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1、水利工程论文-黄河水资源利用有关问题分析摘要： 建立“流域耗水量”与“行政区域耗水”概念，“流域耗水量”把引出河道扣除其回归河道的水量即所谓的还原水量，流域河川径流还原水量的计算方法，对于流域来说，就是耗水量。结合黄河水资源利用特点总结出，渠道取水口在水文站水文断面以上并由水文站测验的渠道站可以合并在一起简化用水处理，把渠道取水口虚拟为水文站断面以下，具有这类特点的归纳为“下河沿模式”。黄河承担着流域内用水，同时承担着外流域用水，这部分对黄河流域而言全部消耗水量。水资源利用有大量的引出水量也有相当部分水量退回到河道，因此存在重复利用水量问题，特别是枯水年份尤为突出。 关键词： 流域耗水量 区域
2、耗水量 下河沿模式 流域外供水 黄河 作者参与了“19501990年黄河水文基本资料审查评价及天然径流量计算”、 “19191949年及19911998年黄河水文基本资料审查评价及天然径流量计算”、第二次“黄河流域水资源评价”和10余年“黄河流域水资源公报”水资源利用相关分析统计工作，对黄河流域地表水资源利用中一些相关概念进行了分析和归纳。 1.流域耗水量 黄委会水文局第一次黄河流域水资源评价成果没有得到黄委会的认可，首次开展1997年黄河流域水资源公报编制也是因为按照全国水资源公报大纲编制而没有通过黄委会的审查。这是由于计算地表水资源量有不同的方法造成的：一般意义上的耗水量与流域耗水量。 1
3、.1 一般意义的耗水量 根据中国水资源公报工作大纲的内容，耗水量是不分地表与地下水的，但实际工作中，在计算河道天然径流量时，把人类活动影响的地表径流水量进行还原。如果套用此概念，地表耗水量指在输、用水过程中，通过蒸发、土壤吸收、渠系损失、产品带走、居民和牲畜饮用等形式消耗的，而不能回归到地表水体或地下含水层的水量。其关键在于不仅回归地表也包括回归地下的水量不作为消耗水量。这也是一般意义上的耗水概念。我们为了区别于流域耗水量把这一传统上的耗水量概念称为“行政区域耗水量”，以示区别。 1.2 流域耗水量 从流域管理的观点出发，河川径流还原水量计算中，河道外用水可以看作流域耗水。如水量调度中以黄河断
4、面水量作为各河段各省区分配水量的依据，引出的水量与回归的水量在断面能够具体反映。无论是河道水量管理与天然径流量的计算概念是一致的。黄河流域的工农业及人畜等还原水量（还原水量中不包括河道内水库调蓄水量等，只指工农业生态等消耗项），对于流域来说也即耗水量。因此，我们提出了“流域耗水量”概念。 “流域耗水量”概念是与之传统的耗水概念比较而言的。传统的耗水是行政区划中的实际耗水量，我们为了对应把传统的耗水称之为“行政区域耗水”。“流域耗水量”不是传统意义上的耗水量，只是相对与河道来说是“无回归水量”，河道外的还原水量，是河道的消耗水量，是一个相对数值。也可以说对河道损失（贡献）的大小。 把流域河川径流
5、还原水量河道外用水概括并提出“流域耗水量”，有其积极的意义，这和黄委会的水资源成果中基本计算方法基本原理是一致的，都是采用“流域耗水量”概念，1987年国务院批复黄河可利用水量中也是“流域耗水量”；其计算方法建立在在引排差基础上，即引出河道扣除引出后回归河道的水量，具有简单明了、准确性高、合理等特点，同时也实际应用于黄河水量调度和生产管理中。 1.3 流域耗水量的计算 根据黄河流域水资源利用的具体情况，各项用水含义如下：引、取水量：指从黄河干支流中引、取的水量。退（排）水量：指从黄河干支流中引、取的水量中又回归黄河干支流的水量。黄河河川径流耗水量：指引、取黄河干支流河川径流水量中不能（直接或间
6、接）回归到黄河干支流的水量。即，指引、取黄河干支流中的水量扣除其回归到黄河干支流河道后的水量。 需要进一步明确的是，所谓干支流特指本流域内干流或支流的引水与回归，于是可表述为本流域内引水减去在本流域内引出的水量中回归河道的水量，如果跨流域引水回归水进入另一流域，则为进入流域的外来水，客水。这部分水量在所进入的流域参加径流时，实测资料中测到，计算天然径流时应从中扣除。 从以上流域还原概念可以理解为工农业等河道外还原水量对于流域来说也即流域耗水量。因而计算方法的核心是引排差，即“流域耗水量”是以引排差原理为基础上的，耗水量相对于河道来说是净用水量。排退水不仅指明渠回归河道水，也包括引出的水量中通过
7、地下潜流回归河道的水量，一般该项许多地区可以忽略。统计退水量时应以退入河道的实际水量计入，测验断面与河道间的损耗水量也应扣除。根据“流域耗水量”是建立在引排差原理基础上，计算方法关键在于退水量或退水系数，因而在计算方法上可采用多种形式，如除采用经验数据外，面积定额，水量平衡法等。 1.4 流域耗水量与区域耗水量区别 “流域耗水量”与“区域耗水量”本质区别在于地表水耗水量是指地表水取水量扣除其回归到黄河干、支流河道的水量后的水量或是不仅扣除下渗到地下的水量。前者是对于流域来说是耗水，但对于行政区域则并不是真正消耗。因此，“流域耗水量”包括“非消耗用水”，从直观上看出“流域耗水量”应大于“区域耗水
8、量”。“非消耗用水”进入湖泊或其它洼地，可以看做实际是“环境用水”的一种。至于跨流域“非消耗用水”则进入是另一流域参加该流域的水量平衡或被利用。 “流域耗水量”有其计算特点：所谓“一进一出”，只管引出河道口门和回归河道水量。“流域耗水量”以河段统计，不管用水属地，只考虑是干流或是支流引水，从那个河段引水就计入那个河段，引出水另一个河段回归，在回归河段则为加入量；“区域耗水量”以属地用水为统计对象，只统计消耗水的数量，不需知道水的来源与去向，能否回归河道，或回流其它河道或流域。“流域耗水量”包括大量跨流域引水，向流域外引水。 这里需指出的是如果按“区域耗水”计算内蒙古耗水与“流域耗水”之间相差1
9、0亿m3左右。那么，如果用“区域耗水”计算黄河下游河南、山东那恐怕相差几十亿m3的水量。“流域耗水量”统计远大于“区域耗水量”。 1.5 流域耗水量特殊性 由于“流域耗水量”实际是还原水量中水资源利用的理论概括，因此，具有特殊性。一般耗水量不可能出现负数，但“流域耗水量”在相关的河段与时段可以出现负数。 如跨流域引水的退水，对于受水河流或流域就是增加的水量：外来水，客水，如果汇入河流并经下游测验，这对于受水河流是负数。 兰州市城市与工业用水主要是兰州水文站断面以上引水，城市排污退水大部分在断面以下，这部分因引黄河干流水而产生的退水就增加了兰州水文站断面以下的水量，退水在该断面下为负数。 宁夏灌
10、区主要引水在青铜峡水文断面以上，而退水则在青铜峡水文断面以下，退水量在石嘴山水文站测验。 由于宁夏灌区每年压碱冬灌，经过输水与灌溉，退水在不引水的时段退出，或同一时段引水小于集中退水，都会出现负数；特别会出现是跨年份的退水，不仅月份内出现负数，日历年内也会有部分水量统计不全。如果一个完整的引水灌溉（用水）期包含完全退水、以及一个完整的用水退水河段，将不会出现负数的情况。对于宁夏等跨年份的用水一方面由于退水量较小，另一方面每年都有年前一段的退水，因此可以简化都不予考虑。 1.6 国务院八七分水方案也是“流域耗水量” 国务院办公厅转发国家计委和水电部关于黄河可供水量分配方案报告的通知（国办发198
11、761号）提出了在南水北调工程生效前黄河可供水量分配方案，分配的年耗水量370亿m3。上述水量分配方案，是按黄河正常年份水量制订的，今后还需要根据不同的水情逐年作出合理的调度安排。所谓正常年份水量是指黄河流域多年平均河川径流量为580亿m3（含花园口以下20亿m3）。 花园口站以上采用1919年至1975年系列的实测与还原水量计算出的天然径流量，分配的是黄河可供水量，而表格内直接填写的是“耗水量”，天然径流量中河道外的还原水量也是从流域统计来的，因此，这里的还原实际概念是“流域耗水量”。 当然，花园口以下由于系列是1950以后的资料且50、60年代出现了大汶河水量多次大洪水当时计算有所偏大，并
12、且没有考虑下游引水后河道里径流的自然损耗，黄河下游是著名的“地上悬河”，高出黄河两岸且为宽浅河道，向两岸渗漏地下水是下游最大的自然损耗，以及水面蒸发损耗。 2. 下河沿模式 这是结合黄河流域的特点从实际应用中归纳出来的技术性处理手段。下河沿水文站位于甘、宁交界处的宁夏中卫市，与水文站测验断面平行的美利渠从沙坡头引水（现沙坡头水利工程），河道与渠道均由水文站测验。因此，通常在用水统计中习惯把美利渠的引水口门认为是下河沿水文站断面之下引水，河道与渠道的实测作为水文站的实测值，这种把引水口门虚拟为断面以下的统计方法是为了简化统计手段避免重复计算的可能，这也与向社会公布水文资料中既有河道又有渠道最终公
13、布的是合成资料是一致的。在实践中一般称宁夏引黄灌区为下河沿至石嘴山，而不是安宁渡或兰州至石嘴山，这里除了主要引水都在下河沿至石嘴山河段外，把安宁渡至下河沿的美利渠放到下河沿至石嘴山河段统计。我们把黄河上众多此类水文站（断面）命名为“下河沿模式”。 结合黄河水资源利用特点总结出，渠道取水口在水文站水文断面以上并由水文站测验的渠道站可以合并在一起简化用水处理，把渠道取水口虚拟为水文站断面以下，具有这类特点的归纳为“下河沿模式”。 下河沿模式在黄河流域有着广泛的实际意义和众多类似的断面，主要是断面与渠道并行或临近，引水口位于水文断面附近的上游，并由同级水文部门测验，渠道站参与资料整编，向社会公布水文
14、资料中如日资料为合成资料。 干流青铜峡水利枢纽下游的青铜峡水文站河道与引水渠东总西总合成。 沁河五龙口水文站断面与左岸广惠渠和右岸新利渠，沁河支流丹河山路平与丰收渠，北洛河状头与洛惠渠，宝鸡峡林家村水文站与宝鸡峡渠道，张家山水文站与泾惠渠等渠首水文站。 3. 黄河向流域外供水 黄河承担着流域内用水，同时承担着外流域用水，这部分对黄河流域而言属于全部消耗水量。 近年引黄济津、引黄济淀、引黄济青和下游河南山东农业灌溉和城市生活以及湖泊人造景点用水都是引自黄河。 黄河下游引黄并不是完全引到流域外，如金堤河、文岩渠、大汶河以及黄河滩区等属于黄河流域。黄河下游引黄南北岸分属于海河、淮河和山东半岛等。 向
15、流域外引水，对于黄河流域来说，只要不再回归黄河流域，那将被认为是100%的消耗。 3.1黄河流域下游引黄灌区，引黄河水向淮河流域和海河流域以及山东半岛等灌区和工业、生活使用，除文岩渠和金堤河两流域属于黄河流域外其它均不能回归黄河。其中引黄济津、济白洋淀和入青岛更不可能有回归水了。 3.2甘肃“景电”二期工程规划部分向民勤红崖山水库年调水6100 万m3（属于石羊河流域）。该工程是利用景电二期的空闲容量和灌溉间隙，延伸已建成的景电输水总干渠，经洪水河、石羊河61公里的天然河道，调水到红崖山水库，调水线路总长260公里，年设计调水量6100万m3，调水流量6.3m3/s。 3.3甘肃引硫（大通河上
16、游硫磺沟）济金（昌）（属于河西走廊）于2003年通水，2004年引水2690万m3，2005年引水2750万m3，2006年引水2794万m3。 3.4沁河主要支流丹河丹东引水渠，随着丹河水量的减少，丹东、丹西引水条件发生了变化，致使引水口逐步上移，现位于山路平水文站以上丰收渠（丹西渠）引水口上2km，由青天河水库调配水量，由博爱县丹东灌区管理局。丰收渠经山路平水文站断面由水文站测验，丹东灌区引水在0.21.0亿m3，进入流域卫河大沙河。 3.5伊（洛）河渠道尾水向流域外引水。每年引水在0.20.6亿 m3。 黄河下游流域内主要是金堤河天然文岩渠区域，主要以新乡黄河河务局的引黄涵闸、人民胜利渠部分水量以及濮阳黄河河务局的引黄涵闸部分引水，其余为流域外引水。 经匡算：2006年甘肃省黄河流域向流域外引水0.86亿m3，内蒙古通过宁夏下河沿美利渠向孪井滩扬水灌溉工程引水0.46亿m3，河南省向流域外引水17.4亿m3，山东省向流域外引水72.0亿m3，河北省引黄济淀引水3.0亿m3。黄河流域向流域外共引水93
