椒江流域臺州市域地表水資源可利用量分析

陳 芬

(臺州市水利水電勘測設計院,浙江 臺州 318000)

地表水資源可利用量是從水資源的角度分析可能被消耗利用的水資源量,是用于對流域開發利用的總量控制[1].。水量分配暫行辦法》規定,地表水資源可利用量是指在保護生態與環境和水資源可持續利用的前提下,通過經濟合理、技術可行的措施,在當地地表水資源中可供河道外消耗利用的最大水量[2].。因此對水資源可利用量進行科學定義并分析計算,對于擬定流域水資源合理開發利用的水平,為水資源配置,協調生活、生產和生態用水提供科學依據具有重要的意義。

1 流域概況

椒江流域是浙江省第三大河,臺州市第一大河,位于浙江中部沿海,北接新昌縣、磐安縣,西鄰縉云縣,南連金清流域,東瀕東海,地處全國海岸帶中段。椒江流域總面積6 603.2 km2,流域內涉及縉云、磐安、仙居、天臺、臨海、黃巖、椒江7個縣 (市、區),總人口約285.41萬。椒江流域內臺州市行政區劃范圍,分別為仙居縣、天臺縣、臨海市、黃巖區和椒江區5個縣級行政區,土地面積6 130.3 km2,占流域總面積的92.8%,人口279.29萬,占流域總人口的97.9%。類似于我國其他南方地區,椒江流域地表水資源相對豐富,地下水資源量開發利用甚少,目前更多的是對地表水資源的管理,因而選擇地表水作為主要水源對象。

2 地表水可利用量分析

2.1 計算基本要求

(1)椒江流域水資源可利用量以相對獨立水系和行政區劃為計算單元,以保持成果的獨立性、完整性[3].。獨立水系分為永安溪、始豐溪、永寧江、椒江及靈江干流;行政區劃分為仙居縣、天臺縣、臨海市、黃巖區和椒江區。

(2)椒江流域上游縉云縣和磐安縣的入境水資源量,除里石門水庫和下岸水庫外,不計水資源可利用量。

2.2 計算方法

2.2.1 常用計算方法

地表水可利用量是指在可預見的時期內,在統籌考慮河道內生態環境和其它用水的基礎上,流域河川徑流量中,通過經濟合理、技術可行的工程措施,可供河道外生活、生產、生態用水的一次性最大水量(不包括回歸水的重復利用)[4-5].。目前,國內外對于地表水可利用的常用計算方法有4種:

2.2.1.1 經驗估算法

參照國際經驗,按照水資源開發利用率40%來估算地表水水資源可利用量。由于開發利用量有一部分又回到天然水體中,所以從耗水口徑而言,地表水可利用率低于開發利用率,可取為30%。所以地表水可利用量=地表水資源量×30%[4].。

2.2.1.2 切割法

切割法用于地表水可利用量的估算,就是將天然徑流切割為地表徑流和河川基流量,然后根據2種流量各自可取的利用系數,計算出2種流量的可利用量之和,從而得到地表水資源的可利用量[6].。

2.2.1.3 倒算法 (扣損法)

所謂倒算法是用地表水資源量減去不可被利用水量(河道內生態環境需水量)和不可能被利用水量 (難以控制利用的汛期下泄水量)。其計算公式如下:

適用范圍:一般用于北方水資源緊缺的地方[3,7-8].。

2.2.1.4 正算法 (扣損法)

所謂正算法是根據工程最大供水能力或最大用水需求的分析成果,以用水消耗系數 (耗水率)折算出相應的可供河道外一次性利用的水量,計算公式如下:

或

適用范圍:用于南方水資源豐沛的地區及沿海獨流入海河流,其中:式 (1)一般用于大江大河上游或支流水資源開發利用難度較大的山區,以及沿海獨流入海河流;式(2)一般用于大江大河下游地區[3,9].。

2.2.2 椒江流域采用方法

椒江流域屬水資源相對較豐沛地區,山區面積比重大,水資源開發利用難度較大,是獨流入海河流,水資源的利用主要受制于供水工程的建設及其供水能力的大小,可利用量計算宜采用正算法。

因此,椒江流域水資源可利用量計算方法采用正算法式 (1)比較合理[3].。

2.3 成果分析

2.3.1 計算分區

椒江流域水資源分區參照《浙江省水資源綜合規劃分區手冊》,將椒江流域劃分成4個水系分區或7個行政分區。

4個水系分區分別為:①永安溪。從永安溪源頭到臨海三江村;②始豐溪。從始豐溪源頭至臨海三江村;③永寧江。從永寧江源頭至黃巖區三江口;④靈江及椒江。從臨海三江村至椒江出口。

7個行政分區分別為:縉云縣、磐安縣、仙居縣、天臺縣、臨海市、黃巖區和椒江區。

2.3.2 可供水量計算

椒江流域的現狀供水設施以地表水源工程為主,包括水庫、山塘、引水堰壩等水源工程,截止2009年流域內已建水庫223座,其中大、中型水庫10座,小型水庫213座;山塘850座,控制面積2 683 km2。根據各行政區水資源綜合規劃成果,規劃新建大型水庫3座,控制面積489.3 km2,中型水庫7座,控制面積314.58 km2,小型水庫1座,控制面積1.8 km2[10].。

大、中型水庫采用長系列日調節計算可供水量;小(1)型水庫和山塘根據庫容和集雨面積的比例關系選取典型水庫進行長系列調節計算,得出復蓄系數,再計算可供水量;堰壩引水根據灌溉面積推算可供水量;平原河道采用水資源綜合規劃數據。

流域內臺州市域現狀供水工程可供水量計算成果見表1、2。

表1 臺州市域水系分區可供水量計算成果表

表2 臺州市域行政分區可供水量計算成果表萬m3

規劃工程可供水量參照類比工程進行估算,并與各行政區水資源綜合規劃成果基本接近,計算成果見表3、4。

表3 臺州市域各水系規劃工程可供水量計算成果表 萬m3

表4 臺州市域各行政區規劃工程可供水量計算成果表 萬m3

地表水資源可供水量為現狀工程可供水量與規劃工程可供水量之和。參考臺州市水資源公報等相關資料,結合臺州市用水現狀,經各水利主管部門討論,一致認為椒江流域用水消耗系數取值為1是合理的。椒江流域臺州市域各水系分區和行政分區不同頻率地表水資源可利用量計算成果見表5、6。

表5 臺州市域各水系可利用水量計算成果表萬m3

表6 臺州市域各行政區可利用水量計算成果表萬m3

3 結 語

地表水資源可利用量分析計算是水量分配工作中一項重要的內容,用常規的方法計算不僅需要大量的有關資料,而且工作繁雜。根據 《全國水資源綜合規劃技術細則》的技術要求,結合椒江流域蓄、引、提水利工程運行情況,以及地表水資源開發利用現狀,采用正算法估算地表水資源可利用量。計算結果表明,椒江流域臺州市域多年平均水資源可利用量為23.82億m3。上述確定水資源可利用量是在近期預見內的可供河道外一次性利用的最大水量,并不代表椒江流域水資源開發利用的極限值。

[1].王浩,王建華,秦大庸,等.現代水資源評價及水資源學學科體系研究 [J]..地球科學進展,2002,17(1):12-17.

[2].劉美南,陳曉宏.區域水資源原理與方法 [M]..福州:福建省地圖出版社,2001.

[3].中華人民共和國水利部.水資源可利用量估算方法 (試行)[R]..北京:中華人民共和國水利部,2004.

[4].章曙明,王志杰,尤明達.新疆地表水資源研究[M]..北京:中國水利水電出版社,2008.

[5].劉燕華.柴達木盆地水資源合理利用與生態環境保護 [M]..北京:科學出版社,2000.

[6].李銀芳,劉玉蕓,周華榮,等.白楊河-艾里克湖水現狀分析[J]..干旱區地理,2008,31(3):416-421.

[7].桂東偉,呂光輝,秦艷,等.用虛擬水理論探討干旱區生態用水問題[J]..干旱區研究,2007,24(4):466-470.

[8].張建崗,王建文,毛煒嶧,等.阿克蘇河地表徑流過程與綠洲耗水分析 [J]..干旱區地理,2008,31(5):713-722.

[9].杜曉舜,夏自強.洛陽市水資源可利用量研究 [J]..水文,2003,23(1):14-17.

[10].陳躍青,呂中明,朱松,等.臺州市各縣(市、區)水資源綜合規劃成果 (2004～2006年)[R]..杭州:浙江省水利水電勘測設計院,2006.