通呂運(yùn)河流域水資源分配探析

楊柳俊，辛朋磊，夏 栩

（江蘇省水文水資源勘測(cè)局南通分局，江蘇 南通 226006）

1 概況

通呂運(yùn)河是江蘇省重要通航運(yùn)河，也是南通市一級(jí)河道，西連長(zhǎng)江，東抵黃海，貫穿南通市下轄的崇川區(qū)、通州區(qū)、海門區(qū)和啟東市，全長(zhǎng)78.85 km，流域面積2 436.4 km2，擔(dān)負(fù)區(qū)域內(nèi)農(nóng)田灌溉和啟東市備用水源地供水任務(wù)。

沿江建有通呂運(yùn)河樞紐工程，包括南通閘提水泵站和南通閘引水閘。其中，提水泵站工程建設(shè)規(guī)模為單向引水，設(shè)計(jì)流量100m3/s，采用3臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量4 800 kW；引水涵閘設(shè)計(jì)過(guò)閘流量650m3/s，共設(shè)置10孔，單孔孔寬10m，總凈寬100m。

沿海建有大洋港閘，為沿海擋潮涵閘，兼具排澇、通航功能，設(shè)計(jì)最大過(guò)閘流量450m3/s，年設(shè)計(jì)貨物通過(guò)能力為500萬(wàn)t。

為加強(qiáng)對(duì)沿海開發(fā)、江海聯(lián)動(dòng)戰(zhàn)略的有力策應(yīng)，南通市對(duì)通呂運(yùn)河航道按Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)完成了全線整治，同時(shí)對(duì)兩岸進(jìn)行了重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)，將護(hù)岸建設(shè)與城區(qū)景觀、自然景觀與人造景觀相融合，著力提升兩岸整體形象，打造城市“第二生態(tài)圈”，賦予了通呂運(yùn)河新的歷史使命，使其逐漸成為綠色生態(tài)長(zhǎng)廊。

2 地表水資源可利用量分析

地表水資源可利用量通常包括本地地表水資源可利用量和過(guò)境水資源量［1］。南通市過(guò)境水資源量主要來(lái)自長(zhǎng)江引水，待長(zhǎng)江完成水量分配方案后再將引江水量拆分至各行政區(qū)。本文僅研究討論本地地表水資源可利用量的分配。

2.1 本地地表水資源量

根據(jù)南通市1956—2020年降水資料系列統(tǒng)計(jì)分析，通呂運(yùn)河流域多年平均降水量1 089.8mm，多年平均水面蒸發(fā)量869.7mm。從年內(nèi)分配看，降水量時(shí)空分配不均，汛期5—9月降水量相對(duì)集中，多年平均汛期降水量702.4 mm，占全年降水量的64.5%，10月至次年4月多年平均降水量377.3mm，占全年降水量的34.6%。受氣溫變化影響，月最大水面蒸發(fā)量一般出現(xiàn)在七八月份，約占年蒸發(fā)量的13.3%，月最小蒸發(fā)量出現(xiàn)在1月份，約占年蒸發(fā)量的3.3%，汛期蒸發(fā)量約占年蒸發(fā)量的58.7%。

從降水量演變情勢(shì)看，20世紀(jì)50年代降水量偏多，20世紀(jì)60—70年代降水量略少，20世紀(jì)80—90年代降水量有所增加。近10年來(lái)，由于降水量增加，加之下墊面條件的變化，不透水面積增加，地表水資源量有所增加。

根據(jù)江蘇省第3次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告以及南通市水資源綜合規(guī)劃報(bào)告中的分析成果，計(jì)算分析通呂運(yùn)河流域多年平均地表水資源量為5.64億m3，50%、75%、95%等不同頻率年地表水資源量分別為4.84億、2.95億和1.23億m3。

根據(jù)《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃（2021—2030年）》，通呂運(yùn)河共區(qū)劃了4個(gè)水功能區(qū)，分別為南通工業(yè)用水區(qū)、通州工農(nóng)業(yè)用水區(qū)、海門工農(nóng)業(yè)用水區(qū)和啟東工農(nóng)業(yè)用水區(qū)。隨著南通市持續(xù)開展水功能區(qū)一區(qū)一策達(dá)標(biāo)整治，通呂運(yùn)河4個(gè)水功能區(qū)近5年水環(huán)境質(zhì)量逐年提升，滿足區(qū)域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。

2.2 可分配地表水資源量

通呂運(yùn)河流域本地可分配地表水量為本地地表水資源量扣除洪水棄水量和河道內(nèi)生態(tài)需水量。依據(jù)江蘇省《生態(tài)河湖狀況評(píng)價(jià)規(guī)范》（DB 32/T3674—2019）的分析方法，以90%保證率年最低水位作為河道生態(tài)水位，計(jì)算確定通呂運(yùn)河生態(tài)保障水位為1.05m，相應(yīng)河道平均水深2.86m。根據(jù)通呂運(yùn)河河道容蓄曲線推算該生態(tài)水位下的通呂運(yùn)河基本生態(tài)需水量為0.21億m3。通呂運(yùn)河洪水棄水量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較少，采用多年排澇數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，通呂運(yùn)河多年平均洪水棄水量約2.8億m3。通呂運(yùn)河基本生態(tài)需水量和洪水棄水量合計(jì)約占多年平均地表水資源量的53%，與采用2021年《江蘇省可用水量確定技術(shù)大綱（試行）》蘇中地區(qū)本地地表水可用水量折算參考系數(shù)計(jì)算的結(jié)果接近。

采用蘇中地區(qū)的折算系數(shù)（50%、75%、95%的不同頻率年折算參考系數(shù)分別為0.45、0.4和0.3）計(jì)算的通呂運(yùn)河流域本地地表水資源可分配水量，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 通呂運(yùn)河流域本地地表水資源可分配水量

3 跨區(qū)域水量分配研究

3.1 水量分配原則

已有學(xué)者就不同分配原則進(jìn)行了探索，總結(jié)了按照河岸法則、占用法則、流域面積和人口比例等諸多方法分配水量［2-4］。為進(jìn)一步強(qiáng)化水資源剛性約束，提出水量分配應(yīng)該貫徹效率優(yōu)先和可持續(xù)利用原則，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。

《江蘇省可用水量確定技術(shù)大綱（試行）》提出將可用水量按照確有需要、可以持續(xù)的原則分拆到縣級(jí)行政單元，使區(qū)域（市、縣）用水總量控制指標(biāo)更符合區(qū)域的實(shí)際情況和未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水需求，同時(shí)又要充分體現(xiàn)水資源剛性約束要求。各地在水量分配實(shí)踐中總結(jié)提出了應(yīng)遵循用水總量控制與可持續(xù)利用、公正公平、節(jié)約集約利用、尊重歷史與現(xiàn)狀用水等一系列分配原則［5-6］。

本文綜合考慮水量分配時(shí)應(yīng)遵循的原則、優(yōu)先次序和可實(shí)施性，按照公正公平兼顧效益、照顧現(xiàn)狀考慮未來(lái)、全面統(tǒng)籌綜合平衡的原則，以《南通市水資源綜合規(guī)劃》等成果為依據(jù)，貫徹落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度的要求，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)區(qū)域間分配關(guān)系，制定跨縣河流水量分配方案。

3.2 水量分配方法

水量分配應(yīng)考慮流域內(nèi)不同區(qū)域的歷史背景、自然條件、人口分布、發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及生態(tài)文明建設(shè)對(duì)水資源的合理需求，常用的分配方法有定額預(yù)測(cè)法、分類權(quán)重法等。本文應(yīng)用層次分析法篩選出通呂運(yùn)河流域各縣市區(qū)現(xiàn)狀用水量、產(chǎn)水量、平均用水量、用水效益等分配指標(biāo)，然后采用綜合權(quán)重法按照水量分配遵循的原則和優(yōu)先次序，對(duì)不同的水量分配指標(biāo)賦予不同的權(quán)重，最后再進(jìn)行綜合計(jì)算，得出各縣市區(qū)用水總量分配量［7-9］。

綜合權(quán)重法的要點(diǎn)是用權(quán)重體現(xiàn)分水的優(yōu)先次序，兼顧效益的水量分配原則。

（1）現(xiàn)狀用水量指標(biāo)。包含體現(xiàn)了區(qū)域水資源供需狀況，與區(qū)域自然歷史狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和發(fā)展水平等多重因素有關(guān)。通常先占有和利用水資源的在水權(quán)確認(rèn)以及分配時(shí)具有優(yōu)先序位，提高分配方案的可實(shí)施性，采用南通市水資源綜合規(guī)劃和調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告中的分析成果，以通呂運(yùn)河流域各縣市區(qū)現(xiàn)狀用水量指標(biāo)作為水量分配的基準(zhǔn)。

（2）產(chǎn)水量指標(biāo)。產(chǎn)水量指標(biāo)與流域產(chǎn)水面積有直接關(guān)聯(lián)，毗鄰河岸的地區(qū)有優(yōu)先取水權(quán)（河岸法則），產(chǎn)水地區(qū)可獲得用水優(yōu)先權(quán)，應(yīng)該賦予較高的權(quán)重，體現(xiàn)水量分配的公正性，采用各縣市區(qū)通呂運(yùn)河流域面積占比來(lái)分配水量。

（3）平均用水量指標(biāo)。以區(qū)域內(nèi)耕地面積和人口作為考慮因素，為使結(jié)果更加直觀，采用人均用水量作為核算指標(biāo)。耕地多人口多的區(qū)域，水量分配時(shí)賦予較大的權(quán)重，體現(xiàn)用水的公平性。由于通呂運(yùn)河流域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域供水全覆蓋，生活用水全部由南通市區(qū)域自來(lái)水廠提供并且各縣市區(qū)農(nóng)作物結(jié)構(gòu)也有較大差異，因此在水量分配時(shí)，平均用水量指標(biāo)分配權(quán)重不宜過(guò)大，僅僅作為調(diào)節(jié)因素參考。

用水效益指標(biāo)反映的是單位用水量所創(chuàng)造的社會(huì)價(jià)值，體現(xiàn)的是用水效率的差別［10］。用水效益高的地區(qū)優(yōu)先獲得分配體現(xiàn)了水資源的優(yōu)化配置原則，有利于促進(jìn)水資源的節(jié)約和集約利用。但水資源分配涉及經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境等多方面因素，水量分配不能完全按照效率優(yōu)先，必須以公平原則為前提。采用以單方水工業(yè)增加值和單方水GDP等水資源利用效益等指標(biāo)來(lái)分配水量，考慮各區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和歷史背景原因，用水效益指標(biāo)適當(dāng)賦予一定權(quán)重，以促進(jìn)水資源向優(yōu)化配置方向發(fā)展。

對(duì)現(xiàn)狀用水量指標(biāo)、流域產(chǎn)水量指標(biāo)、人均用水量指標(biāo)、平均用水量指標(biāo)、單方水工業(yè)增加值指標(biāo)和單方水GDP指標(biāo)等6個(gè)分配指標(biāo)，采用Delphi法（專家評(píng)分法）結(jié)合征求有關(guān)部門意見(jiàn)后確定各分配指標(biāo)的權(quán)重。引用南通市水資源綜合規(guī)劃和水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告中有關(guān)成果，分析計(jì)算通呂運(yùn)河流域各縣市區(qū)相關(guān)指標(biāo)與占比，匯總得各市區(qū)分水比例見(jiàn)表2。

表2 通呂運(yùn)河流域各市區(qū)水量分配指標(biāo)與權(quán)重

3.3 各區(qū)域水量分配結(jié)果

將通呂運(yùn)河流域片本地水資源量可分配水量按照表2中確定的分配比例分級(jí)拆分到各市區(qū)，得到崇川區(qū)、通州區(qū)、海門區(qū)和啟東市的分配水量，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 通呂運(yùn)河流域各市區(qū)水量分配成果

通呂運(yùn)河流域多年平均本地地表水資源可分配量為2.54億m3，全部分配到崇川區(qū)、通州區(qū)、海門區(qū)和啟東市，可利用水量分別為0.173、0.170、0.152和0.505億m3。在枯水年份，主要依靠過(guò)境水資源量（引江水量）來(lái)保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

通呂運(yùn)河流域本地地表水資源跨區(qū)域水量分配方案，是進(jìn)一步開展過(guò)境水資源量分配的基礎(chǔ)，也是貫徹“以水而定”，實(shí)施區(qū)域精細(xì)化用水管理的重要依據(jù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

將本地地表水資源量由流域分配至各縣、市、區(qū)是初始水權(quán)分配中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作，遵循公平兼顧效益的分配原則，對(duì)現(xiàn)狀用水量指標(biāo)、產(chǎn)水量指標(biāo)、人均用水量指標(biāo)、平均用水量指標(biāo)、單方水工業(yè)增加值指標(biāo)和單方水GDP指標(biāo)等6個(gè)分配指標(biāo)賦予不同權(quán)重，把通呂運(yùn)河流域本地可分配水資源量進(jìn)行拆分，為制定各行業(yè)用水管理和用水控制指標(biāo)提供了參考依據(jù)。

水量分配是一個(gè)涉及多層次、多目標(biāo)的復(fù)雜分配問(wèn)題，影響水量分配的因素多種多樣，加上取水和用水存在很大的不確定性，使得水量分配方案不可避免帶有模糊性和相對(duì)性的特點(diǎn)。為確保水量分配方案得到有效實(shí)施，加強(qiáng)跨縣河流水資源統(tǒng)一調(diào)度管理，應(yīng)根據(jù)水量分配方案，制定流域年度調(diào)度方案，將引水、排水、蓄水工程納入統(tǒng)一調(diào)度，強(qiáng)化取用水監(jiān)測(cè)計(jì)量，實(shí)施縣界斷面出入境水量管理，保障生態(tài)水位，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展。