寧夏地表水資源可利用量估算方法探討

高 旺

（寧夏靈武市水務(wù)局，寧夏靈武 750400）

1 水資源可利用量的定義

水資源是重要的自然資源和經(jīng)濟(jì)資源，對(duì)水資源的開發(fā)利用應(yīng)有一定的限度，既不可能，也不應(yīng)該用光耗盡。因此，在水資源評(píng)價(jià)工作中，不僅要評(píng)價(jià)地表水資源的數(shù)量，還要搞清地表水資源的可利用量，水資源可利用量是從資源的角度分析可能被消耗利用的水資源量，水資源可利用量是科學(xué)合理進(jìn)行水資源配置的依據(jù)。

關(guān)于水資源可利用量的定義，國(guó)內(nèi)外在水資源可利用量定義的區(qū)別主要表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)不考慮回歸水的利用，國(guó)外則往往考慮了回歸水的利用，國(guó)外往往不考慮無(wú)法控制的洪水，而在水權(quán)方面的考慮較國(guó)內(nèi)全面。水資源可利用量的定義基本上包括了社會(huì)與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境需水量、工程措施、水權(quán)等要素，是在保護(hù)生態(tài)環(huán)境且經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的前提下，在總水資源量中可供人類凈消耗的那部分按水權(quán)配置的水資源量。

水資源可利用量是從資源的角度分析可能被消耗利用的水資源量。《水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則》規(guī)定地表水資源可利用量估算應(yīng)符合下列要求：“地表水資源可利用量是指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可能及滿足河道內(nèi)用水量顧及下游用水的前提下，通過(guò)蓄、引、提等地表水工程措施可能控制利用的河道外一次性最大水量（不包括回歸水的重復(fù)利用）”。

“某一分區(qū)的地表水資源可利用量，不應(yīng)大于當(dāng)?shù)睾哟◤搅髁颗c入境水量之和再扣除相鄰地區(qū)分水協(xié)議規(guī)定的出境水量”。

2 地表水資源可利用量的主要特點(diǎn)

由地表水資源可利用量的定義可知，地表水資源可利用量與下列因素有關(guān)：

1）具有頻率概念。區(qū)域地表水資源可利用量是在區(qū)域自產(chǎn)水量和區(qū)外流入水量的基礎(chǔ)上分析計(jì)算的，而不同頻率的區(qū)域自產(chǎn)水量和區(qū)外流入水量是不相同的。因此，地表水資源可利用量也必與頻率有關(guān)。

2）具有水平年概念。不同水平年地表水的蓄、引、提等工程措施有所不同，其管理水平、調(diào)度運(yùn)行方案也會(huì)有差異，因而在相同的區(qū)域自產(chǎn)水量和區(qū)外流入水量的條件下，地表水資源的可利用量也是不同的。此外，河道內(nèi)用水、下游地區(qū)用水以及地表水水質(zhì)污染程度等因素，在其它條件相同的情況下，也將影響地表水資源的可利用量。

3）河道內(nèi)用水。包括生產(chǎn)（如航運(yùn)、水力發(fā)電等）和生態(tài)用水。

4）地表水資源可利用量以流域或獨(dú)立水系為計(jì)算單元，在供水預(yù)測(cè)和水資源配置時(shí)，地表水資源可利用量、水資源可利用總量用于對(duì)流域開發(fā)利用的總量控制。

3 地表水資源可利用量的計(jì)算方法

扣損法是計(jì)算地表水資源可利用量較為傳統(tǒng)的方法。即以流域總的地表水資源量扣除河道內(nèi)生態(tài)需水量、生產(chǎn)需水量、跨流域調(diào)水量以及汛期不可利用的洪水量等得到整個(gè)流域的地表水資源可利用量。

1）河道內(nèi)總需水量：包括河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水和河道內(nèi)生產(chǎn)需水量，其中河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水量主要有維持河道基本功能的需水量，通河湖泊濕地需水量和河口生態(tài)環(huán)境需水量；河道內(nèi)生產(chǎn)需水量主要包括航運(yùn)、水力發(fā)電、旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等部門的用水，河道內(nèi)生產(chǎn)用水一般不消耗水量，可以“一水多用”(但要通過(guò)在河道中預(yù)留一定的水量給予保證)。

全國(guó)水資源在地區(qū)上分布不均，各地豐欠程度差異較大。河道內(nèi)生態(tài)需水量、生產(chǎn)需水量根據(jù)水資源實(shí)際情況確定。其中，河道基流量是指維持河床基本形態(tài)，保障河道輸水能力，防止河道斷流、保持水體一定的自凈能力的最小流量，是維系河流的最基本環(huán)境功能不受破壞的最小水量。通常按以下方法估算：

①以多年平均徑流量的百分?jǐn)?shù)（北方地區(qū)一般取10%～20%，南方地區(qū)一般取20%～30%）作為河流最小生態(tài)環(huán)境需水量。

②根據(jù)近10年最小月平均流量或90%保證率最小月平均流量，計(jì)算多年平均最小生態(tài)需水量。

③典型年法。選擇滿足河道基本功能、未斷流，又未出現(xiàn)較大生態(tài)環(huán)境問題的某一年作為典型年，將典型年最小月平均流量或月徑流量，作為滿足年生態(tài)環(huán)境需水的平均流量或月平均的徑流量。

2）汛期難于控制利用的洪水量：汛期難于控制利用的洪水量是指在可預(yù)期的時(shí)期內(nèi)，不能被工程措施控制利用的汛期洪水量。將流域控制站汛期的天然徑流量減去流域調(diào)蓄和耗用的最大水量，剩余的水量即為汛期難于控制利用下泄洪水量。

①汛期最大的調(diào)蓄和耗用水量。根據(jù)現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度，分3種情況：

對(duì)于現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較高、在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)基本沒有新的控制性調(diào)蓄工程的流域水系，可以根據(jù)近10年來(lái)實(shí)際用水消耗量（由天然徑流量與實(shí)測(cè)徑流量之差計(jì)算）中選擇最大值，作為汛期最大用水消耗量。

對(duì)于現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較高，但尚有新的控制性調(diào)蓄工程的流域水系，適當(dāng)調(diào)整近10年實(shí)際出現(xiàn)的最大用水消耗量，作為汛期最大用水消耗量。

對(duì)于現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較低、潛力較大的地區(qū)，可根據(jù)未來(lái)規(guī)劃水平年供水預(yù)測(cè)或需水預(yù)測(cè)的成果，扣除重復(fù)利用的部分，折算成用水消耗量。

②汛期難于控制利用下泄洪水量。根據(jù)控制站汛期天然徑流系列資料，以汛期天然徑流量減汛期最大調(diào)蓄及用水消耗量得出逐年汛期難于控制利用洪水量，并計(jì)算其多年平均值。

4 寧夏地表水資源可利用量估算

寧夏山區(qū)各河流中，清水河、葫蘆河、涇河水資源量相對(duì)較為豐富、水質(zhì)較好，現(xiàn)狀開發(fā)利用程度較高，3條河流多年平均地表水資源量6.682億m3，占全區(qū)地表水資源的70.4%；其它各支流如紅柳溝、苦水河、祖厲河以及黃河兩岸地區(qū)水資源量相對(duì)較少，僅占15%，大部分是徑流深小于5 mm的資源量且礦化度很高，水資源開發(fā)利用程度很低。以清水河、葫蘆河、涇河3條河流水資源可利用量之和作為寧夏地表水資源可利用量。

目前國(guó)內(nèi)水資源可利用量計(jì)算方法很多，各地區(qū)計(jì)算方法差異較大，寧夏屬北方水資源緊缺地區(qū)，采用水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細(xì)則推薦的方法，即多年平均地表水資源可利用量計(jì)算采用多年平均地表水資源量減去不可以被利用水量和不可能被利用水量中的汛期下泄洪水量的多年平均值，得出多年平均水資源可利用量。

4.1 河道基流量確定

由于寧夏地處干旱半干旱地區(qū)，地表水資源量較少，各河道經(jīng)常出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，根據(jù)寧夏實(shí)際情況，可利用量估算不考慮河道內(nèi)生態(tài)需水量，把河道基流量作為河道內(nèi)需水量，即河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水量。其計(jì)算方法按照各河道多年平均徑流量的10%估算。

4.2 汛期難于控制利用洪水量計(jì)算

將流域控制站汛期的天然徑流量減去流域調(diào)蓄和耗用的最大水量，剩余的水量即為汛期難于控制利用下泄洪水量。采用1956—2000年汛期天然水量系列，扣除泥沙淤積量，得出汛期洪水量系列。汛期洪水量中大于Wm的部分作為難于控制利用的洪水量，汛期洪水量小于或等于Wm，則下泄洪水量為0。

1）汛期最大的調(diào)蓄和耗用水量?，F(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較高，根據(jù)近10年來(lái)實(shí)際用水消耗量（由天然徑流量與實(shí)測(cè)徑流量之差計(jì)算）中選擇最大值，其中，清水河3 555萬(wàn) m3、葫蘆河 3 878萬(wàn) m3、涇河 1 697萬(wàn) m3作為汛期（6—9月）最大用水消耗量。

2）汛期難于控制利用下泄洪水量。根據(jù)控制站汛期天然徑流系列資料，以汛期天然徑流量減汛期最大調(diào)蓄及用水消耗量得出逐年汛期難于控制利用洪水量，并計(jì)算其多年平均值。其中，清水河6 969萬(wàn)m3、葫蘆河6 432萬(wàn)m3、涇河1.705億m3作為汛期（6—9月）最大用水消耗量。

4.3 寧夏地表水資源可利用量估算

寧夏多年平均地表水資源可利用量為2.969億m3，75%、95%保證率地表水資源可利用量分別為2.137億m3、1.373 億 m3，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表 1。

表1 寧夏地表水資源可利用量表 億m3

［1］徐志俠，王浩.河道與湖泊生態(tài)需水理論與實(shí)踐［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2005.

［2］魏禮寧，馬如國(guó)，等.寧夏回族自治區(qū)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)［M］.銀川：寧夏人民出版社，2005，9.