展金巖，崔仰彬

(1.哈爾濱市水利技術(shù)服務(wù)中心，哈爾濱 150001； 2.新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司，烏魯木齊 830002)

1 概 述

為貫徹落實(shí)我國(guó)水法等與其相關(guān)的國(guó)家法律、規(guī)定和最嚴(yán)格的國(guó)家水資源總量管理體系,實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源的安全和可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用,水利部全面組織推動(dòng)了可利用水資源總量綜合控制管理指標(biāo)執(zhí)行計(jì)劃及主要流域江河上游流域的可用水量合理分配指標(biāo)計(jì)劃編制。水利部正式印發(fā)了《關(guān)于做好水量分配工作的通知》,該通知中制定了《分配工作方案》和《技術(shù)大綱》，首次明確提出我國(guó)跨省域和江河流域地區(qū)水量規(guī)劃分配編制工作總體方案及其編制的基本工作內(nèi)容、技術(shù)實(shí)施路線以及具體分配工作實(shí)施步驟。此后《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》加快制定主要江河流域水量分配方案，建立了一個(gè)涵蓋江河流域和不同級(jí)別行政地區(qū)水資源總量嚴(yán)格控制管理指標(biāo)體系,實(shí)施區(qū)域水資源總量控制。

2 水量分配的意義

水量分配是在統(tǒng)籌考慮人們?nèi)粘Ｉ?、工業(yè)和其他生態(tài)環(huán)境中用水需求的基礎(chǔ)上,將行政區(qū)域中一定數(shù)量的可利用水資源量作為分配對(duì)象,向各個(gè)行政區(qū)域逐級(jí)分配,確定各個(gè)行政區(qū)域中第一、第二產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)生產(chǎn)用水量的比例,以實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理體系[1]。一是區(qū)域性推進(jìn)依法行政的基本要求。水法中明確規(guī)定了水資源在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，執(zhí)行水源總量定額控制與水源定額管理有機(jī)地相結(jié)合的工作方式和管理制度,水行政主管部門(mén)發(fā)布了《水量分配暫行辦法》, 組織和規(guī)范水量定額分配管理工作的基本管理原則、依據(jù)、內(nèi)容、流程及其他的監(jiān)管控制措施。二是深化對(duì)水資源的宏觀調(diào)控,實(shí)現(xiàn)依靠水資源的可持續(xù)使用,支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[2]。根據(jù)河道內(nèi)用水和河道外用水量要求進(jìn)行更為嚴(yán)格的質(zhì)量控制和管理,加強(qiáng)對(duì)河道外部用水的管理，同時(shí)滿(mǎn)足河道內(nèi)部生態(tài)用水的需求,充分保護(hù)和明確了各縣級(jí)行政區(qū)人民的用水權(quán)益,實(shí)現(xiàn)了水資源綜合可持續(xù)利用,支撐著經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。三是貫徹落實(shí)了最嚴(yán)格的水資源管理體系的根本性要求[3]。制訂流域地區(qū)水量分配計(jì)劃,明確行政區(qū)每年人均用水總量和控制目標(biāo),進(jìn)一步建立最嚴(yán)格的水資源管理體系、確定對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)和利用控制的紅線。四是提高了保障河道范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水的要求。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷壯大,特別是農(nóng)田灌溉面積得到較大幅度的發(fā)展,對(duì)水資源的依賴(lài)性將越來(lái)越強(qiáng)。因此,迫切需要研究制訂流域地區(qū)水量合理分配,提高流域范圍內(nèi)居民的生活、生產(chǎn)和自然資源的生態(tài)利用水質(zhì)。

3 水量分配方案編制任務(wù)、方法和技術(shù)路線

3.1 方案編制任務(wù)

根據(jù)水法有關(guān)規(guī)定,按照水利部頒布的縣級(jí)行政區(qū)水利綜合規(guī)劃和有關(guān)取用水分配要求,以縣級(jí)行政區(qū)的水利綜合規(guī)劃和有關(guān)用水總量為依據(jù),結(jié)合各流域管理實(shí)際情況,制訂相應(yīng)的流域水量分配標(biāo)準(zhǔn)與方案。流域供水量分配措施方案中的主要結(jié)論應(yīng)當(dāng)清晰地明確主要影響控制斷面的最低生態(tài)環(huán)境需水指標(biāo)；提出多年平均情況以及P=50%、P=75%、P=90%時(shí)分配到各縣級(jí)行政區(qū)地表水的取用總量和地表水消耗損失總含水量的研究成果[4],以及對(duì)主要控制斷面下泄水量的要求。

3.2 方案編制方法

水量分配以縣級(jí)行政區(qū)為基本單元，流域水資源綜合規(guī)劃中水資源量和可利用量為目標(biāo),將用水資源分配指標(biāo)和用水總量控制指標(biāo)有機(jī)銜接,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析計(jì)算,提出流域用水量的分配計(jì)算方案。在合理控制地下水開(kāi)采和保障河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水的基礎(chǔ)上,確定流域內(nèi)各區(qū)域地表水的用水占比。流域用水量的分配要滿(mǎn)足流域內(nèi)河道范圍內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境基本設(shè)施的用水需求,在確定流域內(nèi)縣級(jí)行政區(qū)域地下水開(kāi)采量不低于可開(kāi)采量基礎(chǔ)上,確定流域內(nèi)區(qū)域地表水的使用比例；以流域內(nèi)的地表水資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用量為基礎(chǔ)上限,根據(jù)對(duì)流域內(nèi)外用水總量控制指標(biāo)要求[5],計(jì)算不同頻率條件下的流域內(nèi)各縣市行政區(qū)的地表水及地表水耗損量并進(jìn)行分配,同時(shí)對(duì)流域內(nèi)外采集和用水平衡狀態(tài)條件下的流域控制斷面下泄水量進(jìn)行分析[5],提出干流重要控制斷面下泄水量指標(biāo)。

3.3 方案編制技術(shù)路線

對(duì)流域水資源及其研究所開(kāi)發(fā)和利用情況變化趨勢(shì)的影響進(jìn)行分析,通過(guò)長(zhǎng)期調(diào)查和評(píng)價(jià)現(xiàn)有供水系統(tǒng)組成架構(gòu)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展程度等因素,預(yù)測(cè)人口和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合流域用水總量管理控制指標(biāo)和用水定額,預(yù)測(cè)流域所需用水量和消耗水量，最終制定適合各流域合理利用的水資源配置計(jì)劃。在嚴(yán)格控制流域內(nèi)各縣級(jí)行政區(qū)的地下水合理開(kāi)采用水量、保證河道內(nèi)基本生態(tài)環(huán)境的用水質(zhì)量達(dá)到一定條件必要前提下[6],結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源配置工作成果,與當(dāng)?shù)赜盟偭块_(kāi)采工作成果相適應(yīng)銜接,綜合考慮流域內(nèi)各區(qū)域間的用水比例,按照地表水可利用量分配原則, 合理確定全流域分配給各縣級(jí)行政區(qū)河道外取用水量和地表水耗損量比例[4]。合理設(shè)計(jì)確定流域范圍內(nèi)主要的控制洪水?dāng)嗝嫦滦沽?。水量分配主要技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

圖1 流域水量分配方案技術(shù)路線

4 某小流域水量分配方案

4.1 某流域基本概況

某流域?yàn)槲覈?guó)北方主要河流右岸一級(jí)支流，流域內(nèi)有a縣、b縣兩個(gè)縣級(jí)行政區(qū)，河長(zhǎng)19 km，流域面積1 057 km2，流域地形南高北低，山地面積占345 km2，流域不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為0.188，河道彎曲系數(shù)1.84，河網(wǎng)密度系數(shù)0.51。全流域多年平均降雨量P=580 mm，年平均徑流深30～180 mm。該流域現(xiàn)狀水平年總?cè)丝?6.18萬(wàn)人，其中非農(nóng)業(yè)人口9.24萬(wàn)人，農(nóng)業(yè)人口17.09萬(wàn)人。全流域GDP為305.7億元，工業(yè)增加值104.95億元。灌溉面積0.622×104hm2，其中水田0.37×104hm2，菜田0.252×104hm2，牲畜17.4萬(wàn)頭。

4.2 水資源及其開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

流域內(nèi)a縣面積為887 km2，b縣面積為170 km2。根據(jù)市級(jí)《水資源可持續(xù)利用規(guī)劃(2001-2030)》成果，流域多年平均水資源量為1.61×108m3，其中地表水資源量為1.04×108m3，地下水資源量為0.6×108m3，平原區(qū)地下水可開(kāi)采量為0.44×108m3；水資源可利用總量為0.95×108m3，其中地表水資源可利用量0.51×108m3，地下水可開(kāi)采量0.44×108m3?，F(xiàn)狀水平年流域總供水量0.73×108m3，其中地表水源供水量0.46×108m3，地下水源供水量0.27×108m3。現(xiàn)狀水平年流域總用水量為0.73×108m3，其中農(nóng)業(yè)用水0.46×108m3，工業(yè)用水0.15×108m3，城鎮(zhèn)公共用水0.01×108m3，居民生活用水0.1×108m3，生態(tài)環(huán)境用水0.004×108m3。

4.3 需水量預(yù)測(cè)

按照現(xiàn)狀水平年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)，參照國(guó)家、省有關(guān)不同行業(yè)用水定額，進(jìn)行需水預(yù)測(cè)。居民生活定額采用150 L/人·d，農(nóng)村生活定額采用70 L/人·d，萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量指標(biāo)a縣采用11.69×104m3/萬(wàn)元，b縣采用11.12×104m3/萬(wàn)元；規(guī)劃水平年75%頻率下，水田灌溉凈定額采用5 400 m3/hm2，旱田灌溉定額采用1 485 m3/hm2，菜田灌溉定額采用3 210 m3/hm2；多年平均水田灌溉凈定額為4 755 m3/hm2，旱田灌溉定額為1 320 m3/hm2，菜田灌溉定額為3 000 m3/hm2；規(guī)劃水平年大牲畜用水定額采用80 L/頭·d，小牲畜用水定額采用25 L/頭·d。綠地用水及澆灑道路用水定額分別采用2.0、2.5 L/(m2·d)。經(jīng)過(guò)需水預(yù)測(cè)該流域規(guī)劃水平年多年平均需水量7 543×104m3，75%頻率下的需水量為7 963×104m3。需水量預(yù)測(cè)成果詳見(jiàn)表1。

表1流域需水量預(yù)測(cè)成果表 /104 m3

4.4 水量分配方案

4.4.1 水資源配置

水資源配置成果是在供需平衡基礎(chǔ)上,通過(guò)考慮不同規(guī)劃水平年實(shí)施工程措施和非工程措施后,按照滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展推薦方案要求而進(jìn)行的水資源配置。規(guī)劃水平年流域水資源配置總量為0.73×108m3,按照行政區(qū)配置，a縣配置水量0.66×108m3,b縣配置量為0.07×108m3。按照水源類(lèi)型配置規(guī)劃水平年地表水配置量為0.47×108m3,地下水配置量為0.26×108m3。

4.4.2 水量分配方案

流域水量分配方案以地表水用水量為主，同時(shí)提出地表水耗損量及主要控制斷面下泄水量。根據(jù)長(zhǎng)系列供需平衡計(jì)算成果，流域在滿(mǎn)足河道內(nèi)生態(tài)用水的前提下可滿(mǎn)足規(guī)劃水平年河道外用水需求，此時(shí)水資源供需達(dá)到平衡狀態(tài)。

1) 河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水保障情況。按照規(guī)程、規(guī)范推薦的Tennant法進(jìn)行生態(tài)環(huán)境需水量計(jì)算，計(jì)算各斷面的最小生態(tài)流量，將流域河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境狀態(tài)劃分枯水時(shí)段、較枯時(shí)段和較豐時(shí)段。較豐時(shí)段按多年平均天然流量的20%為控制下泄，較枯時(shí)按多年平均天然流量的10%為控制下泄，枯水時(shí)段按來(lái)多少下泄多少控制。見(jiàn)表2。

表2 流域河道內(nèi)生態(tài)需水成果表

2) 地下水及其他水源配置情況。流域平原區(qū)地下水可開(kāi)采量為0.44×108m3。根據(jù)《市地下水利用與保護(hù)規(guī)劃》成果及流域用水總量控制成果，并結(jié)合流域河流域?qū)嶋H用水情況，流域規(guī)劃水平年地下水配置量為0.26×108m3。開(kāi)發(fā)利用量小于平原區(qū)可開(kāi)采量。淺層地下水不超采，深層承壓水不開(kāi)采。

3) 地表水可分配水量確定。采用流域用水總量控制指標(biāo)中地表水用水量作為流域地表水可分配取用水量，流域總耗損量作為流域地表水可分配耗損量。經(jīng)計(jì)算，規(guī)劃水平年多年平均地表可分配水量為0.47×108m3，可分配耗損量為0.35×108m3，本次耗損量水量未超過(guò)地表水可利用量。流域P=50%、75%、90%頻率及多年平均地表水可分配水量及地表可分配耗損量成果詳見(jiàn)表3。

表3 流域地表水可分配水量及地表水可分配耗損水量表 /108 m3

4) 河道外水量分配方案。根據(jù)流域地表水可分配水量和流域用水總量控制目標(biāo),以流域水資源配置方案為依據(jù),經(jīng)綜合協(xié)調(diào)、分析提出流域各分區(qū)供河道外利用的本流域地表水份額,同時(shí)分析流域內(nèi)外用水平衡條件下流域控制斷面的下泄水量。

規(guī)劃水平年多年平均情況下， a縣、b縣分配水量分別為0.45×108和0.02×108m3，流域內(nèi)多年平均和不同來(lái)水頻率情況下的水量分配方案和地表水可分配取用水量一致。根據(jù)規(guī)劃水平年分行業(yè)用水情況及耗損率，計(jì)算得到流域地表水耗損量，流域地表水分配水量和耗水量成果詳見(jiàn)表4。

表4 規(guī)劃水平年蜚克圖河流域地表水分配水量及耗水量表 /108 m3

5) 水量核定及下泄水量控制方案。流域內(nèi)a縣和b縣用水量采用用戶(hù)取水監(jiān)測(cè)計(jì)量與調(diào)查統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法進(jìn)行核定。從流域上游至出口依次選擇斷面Ⅰ、斷面Ⅱ和斷面Ⅲ，共3處下泄水量控制斷面,控制下泄水量見(jiàn)表5。

表5 流域斷面下泄水量控制指標(biāo) /108 m3

5 結(jié) 語(yǔ)

水資源作為人類(lèi)賴(lài)以生存的自然資源，不可再生性和不可替代性決定了它成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)性作用，如何發(fā)揮水資源的自然屬性，逐漸成為世界各國(guó)研究的課題。國(guó)家通過(guò)立法舉措，實(shí)施水量分配，彰顯出國(guó)家對(duì)水資源利用和保護(hù)的重視，合理優(yōu)化配置、利用、節(jié)約和保護(hù)水資源已升級(jí)到法律層面，區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和群眾生活要遵循自然規(guī)律，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度。編制完成的流域水量分配方案是進(jìn)行流域水資源實(shí)際調(diào)度和配置的重要技術(shù)性文件，為水量分配提供技術(shù)支撐。在編制過(guò)程中，應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，經(jīng)過(guò)時(shí)間周期檢驗(yàn)，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)和作用。