牡丹江流域地表水资源可利用量研究

崔 官，姜哲石，李东日，千 刚，杜连梅

（吉林省水文水资源局延边分局，吉林 延吉 133001）

1 地表水资源可利用量的估算

1.1.3确定生态用水量和弃水量的枯算方法

地表水可利用量＝总地表水量-生态用水量-弃水量

该方法不仅考虑到了生态用水量，同时也考虑到了在汛期难以利用必须弃掉的部分水量。它是以月最大流量和多年月平均流量的比值为基准，采用不同的系数来确定其弃水量。这样虽考虑到了水量在年内分配不均所造成的难以利用那部分水量，但只考虑到多年平均的比值，过于笼统，会造成某些年洪水量很小而弃水量很大的情况。

对于地表水资源总量的计算，目前基本已有一定的方法可循，即对于某个地区、某个频率，地表水资源总量是一定的。然而，对于地表水资源可利用量的估算，尚未形成统一的认识。

1.1 地表水资源可利用量估算方法现状

到目前为止，对地表水资源可利用量的估算方法一般有以下几种∶

1.1.1划分利用率的估算方法

1）利用率大于0.5，可利用量＝可供水量；

2）利用率小于0.2，可利用量＝工业生活用水量+灌溉用水量+其他用水量；

3）利用率在0.2～0.4之间，可利用量＝利用率×地表水总量×修正系数。

这种方法是将可利用量和利用率直接挂钩。但对于一个地区，如果现状利用率过高，有可能对地表水已经开采过量，如果再以此来确定可利用量，得出的结果将会使环境进一步恶化。

1.1.2分区域的估算方法

1）山丘区：可利用量＝总水量一弃水量；

2）平原区：可利用量＝总水量一各河段用水量。

该方法将一个区域分成两部分来考虑，根据不同的地理特点分别计算，但在每个区域计算的时候有所忽略。即在山丘区忽略了生态用水量，在平原区忽略了汛期的弃水量，这样的简单计算有可能使估算结果偏差较大。

1.2 考虑非汛期基流量和汛期弃水量的估算方法

吸收以上方法的可行之处，在此提出估算地表水资源可利用量的另一种方法。

地表水资源可利用量是从可持续发展的原则出发，在地表水资源总量中扣除维持河道内生态环境用水和难以控制或不可利用的那部分水量后，剩余的人类可利用的最大水量。因此，在估算的时候，需要分别计算生态环境用水量和汛期弃水量。

保留河道内生态径流量，可避免因过量用水造成河流断流及其它环境生态问题。因此，在估算地表水资源可利用量时，必须将生态径流量扣除。生态径流量由两部分组成：

1）汛期的冲沙冲污等生态径流量。汛期弃水量是汛期难以利用的水量，其中一部分可作为生态用水，因此汛期生态径流量由汛期弃水量提供，无需单独计算。

2）非汛期保持河流基本功能所需的最小允许基流量Wj。

2 分析计算

现以牡丹江流域大山咀子水文站径流资料来初步分析该估算方法。

牡丹江流域位于延边朝鲜族自治州西北部，属北纬的中纬度地带。大山咀子水文站地处该流域，将该站1999-2008年水文实测资料经过分析计算，得到各年的径流量及基流量，见表1。其中4-9月份为汛期。

2.1 最小允许基流量Wj

参考国内外经验，采用0.6为利用系数，估算基流的可利用部分，即基流的40%作为河道内最小允许基流量Wj。联系实际情况，在大山咀子水文站采用近10年基流量平均值的40%作为最小允许基流量Wj，这部分流量是必须得到保证的，计算结果见表1。

表1 大山咀子水文站近10年径流资料及最小允许基流量 亿m3

2.2 汛期弃水量

由于每个汛期水量越大，难利用的水就越多，即汛期弃水量越大，因此具体的量可以采用不同的弃水系数来确定。对大山咀子水文站1969-2008年这40年的径流资料进行分析，提出以下几种确定弃水系数的方法∶

1）以每年月最大流量与最小流量之比值为基准，该比值与所占的累计比例见表2。从表2可见，在这40年中，各种比值的分布不均，比值大于70的较多，且经过分析，该方法会出现某一年汛期流量不大而弃水量很大的情况。

2）以每年月最大流量与多年平均月最小流量之比为基准，该比值与所占的累计比例见表2。较第1种方法，各种比值分配相对均匀，由于采用同一个基础，结果是汛期流量大，弃水量也大，相对较符合实际。

3）以每年月最大流量与多年月平均流量之比值为基准，该方法与第2种方法

相似，结果也相差不多。但从表2中可以看出，中间段的比值跳跃性相对有所减少，因此结果更趋于稳定。

比较3种方法的结果，认为采用第3种方法最为适宜。

通过分析当地多年的降雨、径流资料及近几年部分较大河流汛期的下泄水量，确定弃水系数见表3。

按照牡丹江流域大山咀子水文站的资料，近10年最大月与多年月平均流量的比值及弃水量见表4。

表2 各种流量比值及累计比例

表3 弃水系数

生态径流量即为最小允许基流量与汛期弃水量之和，由此可推得牡丹江流域当地近10年平均地表径流量为18.73亿m3，地表水资源可利用量为9.30亿m3，可利用率为0.50。

表4 最大月与年月平均流量比值及弃水量

3 结语

本文提供了计算地表水资源可利用率的一种新思路，该方法对每年径流量和弃水量进行了分析计算，不会出现个别偏离的现象。弃水量的多少直接受汛期水量的影响，符合汛期水量越多，难利用水量越多的实际情况。但弃水量的确定根据不同地区不同来水特点及经济技术条件等应有不同的弃水系数，在计算的时候还需要具体情况具体分析。本方法所确定的地表水资源可利用率看似偏高，但考虑到牡丹江流域属于东部山区，有较大的调蓄能力，因此其结果是较为合理的。