地表水可利用量评价方法研究.doc

19河北省地表水资源可利用量计算方法研究第三章 地表水可利用量计算方法研究 3.1 地表水资源可利用量的特性及影响因素河北省位于海滦河流域，主要有滦河及冀东沿海、潮白蓟运、永定、大清、子牙、南运六大水系。不同的下垫面情况，众多的水利工程设施，构成了一个复杂的供、用水系统。全国水资源评价导则对地表水资源可利用量定义为：“地表水资源可利用量，是指在经济上合理，技术上可能，以及满足河道内生态用水，并兼顾下游地区用水的前提下，通过地表水工程措施（蓄、引、提）可以控制利用的河道外一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）”。据此分析，地表水资源可利用量有如下特性和影响因素：1、相对独立性。在同一流域或水系内，上下游、干支流之间水资源的开发利用互相影响、互相联系，但不同流域和水系的地表水资源可利用量具有相对独立性。2、动态性。随着技术水平的提高和经济实力的增强，人类开发利用水资源的手段和措施不断增多和更新，生态环境对水资源开发利用的要求和制约作用也不尽相同。因此，地表水资源可利用量在不同的时期内，有不同的可利用资源量，即具有动态性。 3、频率概念。由于丰、平、枯不同典型年份的区域自产水量和区域外流入量不同，地表水可利用量也有所不同，因此，地表水可利用量具有频率概念。4、水平年的概念。不同水平年的地表水蓄、引、提工程措施不同、管理水平也有差异，因而地表水资源可利用量具有水平年的概念。5、影响因素。影响因素主要为：（1）自产年径流量；（2）入境水量；（3）出境水量；（4）同样的地表水蓄、引、提工程措施，采用不同的调度运用方案，可以控制利用的地表水量有所不同；（5）河道内生态用水。 本次地表水可利用量方法研究：一是分析现状水平年可利用量，自产水量、入境水量和供水式、补水式出境水量，收集全省19902000年供用水量资料；二是分析不同频率的自产水量及相应年份的区外流入量及下游地区用水量之间的关系；三是按照“河北省水资源评价工作大纲”要求，计算现状水平年保证率P=50%和P=75%的地表水可利用量。3.2 地表水资源可利用量计算方法3.2.1 经验公式的建立 河北省地表水资源开发利用程度很高，现状平水年地表水的供水量达到自产水量的60%左右，偏枯年可以达到80%左右。经过蓄、引、提等工程措施控制，地表水的供水量基本上能够反映相应频率的自产水量，和相应年份的区外流入量以及兼顾下游地区用水情况下我省河道外一次性最大用水状况。分析不同频率的自产水量和相应年份的区外流入量及兼顾下游地区用水量与本省地表水供水量之间的关系，建立经验公式，计算不同保证率的地表水供水系数，据此再扣除重复利用水量即可分析计算河北省地表水资源可利用量。经验公式为： 式中： -不同保证率的地表水利用系数； W供水量-不同保证率的地表水供水量； W入境-不同保证率的地表入境水量；W入境-W入境W出境； W自产-不同保证率的地表自产水量； W出境- 兼顾下游地区用水的出境水量，指滦河、蓟运河、潮白河和永定河山区出境水量之和。3.2.2 影响因素分析 （1）自产年径流量 自产年径流量是分析地表水可利用量的重要因素之一，通过对19902000年自产年径流量及相应频率分析可以看出，11年的资料中偏丰水年为4年；平水年为2年；偏枯水年为4年；枯水年为1年。丰枯分配比较均匀，具有一定的代表性。自产年径流量及相应频率分析见表3.2-1 （2）入境水量 入境水量是我省可利用水资源量的重要组成部分。由于上游邻省（自治区）工农业生产的高速发展，用水量增多，流入我省的水量呈急剧减少的趋势。据资料分析，我省多年平均入境水量(19562000年)49.7亿m3，19902000年平均入境水量 29.9亿m3。 （3）出境水量 我省出境水量主要是滦河及永定河山区通过引滦入津工程、官厅水库向天津、北京两市提供工农业生产和生活用水，多年平均出境水量11.0亿m3，其中，19902000年平均出境水量9.2亿m3。 潮白河、蓟运河山区我省境内自产径流向北京的密云水库和天津的于桥水库补水。多年平均10.8亿m3，19902000年平均向两库补水8.6亿m3。另外，还有大清河、子牙河及南运河系承泄汛期超标洪水和经一些支流小河，流入内蒙古、辽宁、天津等省区市的水量。综上所述，我省出境水量主要是向北京、天津供水。这部分水量是兼顾下游地区用水量，也是河北省不可利用的水量。随着京、津两市国民经济的发展，特别是21世纪初期首都水资源可持续利用规划的实施，供水式和补水式出境水量还会继续增加。3.3 相关分析依据自产水量、入境水量（不包括引黄济津）、滦河（包括引滦入津），潮白河，蓟运河和永定河山区的出境水量，以及本省地表水供水量资料，计算自产水量的相应频率，分析自产水量（入境四河山区的出境水量）的关系，计算地表供水量占自产水量入境四河山区的出境水量的比率，称地表水利用系数（）。相关分析表3.2-1，表中19902000年自产水量、入境和出境水量采用本次评价最新成果。该成果基本上代表了我省现状水利工程状况下的地表水最大供水量，扣除重复利用水量，即为地表水的可利用量； 19902000年自产水量的相应频率，系根据现状条件下的产流量系列（19562000年）计算的统计参数求得。通过资料分析，建立自产水量入境四河山区出境水量(入境四河山区出境水量，简称”入境水量”)相关图。图3-1为指数型曲线，相关系数为0.69。由于不同频率的区域自产水量和区域外流入量不同，地表水资源可利用量具有频率概念。因此，建立自产水量相应频率（%）与地表水利用系数（）相关关系，可以看出自产水量相应频率与地表水利用系数成正比，并具有良好的线性关系，其相关系数达到0.93。同时也可以看出，频率越大，利用系数越高，基本符合丰、枯水年份的变化规律，见图3-2。另外，