层次化水资源评价及其在变化环境下的应用

2023-10-26 理论教育版权反馈

【摘要】：层次化评价包括狭义水资源评价、广义水资源评价以及国民经济可利用量评价。由于河道内水量能够重复利用，可兼顾多种功能，因此取各项需水量中最大值作为河道内生态需水量。二是考虑河道外生态需水，主要指以防止环境恶化为目的的人工维持生态所需水量，包括为生态目的种植的人工林草灌溉水需水量、用于维持城市景观所需水量、农业灌溉抬高水位支撑的生态需水量、湖泊补水需水量以及水土保持造林种草所需水量等。

层次化评价包括狭义水资源评价、广义水资源评价以及国民经济可利用量评价。

1.狭义水资源量

狭义水资源采用如下公式进行计算

式中：W 为狭义水资源总量；R 为地表水资源量；D 为地下水与地表水的不重复量。

可将地表水资源量划分为坡面径流量（Ro）、壤中流（Rr）和河川基流量（Rg）。不重复量为降水入渗补给地下水量扣除地下水出流，即Pr—Rg，则式（5-10）可以改为

2.广义水资源量

根据第四章概念的辨析，地表的有效和无效蒸散发量计算公式如下

式中：Ee为有效蒸散发量；Ei为冠层截留蒸发量；Et为耕地／林草蒸腾蒸发量；Eo为耕地／林草棵间地表截留有效蒸发量（根据有效蒸发比例计算）以及居工地地表截留蒸发量；Es为耕地／林草棵间土壤水蒸发量（根据有效蒸发比例计算）；Ew为沼泽地、滩地及滩涂等水域未包含在狭义水资源量中的水面蒸发量；Ec为居工地蒸发量。

式中：Eue为无效蒸散发量；Euo为林草大棵间地表截留蒸发量以及沙地、戈壁、盐碱地、裸土地、裸岩石砾地及其他土地利用类型上的地表截留蒸发量；Eus为林草大棵间土壤水蒸发量及裸土地的土壤水蒸发量；Euw为永久性冰川雪地的水面蒸发量。(www.chuimin.cn)

广义水资源总量等于地表有效蒸散发量与狭义水资源总量之和，可用式（5-14）表示

式中：Ws为广义水资源量；W 为狭义水资源量；Ee为有效蒸散发量，即降水的有效利用量。

3.国民经济可利用量

地表水可利用量是指在可预见的时期内，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，可供河道外生活和生产的一次性最大水量（不包括回归水的重复利用），是某一流域天然河川径流开发利用的极限阈值。

从定义可以看出，地表水可利用量应满足三个条件。一是要考虑河道内生态可持续发展，维持河道功能需水，对于维持河道基本功能以免造成生态恶化的水量，应该首先预留出来。同时经济社会用水应兼顾河道内和河道外用水，遵循经济合理的原则。河道内经济社会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，将河道内经济社会需水量也作为预留水量。维持河道功能需水和河道内经济社会需水量统称河道内生态需水量。由于河道内水量能够重复利用，可兼顾多种功能，因此取各项需水量中最大值作为河道内生态需水量。二是考虑河道外生态需水，主要指以防止环境恶化为目的的人工维持生态所需水量，包括为生态目的种植的人工林草灌溉水需水量、用于维持城市景观所需水量、农业灌溉抬高水位支撑的生态需水量、湖泊补水需水量以及水土保持造林种草所需水量等。三是要考虑经济技术可行性，在现有技术条件不可控制的水量不具有可利用性，主要采用流域控制断面汛期的下泄水量进行计算。因此地表水可利用量为河川径流量扣除河道内生态需水量、河道外生态需水量以及河道内不可控水量（主要指汛期不可控水量）。计算公式如下

式中：As为地表水可利用量；R 为地表水资源量；Rmin为河道内生态需水量；Rec为河道外生态需水量；Ruc为河道内不可控水量。

地下水可开采量指在可预见的时期内，在统筹考虑生态平衡的基础上，综合考虑地表水和地下水开采条件，通过经济合理、技术可行的措施，在不引起地下水位持续下降、地面塌陷等生态环境恶化条件下允许从含水层中获取的最大水量。从定义可以看出，地下水可开采量也应该满足两个条件：一是满足生态平衡，即地下水的补给与排泄平衡，地下水的开采应以不牺牲含水层的可持续利用为原则，同时考虑地下水位不能降至区域最低生态地下水位以下；二是考虑开发成本，统筹考虑地表和地下水的开采条件以及地表和地下水的水力交换条件。深层含水层补给比较缓慢，可再生性较差，因此地下水可开采量应该仅考虑潜水含水层。对于北方地区山丘区，如黄河流域，地下水资源量中约80%以上水量是与地表水重复的河川基流量。山丘区地下水开采，不可避免地袭夺河川基流量，改变地表水和地下水交换的水力条件，因此在考虑山丘区地下水可开采量时，除考虑地区地下水的分布特点外，还要统筹考虑各地经济条件，以及水资源分配中地表水和地下水开发的经济合理性。

国民经济可利用量为地表水可利用量与地下水与地表水不重复的可开采量之和，主要只考虑降水形成的地下水补给量中的可开采量。

层次化水资源评价及其在变化环境下的应用

相关推荐