水利工程论文-黄河水资源利用有关问题分析.doc水利工程论文-黄河水资源利用有关问题分析.doc

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水利工程论文黄河水资源利用有关问题分析摘要建立“流域耗水量”与“行政区域耗水”概念,“流域耗水量”把引出河道扣除其回归河道的水量即所谓的还原水量,流域河川径流还原水量的计算方法,对于流域来说,就是耗水量。结合黄河水资源利用特点总结出,渠道取水口在水文站水文断面以上并由水文站测验的渠道站可以合并在一起简化用水处理,把渠道取水口虚拟为水文站断面以下,具有这类特点的归纳为“下河沿模式”。黄河承担着流域内用水,同时承担着外流域用水,这部分对黄河流域而言全部消耗水量。水资源利用有大量的引出水量也有相当部分水量退回到河道,因此存在重复利用水量问题,特别是枯水年份尤为突出。关键词流域耗水量区域耗水量下河沿模式流域外供水黄河作者参与了“1950~1990年黄河水文基本资料审查评价及天然径流量计算”、“1919~1949年及1991~1998年黄河水文基本资料审查评价及天然径流量计算”、第二次“黄河流域水资源评价”和10余年“黄河流域水资源公报”水资源利用相关分析统计工作,对黄河流域地表水资源利用中一些相关概念进行了分析和归纳。1流域耗水量黄委会水文局第一次黄河流域水资源评价成果没有得到黄委会的认可,首次开展1997年黄河流域水资源公报编制也是因为按照全国水资源公报大纲编制而没有通过黄委会的审查。这是由于计算地表水资源量有不同的方法造成的一般意义上的耗水量与流域耗水量。11一般意义的耗水量根据中国水资源公报工作大纲的内容,耗水量是不分地表与地下水的,但实际工作中,在计算河道天然径流量时,把人类活动影响的地表径流水量进行还原。如果套用此概念,地表耗水量指在输、用水过程中,通过蒸发、土壤吸收、渠系损失、产品带走、居民和牲畜饮用等形式消耗的,而不能回归到地表水体或地下含水层的水量。其关键在于不仅回归地表也包括回归地下的水量不作为消耗水量。这也是一般意义上的耗水概念。我们为了区别于流域耗水量把这一传统上的耗水量概念称为“行政区域耗水量”,以示区别。12流域耗水量从流域管理的观点出发,河川径流还原水量计算中,河道外用水可以看作流域耗水。如水量调度中以黄河断面水量作为各河段各省区分配水量的依据,引出的水量与回归的水量在断面能够具体反映。无论是河道水量管理与天然径流量的计算概念是一致的。黄河流域的工农业及人畜等还原水量(还原水量中不包括河道内水库调蓄水量等,只指工农业生态等消耗项),对于流域来说也即耗水量。因此,我们提出了“流域耗水量”概念。“流域耗水量”概念是与之传统的耗水概念比较而言的。传统的耗水是行政区划中的实际耗水量,我们为了对应把传统的耗水称之为“行政区域耗水”。“流域耗水量”不是传统意义上的耗水量,只是相对与河道来说是“无回归水量”,河道外的还原水量,是河道的消耗水量,是一个相对数值。也可以说对河道损失(贡献)的大小。把流域河川径流还原水量河道外用水概括并提出“流域耗水量”,有其积极的意义,这和黄委会的水资源成果中基本计算方法基本原理是一致的,都是采用“流域耗水量”概念,1987年国务院批复黄河可利用水量中也是“流域耗水量”;其计算方法建立在在引排差基础上,即引出河道扣除引出后回归河道的水量,具有简单明了、准确性高、合理等特点,同时也实际应用于黄河水量调度和生产管理中。13流域耗水量的计算根据黄河流域水资源利用的具体情况,各项用水含义如下引、取水量指从黄河干支流中引、取的水量。退(排)水量指从黄河干支流中引、取的水量中又回归黄河干支流的水量。黄河河川径流耗水量指引、取黄河干支流河川径流水量中不能(直接或间接)回归到黄河干支流的水量。即,指引、取黄河干支流中的水量扣除其回归到黄河干支流河道后的水量。需要进一步明确的是,所谓干支流特指本流域内干流或支流的引水与回归,于是可表述为本流域内引水减去在本流域内引出的水量中回归河道的水量,如果跨流域引水回归水进入另一流域,则为进入流域的外来水,客水。这部分水量在所进入的流域参加径流时,实测资料中测到,计算天然径流时应从中扣除。从以上流域还原概念可以理解为工农业等河道外还原水量对于流域来说也即流域耗水量。因而计算方法的核心是引排差,即“流域耗水量”是以引排差原理为基础上的,耗水量相对于河道来说是净用水量。排退水不仅指明渠回归河道水,也包括引出的水量中通过地下潜流回归河道的水量,一般该项许多地区可以忽略。统计退水量时应以退入河道的实际水量计入,测验断面与河道间的损耗水量也应扣除。根据“流域耗水量”是建立在引排差原理基础上,计算方法关键在于退水量或退水系数,因而在计算方法上可采用多种形式,如除采用经验数据外,面积定额,水量平衡法等。14流域耗水量与区域耗水量区别“流域耗水量”与“区域耗水量”本质区别在于地表水耗水量是指地表水取水量扣除其回归到黄河干、支流河道的水量后的水量或是不仅扣除下渗到地下的水量。前者是对于流域来说是耗水,但对于行政区域则并不是真正消耗。因此,“流域耗水量”包括“非消耗用水”,从直观上看出“流域耗水量”应大于“区域耗水量”。“非消耗用水”进入湖泊或其它洼地,可以看做实际是“环境用水”的一种。至于跨流域“非消耗用水”则进入是另一流域参加该流域的水量平衡或被利用。“流域耗水量”有其计算特点所谓“一进一出”,只管引出河道口门和回归河道水量。“流域耗水量”以河段统计,不管用水属地,只考虑是干流或是支流引水,从那个河段引水就计入那个河段,引出水另一个河段回归,在回归河段则为加入量;“区域耗水量”以属地用水为统计对象,只统计消耗水的数量,不需知道水的来源与去向,能否回归河道,或回流其它河道或流域。“流域耗水量”包括大量跨流域引水,向流域外引水。这里需指出的是如果按“区域耗水”计算内蒙古耗水与“流域耗水”之间相差10亿M3左右。那么,如果用“区域耗水”计算黄河下游河南、山东那恐怕相差几十亿M3的水量。“流域耗水量”统计远大于“区域耗水量”。15流域耗水量特殊性由于“流域耗水量”实际是还原水量中水资源利用的理论概括,因此,具有特殊性。一般耗水量不可能出现负数,但“流域耗水量”在相关的河段与时段可以出现负数。如跨流域引水的退水,对于受水河流或流域就是增加的水量外来水,客水,如果汇入河流并经下游测验,这对于受水河流是负数。兰州市城市与工业用水主要是兰州水文站断面以上引水,城市排污退水大部分在断面以下,这部分因引黄河干流水而产生的退水就增加了兰州水文站断面以下的水量,退水在该断面下为负数。宁夏灌区主要引水在青铜峡水文断面以上,而退水则在青铜峡水文断面以下,退水量在石嘴山水文站测验。由于宁夏灌区每年压碱冬灌,经过输水与灌溉,退水在不引水的时段退出,或同一时段引水小于集中退水,都会出现负数;特别会出现是跨年份的退水,不仅月份内出现负数,日历年内也会有部分水量统计不全。如果一个完整的引水灌溉(用水)期包含完全退水、以及一个完整的用水退水河段,将不会出现负数的情况。对于宁夏等跨年份的用水一方面由于退水量较小,另一方面每年都有年前一段的退水,因此可以简化都不予考虑。16国务院八七分水方案也是“流域耗水量”国务院办公厅转发国家计委和水电部关于黄河可供水量分配方案报告的通知(国办发198761号)提出了在南水北调工程生效前黄河可供水量分配方案,分配的年耗水量370亿M3。上述水量分配方案,是按黄河正常年份水量制订的,今后还需要根据不同的水情逐年作出合理的调度安排。所谓正常年份水量是指黄河流域多年平均河川径流量为580亿M3(含花园口以下20亿M3)。花园口站以上采用1919年至1975年系列的实测与还原水量计算出的天然径流量,分配的是黄河可供水量,而表格内直接填写的是“耗水量”,天然径流量中河道外的还原水量也是从流域统计来的,因此,这里的还原实际概念是“流域耗水量”。当然,花园口以下由于系列是1950以后的资料且50、60年代出现了大汶河水量多次大洪水当时计算有所偏大,并且没有考虑下游引水后河道里径流的自然损耗,
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