魯琳
【摘要】本文詳細(xì)地介紹了地表水資源的形成過程,介紹了水資源評(píng)價(jià)的分區(qū)原則,介紹了評(píng)價(jià)方法及指標(biāo),特別是提出了地表水資源的質(zhì)量評(píng)價(jià)的水化學(xué)特征評(píng)價(jià)、水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和河流底質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵詞】水資源;評(píng)價(jià)
一、地表水資源概念
地表水資源指地表水中可以逐年更新的淡水量。是水資源的重要組成部分。水資源通常指在水循環(huán)過程中可以得到恢復(fù)和更新的淡水。因此,水資源的評(píng)價(jià)應(yīng)在分析水資源形成、運(yùn)移和轉(zhuǎn)化機(jī)理的基礎(chǔ)上,探求水資源的數(shù)量和質(zhì)量及其時(shí)空分布規(guī)律,為水資源的合理開發(fā)和可持續(xù)利用提供可靠的依據(jù)。
二、地表水資源的形成
地表水資源量指的是當(dāng)水汽形成降水落到地表后,首先少量降水被植物截流,通過蒸發(fā)重返大氣中;大部分降水到達(dá)地面后部分補(bǔ)給河網(wǎng)、坑塘等各種水體,部分從地表入滲土壤中,當(dāng)降水強(qiáng)度超過下滲強(qiáng)度或降水量滿足土壤蓄水容量時(shí),則形成坡面流匯入河道;滲入土壤中的水量,一部分由土壤直接蒸發(fā)和通過植物散發(fā)返回大氣中,一部分以壤中流形式補(bǔ)給河道,其余部分下滲補(bǔ)給地下水;部分地下水被河道切割,以基流的形式補(bǔ)給河道。坡面流和壤中流、基流等水體補(bǔ)給河道的水量構(gòu)成河川徑流量。
三、地表水資源評(píng)價(jià)分區(qū)的原則
水資源分區(qū)的原則和標(biāo)準(zhǔn)是:流域與行政區(qū)域有機(jī)結(jié)合,保持行政區(qū)域與流域分區(qū)的統(tǒng)分性、組合性與完整性,以便適應(yīng)水資源評(píng)價(jià)、規(guī)劃、開發(fā)利用和管理工作的需要。我省是以大江河流域水系為基礎(chǔ),考慮各行政區(qū)分布及地形地貌、流域面積大小等因素進(jìn)行水資源分區(qū),采用全國(guó)統(tǒng)一的三級(jí)水資源分區(qū)。水資源流域分區(qū)的原則:①基本上能反映地表水資源條件的地區(qū)差別。②盡可能保持流域水系的完整性,大河進(jìn)行分段,自然地理相同的小河適當(dāng)合并。③便于進(jìn)行地表水資源計(jì)算和供需平衡分析。
四、水資源評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)
1 評(píng)價(jià)方法地表水資源評(píng)價(jià),以天然流域作為計(jì)算單元。按水量平衡原理,以降水量作為流域輸入項(xiàng),以天然河川徑流量、總蒸發(fā)量和地下水潛流量作為流域的輸出項(xiàng),其差值為流域地表水、土壤水和地下水的蓄變量。在多年平均的條件下,流域蓄變量可以不予考慮。地表水資源量(即天然河川徑流量),它既包括了地表水,又包括了一部分地下水(河川基流量)。對(duì)于山區(qū)閉合流域來講,由于土層薄,河床切割深,河道坡度大,地下水以河道排泄為主,潛水蒸發(fā)量和地下潛流量相對(duì)較小,因此河川徑流量可近似地作為水資源總量。而對(duì)平原區(qū)來講,由于土層較厚,坡度平緩,河川切割淺,地下水主要以潛水蒸發(fā)的形式排泄,只有一部分地下水由河道排泄,因此河川徑流量不能代替水資源總量。在計(jì)算水資源總量時(shí),必須由地表水資源和地下水資源兩部分組成。因此,從水資源利用的角度出發(fā),將平原地區(qū)降水對(duì)地下水的補(bǔ)給量和地表徑流量之和定義為流域產(chǎn)水量,并把它作為平原地區(qū)水資源的總量來加以估算,實(shí)際上在平原區(qū),由于地下水的開采,奪取了一部分潛水蒸發(fā)和河道排泄量,促使部分地表水轉(zhuǎn)化為土壤水和地下水,使地下水的補(bǔ)給量有所增加。同時(shí)由于渠系滲漏、田間灌溉回歸和河道側(cè)滲也使一部分地表水轉(zhuǎn)化為地下水補(bǔ)給量。 從以上分析說明,地表水和地下水是水資源的兩種不同表現(xiàn)形式,它們之間互相聯(lián)系而又互相轉(zhuǎn)化,河川徑流中包括一部分地下水的排泄量,地下水的補(bǔ)給量中又包括了一部分地表水的入滲量。因此在計(jì)算水資源總量時(shí),必須將這部分重復(fù)量扣除,否則將導(dǎo)致水資源總量偏大。
2 評(píng)價(jià)指標(biāo)為了能夠定量地分析和評(píng)價(jià)水資源數(shù)量、質(zhì)量以及時(shí)空分布規(guī)律等,采用以下評(píng)價(jià)指標(biāo)。
(1)水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)
①水化學(xué)特征評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括:礦化度、總硬度、鉀、鈉、鈣、鎂、重碳酸鈣、氯化物、硫酸鹽和碳酸鹽。礦化度:是水中所含各種離子、分子及化合物(不包括游離狀態(tài)的氣體)的總量??傆捕龋菏侵溉芙庠谒械柠}類物質(zhì)的含量,即鈣鹽與鎂鹽含量的多少。
②水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括:PH值、硫酸根、氯離子、溶解性鐵、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氟化物、揮發(fā)酚、總氰化物、總砷、總汞、總銅、總鉛、總鋅、總鎘、六價(jià)鉻、總磷、石油類、總硬度等。
pH值反映水的酸堿強(qiáng)弱的指標(biāo)。溶解氧指溶解在水里氧的量,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。高錳酸鹽指數(shù)是在一定條件下,以高錳酸鉀為氧化劑,處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量。氨氮指以氨或銨離子形式存在的化合氨。揮發(fā)酚有苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚等,而以苯酚、甲酚污染最突出。生化需氧量又稱生化耗氧量,表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo),它說明水中有機(jī)物出于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解,使之無(wú)機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量。一般生化需氧量條以被檢驗(yàn)的水樣在20℃下,五天內(nèi)的耗氧量為代表。
③河流底質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)項(xiàng)目:銅、鋅、總鉻、鎘、鉛、汞、砷、總有機(jī)質(zhì)。
(2)水資源構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)地表水資源量:指河流、湖泊、水庫(kù)等地表水體中,由當(dāng)?shù)亟邓纬傻目梢灾鹉旮碌膭?dòng)態(tài)水量,用天然河川徑流量表示。地表水資源可利用量:指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi),在統(tǒng)籌考慮河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境和其它用水的基礎(chǔ)上,通過經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的措施,在流域(或水系)地表水資源量中,可供河道外生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的一次性最大水量。
(3)水資源氣候特征評(píng)價(jià)指標(biāo)多年平均降水量。年降水量的大小反映氣候濕潤(rùn)和干旱程度。多年平均年蒸發(fā)能力??梢杂肊601型蒸發(fā)器蒸發(fā)值代表。蒸發(fā)能力大小與大氣中相對(duì)濕度等有關(guān),是反映氣候干濕狀況的重要指標(biāo)。干旱指數(shù)是反映氣候干濕程度的綜合指標(biāo),采用年水面蒸發(fā)量和年降水量的比值表示,干旱指數(shù)愈大,干旱程度愈嚴(yán)重。
(4)水資源轉(zhuǎn)化規(guī)律評(píng)價(jià)指標(biāo)徑流系數(shù):指多年平均河川徑流量與多年平均降水量之比值,反映流域降水產(chǎn)生河川徑流量的能力。產(chǎn)水系數(shù):指多年平均水資源總量與多年平均降水量之比值,反映評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)降水產(chǎn)地地表水和地下水的能力。產(chǎn)水模數(shù):指單位面積上產(chǎn)水量,用水資源量與面積的比值表示。
(5)水資源時(shí)空分布評(píng)價(jià)指標(biāo)用多年平均連續(xù)最大四個(gè)月徑流量與多年平均年徑流量之比值以及季節(jié)和月分配來分析水文要素年內(nèi)變化特征。