辉发河流域水量分配方案研究

王洪淼，张 军，王 磊

(1.吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林 长春 130021；2.水利部松辽水利委员会，吉林 长春 130021)

辉发河流域地处吉林省中东部，地理位置在东经125°17′～126°58′，北纬42°13′～43°08′之间，属松花江流域一级支流。辉发河流域面积14896km2，流域内有辽宁和吉林两省，吉林省流域面积14107km2，河流长度234km，主要流经通化市、吉林市、辽源市、梅河口市[1]。

辉发河流域内已建的主要骨干控制性水利工程有海龙水库等，流域用水户主要在海龙水库下游，随着流域社会经济发展对水资源的需求不断增加，河道内外用水矛盾日益突出。因此，针对辉发河水量分配方案的研究，是实施最严格水资源管理制度的需要，更是实现流域经济、社会、资源、环境协调发展的内在要求，也为辉发河流域的水资源的合理配置提供科学的理论依据。

1 研究地区自然特征及研究方法

1.1 气象、水文特征

辉发河流域地处于亚州大陆东端的中纬度地带，大陆性气候十分明显，主要特点是四季分明，春季干燥多风，夏季温热多雨，秋季凉爽晴朗，冬季寒冷漫长。多年平均降水量在700～800mm之间，上游海龙站多年平均降水量为707.4mm，下游桦甸站多年平均年降水量754.6mm。降水量年内分配不均匀，主要集中在6～9月份，占年降水量的70%左右，受降雨影响，河水季节变化较大[2]。

辉发河流域的河川径流量主要靠雨水补给，径流的季节变化和降水季节变化关系十分密切。每年冬季降水普遍减少，河流封冻，河川径流主要靠地下水补给。由于冬季寒冷，积存在流域内的降雪及一部分水量在3、4月份春暖消融，形成春汛。6月中下旬，辉发河开始进入夏汛，降水主要集中在7、8月份，汛期4个月径流量占全年径流量的70%左右。

1.2 研究方法

辉发河流域水量分配方案研究，根据近年吉林省水资源公报，提出需水预测成果，并结合流域水资源配置，对规划水平年流域套市级行政区多年平均用水总量控制指标进行分解；并依据《水资源综合规划》配置成果和用水总量控制指标，在保障河道内生态环境用水要求的基础上，确定辉发河流域内各市地表水可分配水量。结合水资源配置成果，综合理确定流域分配给各级行政区河道外利用的地表水取用水量份额和地表水耗损量份额；最终确定辉发河水量分配方案，为流域的水资源开发、配合提供数据支撑[3]。

2 流域需水预测

2.1 流域水资源开发利用趋势分析

2.1.1 供水量

根据辉发河各地市水资源公报成果，辉发河流域2014年供水量为13.74亿m3，2008年供水量为10.09亿m3，2013年供水量为13.78亿m3，从近年来的水资源公报上看，供水量成上升趋势；从供水水源来看，供水量以地表水为主，辉发河流域供水情况见表1。

表1 辉发河流域供水情况表 单位：亿m3

2.1.2 用水量

2009～2014年辉发河流域用水量呈上升趋势，其中农业用水量占总用水量比例最大。近些年水田灌溉面积快速发展，2004～2014年水田面积由139.35万亩增加到166.24万亩，增加水田灌溉面积26.89万亩，辉发河流域用水情况见表2。

表2 辉发河流域用水情况表 单位：亿m3

2.2 需水预测成果

按照流域近年经济发展趋势和用水量情况，本次水量分配方案预测到2020年多年平均总需水为14.32亿m3，2030年多年平均总需水为14.77亿m3。

详细预测成果见表3。

表3各水平年河道外需水预测成果表单位：亿m3

行政区划水平年生活工业农业生态合计通化市梅河口市吉林市辽源市辉发河流域现状年0.410.604.090.015.112020年0.470.654.710.035.852030年0.480.684.880.046.07现状年0.600.623.500.024.752020年0.680.672.640.034.012030年0.720.702.560.044.03现状年0.240.291.850.052.442020年0.280.322.300.032.922030年0.290.432.310.043.07现状年0.110.111.210.001.442020年0.130.131.270.011.542030年0.130.131.310.021.60现状年1.371.6310.650.0813.742020年1.551.7610.910.1014.322030年1.631.9411.060.1414.77

3 流域用水总量控制指标

3.1 水资源配置工程

辉发河流域规划大型水库八里哨水库。水库总库容1.36亿m3，水库多年平均农业供水量为2310万m3，可改善1.32万亩水库灌溉任务，引水灌溉面积10万亩。新建石道河水库和万两河水利枢纽，其中石道河水库以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养鱼等综合利用，设计灌溉面积6万亩；万两河水利枢纽以城市供水为主，兼顾灌溉、防洪综合利用工程，远期设计水平年2020年年供水能力1853万m3，总库容1434万m3。磐石市供水工程为磐石城区居民及企事业单位提供安全用水，供水能力为657万m3。辉发河拟建续建项目见表4。

3.2 流域用水总量控制指标

本次水量分配方案制定的规划水平年为2020年、2030年，根据流域水资源配置方案，提出辉发河流域套地级行政区的2020年、2030年用水总量控制指标。

2020年辉发河流域用水总量控制指标为13.94亿m3，2030年辉发河流域用水总量控制指标为14.37亿m3，辉发河流域用水总量控制指标成果见表5。

表4 辉发河拟建续建项目表

表5辉发河流域用水总量控制指标成果单位：亿m3

市区年份地表水地下水中水合计通化市梅河口市吉林市辽源市辉发河流域2020年5.320.280.095.692030年5.480.290.145.912020年3.350.350.223.912030年3.270.350.313.932020年2.420.370.062.842030年2.540.350.102.992020年1.120.350.031.492030年1.150.360.041.552020年12.211.340.3913.942030年12.441.340.5914.37

4 水量分配方案

4.1 辉发河流域可分配水量

根据《水量分配暂行办法》，结合流域实际，辉发河流域水量分配方案的制订以地表水用水量为主，同时提出地表水耗损量。

4.1.1 河道内需水保障情况

辉发河水量分配主要计算成果是最小生态环境需水量，最小生态环境需水量指能够保证水体的基本功能，维持水体生态情况不持续恶化所需要的水量。本研究按照90%保证率最枯月流量法、近十年最枯月流量法、Tennant法分别计算辉发河的最小生态流量，其中Tennant法汛期按多年平均流量的30%、非汛期按多年平均流量的10%计算[4]。辉发河各控制断面最小生态流量计算结果见表6。

表6辉发河流域最小生态流量计算单位:m3/s

控制断面非汛期冰冻期(12～翌年3月)非冰冻期(4～5月、10～11月)汛期(6～9月)海龙水库0.070.292.26五道沟站1.356.0457.71辉发河口1.647.3169.90

4.1.2 辉发河流域地表水可分配水量确定

根据辉发河流域可利用量、水资源配置成果和用水总量控制指标合理确定流域的地表可分配水量。水资源配置成果：2020年多年平均情况下，可分配的地表水量为12.21亿m3。2030年多年平均情况下，可分配的地表水量为12.44亿m3。辉发河流域用水总量控制指标采用水资源配置成果。在保证河道内生态环境用水的条件下，协调上下游用水关系，以流域用水总量控制指标作为上限，通过长系列供需平衡分析调算，按辉发河流域出口处天然来水量排频，提出辉发河流域多年平均、50%、75%和90%来水频率情况下水量分配方案，详见表7、8。

表7辉发河流域地表水可分配取用水量表单位：亿m3

水平年频率本地地表水用水量2020年2030 年50%11.8375%12.4690%10.23多年平均12.2050%12.0775%12.5890%10.45多年平均12.44

表8辉发河流域地表水可分配耗损水量表单位：亿m3

水平年频率本流域地表水可分配耗损量2020年2030年多年平均9.22P=50%8.94P=75%9.41P=90%8.50多年平均9.56P=50%9.28P=75%9.76P=90%8.80

4.2 河道外水量分配方案

4.2.1 地表水取用水量

2020年多年平均条件下，辉发河流域地表水总分配水量为12.21亿m3，本流域地表水分配水量中分配给通化市5.32亿m3，占43.60%，梅河口市3.35亿m3，占27.42%，吉林市2.42亿m3，占19.82%，辽源市1.12亿m3，占9.17%，

2030年多年平均条件下，辉发河流域地表水总分配水量为12.44亿m3，本流域地表水分配水量中分配给通化市5.48亿m3，占44.04%，梅河口市3.27亿m3，占26.28%，吉林市2.54亿m3，占20.40%，分配给辽源市为1.15亿m3，占9.51%。

4.2.2 地表水允许的耗损量估算

根据规划水平年分行业用水情况及耗损率，估算得到与本流域地表水可分配量相应的地表水允许耗损量。本流域地表水耗损量不包括调入水量的耗损量。2020年多年平均条件下，流域本地地表水允许耗损量为9.22亿m3。

各水平年不同频率来水条件下各地区耗损量的分配方案详见表9、10。

5 结语

经分析，2030年辉发河流域用水总量为14.37亿m3。本次水量分配方案考虑到流域内未来经济发展加快，用水量逐步增加，为满足社会经济发展用水需求在不突破用水总量控制的前提下适当增加。辉发河流域多年平均情况下地表水资源量为34.18亿m3。本次水量分配2030年本流域内地表水分配水量为12.44亿m3，流域地表水资源开发利用程度为36%，开发利用程度未突破利用红线。因此，辉发河流域水量分配方案切实可行(本方案仅供参考)。

表92020年辉发河流域地表水允许耗损量单位：亿m3

行政区划频率地表水耗损量通化市梅河口市吉林市辽源市辉发河流域多年平均4.02P=50%3.89P=75%4.11P=90%3.71多年平均2.43P=50%2.36P=75%2.48P=90%2.24多年平均1.87P=50%1.82P=75%1.91P=90%1.73多年平均0.90P=50%0.88P=75%0.91P=90%0.83多年平均9.22P=50%8.94P=75%9.41P=90%8.50

表102030年辉发河流域地表水允许耗损量单位：亿m3