仪征市地表水资源评价与利用研究

一、水资源计算基础资料分析

1.下垫面状况

江苏省仪征市下垫面按土地属性分为城镇建设用地、水域、水田与旱地；按地形属性分为平原区和山丘区。城镇村面积占比12.6%、水域面积占比7.1%、水田面积占比37.5%、平原旱地面积占比8.3%和丘陵旱地面积占比34.5%。

仪征市总面积为857km2，以江淮分水岭为界，分属长江流域和淮河流域。仪六区面积占比79.5%，高宝湖区面积占比20.5%。

2.水资源计算单元

仪征市境内地势总体呈北高南低之势，地貌多样，南部为长江冲积平原，北部、中部为缓岗丘陵区，见图1。仪征市水资源计算分区共分为五块，分别为：淮河流域丘陵区面积占比20.5%，低岗丘陵区面积占比41.9%，高岗丘陵区面积占比17.6%，沿江平原圩区面积占比16.1%，城区（含化纤）面积为占比3.9%，如图2。

二、地表水资源调查评价

1.采用资料

降雨、蒸发资料系列为1956～2017年，共62年。地表水资源、地下水资源量计算序列与降雨、蒸发一致。

2.计算模型与参数

依照有关产汇流水文分析的工作方法，按产流特点将下垫面划分为城镇村硬化用地、水面、水田、旱地等类型，根据不同下垫面的产流特点，分别建立产流模型，以日为计算时段，计算单元内不同下垫面的产流量，从而得出各计算单元的地表水资源量。

水面产流量为日降雨量与水面蒸发折算系数和蒸发器蒸发量之积的差值，水面蒸发折算系数通过《江苏省水文手册》（江苏省水文总站，1976年）查取。

城镇村硬化用地产流量受日降雨量和降雨初期下垫面造成的降雨损失量I0的制约，当日降雨量P≤I0时均不产流；当连续日降雨量P＞I0时按场次降雨计算，每场降雨仅扣I0初损值，其余雨量均产流。

水田产流是以水稻不同生长期的水稻田水深下限（H下）、水稻田适宜水深（H宜）、水稻田雨后最大允许水深（H大）为控制，按照水量平衡原理通过水量调节计算来确定的。在现有灌溉制度情况下，以现有水田水深为基础，用降雨减去水田蒸发量（α2α1E601）及下渗量（I0），为负值时，消耗水田中水量，若水田水深（H）低于水稻水深下限时，则灌溉使水田水深达到水田适宜水深；为正值时，水田水深增加，当水田水深超过水稻田雨后最大允许水深时的雨量为水田产流量。仪征市水稻生长期可统一概化为6月1日～9月30日，仪征市水稻田灌溉制度属于浅湿灌溉，由此确定全市水稻生长期的计算参数，水田蒸发折算系数α2的取值主要依据江苏省1970年初分析的实验资料成果确定。水田的稳渗率统一为2mm/d，水田的渗漏量为水田生长期内有含水层的天数与稳渗率的积，根据地下水资源量计算中历年水稻灌溉水组成的分析成果，水稻生长期灌溉水中降雨约占三分之一，因此认为水田渗漏量的三分之一也是由降雨引起的，这部分水量应作为回归水量计入水田的产水量。仪六区、高宝湖区降雨引起水田渗漏量的全部还原为水田产水量。

旱地产流采用次降雨径流相关法，用土壤前期影响雨量Pa作参数，建立次降雨P+Pa～R的相关关系，相关曲线采用不通过原点的双曲线数学模型：

图1 仪征市水资源分区及地形分区图

图2 仪征市水资源计算单元图

曲线上方以45°线为渐近线。式中：Cp为相关曲线在（P+Pa）轴上交点的坐标，（Ci+Cp）为相关线的渐近线在（P+Pa）轴上的截距，P为面平均次雨量，Pa为前期雨量，R为径流深，均以mm计。土壤前期影响雨量 Pa，用 Pa（t+1） = K×（Pa（t）＋P（t）），当 Pa＞流域最大初损Imax时，取Pa=Imax。

仪征市降雨径流关系模型参数取值，其引自《江苏省暴雨洪水图集》（江苏省水文总站，1984年1月），同时结合江苏省水资源公报和扬州市水资源公报的参数取值。其模型计算参数选取见表1。

3.地表水资源量

仪六区地表水资源量为2.39亿m3（81.6%），高宝湖区为0.54亿m3（18.4%），仪征市总量为2.93亿m3。淮河流域丘陵区地表水资源量为0.54亿m3（18.4%），低岗丘陵区地表水资源量为1.16亿m3（39.6%），高岗丘陵区地表水资源量为0.49亿m3（16.7%），沿江平原圩区地表水资源量为0.48亿m3（16.4%），城区（含化纤）地表水资源量为0.26亿m3（8.9%）。

仪征市地表径流相对集中于6～9月（80.4%），其中7月份径流量占比最大为32.11%。仪征市频率为20%、50%、75%、90%的年径流量分别为4.19 亿 m3、2.56 亿 m3、1.47 亿 m3、0.21 亿 m3。

4.径流分析

（1）下垫面属性对产流的影响

仪征市城镇径流系数为0.75，水面为0.10，水田为0.27，平原旱地为0.31，山区旱地为0.33，全市综合径流系数为0.34。各下垫面自然属性中，城镇面积均为不透水面积，降雨减去初损直接产水，城镇径流系数最大。对于水域，降雨减去蒸发得产流量，水面蒸发量比其他四种下垫面均大，因而水域径流系数最小。各分区及下垫面类别径流系数见表2。

（2）地形对产流的影响

沿江平原圩区水资源分区属于仪六区，地形属于平原区。低岗丘陵区和高岗丘陵区水资源分区属于仪六区，地形属于山丘区。同一水资源分区下，山丘区城镇和水田的径流系数均略大于平原区。

（3）水资源分区对产流的影响

淮河流域丘陵区地形属于山丘区，水资源分区属于高宝湖区，而低岗丘陵区和高岗丘陵区地形属于山丘区，水资源分区属于仪六区。同一山丘区下，高宝湖区各下垫面类别径流系数略小于仪六区。

表1 模型计算参数选取表

表2 各分区及下垫面类别径流系数表

5.地表水资源可利用量

水资源可利用量为当地水资源扣除生态环境需水量和超过调蓄能力的弃水。仪征市主要蓄水工程包含水库、塘坝，仪征市水库工程数量为88座，总库容为8484.2万m3，兴利库容3698.2万m3。仪征市塘坝工程总数量11525个，总容积5049万m3。仪征市翻水站包括十二圩翻水站和土桥翻水站：十二圩翻水站装机流量26m3/s；土桥翻水站原流量为14m3/s，新建15m3/s。仪征市泵站工程数量为229，总装机流量304m3/s。

经计算分析，仪征市多年平均地表水资源可利用量为1.11亿m3/a，可利用率为38.1%。

三、地表水资源利用问题与建议

地表水资源短缺分水量型缺水和水质型缺水。仪征市北部丘陵区水库塘坝较多，但农业灌溉面积较大，在特殊时段区域内水量无法满足农业灌溉需求。南部平原区水网发达，但城市河道水质状况较差，影响城市水环境要求。仪征市蓄、引、提、调工程未发挥原有效益，工业用水重复利用率较低，农业灌溉用水模式粗放。水十条、节水型城市建设、生态文明城市建设以及海绵城市建设要求，对仪征市水资源开发利用提出了新的目标。

水资源是战略性资源，实行最严格水资源管理制度是常态。水资源开发量实行总量控制；水资源利用效率从工业、农业、城镇用水等各个方面提高。对水库、塘坝、堰坝进行清淤和改造，增加蓄水能力。增加跨流域调水线，调节区域水量丰枯，实现总体平衡。加强节水型载体建设，提高再生水利用量