 9 2 王西琴，刘昌明，杨志峰生态及环境需水薰研究进展与前瞻水科学进展，2 0 0 2 ，1 3 ( 4 ) ：5 0 75 1 4 3 裴青，张焱，刘玉秀等河北省生态环境用水初探地理学与国土研究，2 0 0 2 ，1 8 ( 3 ) ：6 9 7 1 4 贾宝全，张志强，张红旗等生态环境用水研究现状、问题分析与基本构架探索生态学报2 0 0 2 ，2 2 ( 1 0 ) ：1 7 3 4 一1 7 4 0 5 李丽娟，郑红星海滦河流域河流系统生态环境需水量计算地理学报，2 0 0 0 ，5 5 ( 4 ) ：3 9 3 3 9 8
