淮河流域水量分配技术方法与实践

2020-02-01

治淮 2020年12期

（中水淮河规划设计研究有限公司合肥 230601）

1 引言

《中华人民共和国水法》明确规定“应当依据流域规划和水中长期供求规划，以流域为单元制订水量分配方案”。淮河流域地跨湖北、河南、安徽、江苏、山东五省，水资源短缺且时空分布不均，水资源供需矛盾突出。通过开展主要跨省江河流域水量分配方案制订工作，明确流域可分配水量及各相关省份水量分配份额，建立水资源最大刚性约束机制，抑制不合理用水需求，促进水资源优化配置，对于实现水资源的节约、保护及合理开发，助力区域经济转型升级及高质量发展具有重要意义。

2 淮河流域水量分配成就

按照水利部统一部署，淮河水利委员会于2011年4月成立了淮河流域主要江河流域水量分配工作领导小组，正式启动了水量分配工作，淮河流域第一批三条跨省河流（淮河，沂河，沭河）和第二批四条跨省河流（沙颍河、洪汝河、涡河、史灌河）水量分配方案已获批复，第三批三条跨省河流（包浍河、新汴河、奎濉河）水量分配方案已经通过水利部规划设计研究总院审查，即将获批。2019年12月，水利部印发《水利部关于新开展一批跨省江河流域水量分配工作的通知》（水资管〔2019〕334 号），全面启动了第四批主要江河流域水量分配工作，其中淮河流域5 条跨省河湖（南四湖、高邮湖、池河、浉河、竹竿河）正在开展方案协调工作。已完成的水量分配工作对维护河流生态健康、水资源高效合理利用具有重要作用。

3 淮河流域分水特点

3.1 地处南北过渡地带，不同河流差异明显

淮河流域地处我国南北气候过渡带，从水资源分区来看，淮河流域产水模数分布呈南方明显大于北方、同纬度山区大于平原的规律。淮河流域1956—2016 多年平均年径流深的地区变幅为50～1000mm，南北最大相差20 倍，东西相差约150 mm，东西向径流深又呈中间低两端高的态势。已开展水量分配河流年径流深及径流系数见表1，可以看出，不同河流年径流深差异明显，从南到北变幅较大，水资源供需矛盾大小不一，这也导致了不同河流水量分配的重点及亟需解决的矛盾不同，丰水地区应以落实分配水量为重点，枯水地区应以落实生态基流为重点。

3.2 水资源总量不足且年内分布不均，用水矛盾突出

淮河流域人均水资源量456m3，仅是全国人均水资源量的19%，是世界人均水资源量的6%。耕地亩均占有水资源量369m3，为全国亩均的23%，是世界亩均的14%。而且流域水资源年内变化分配不均、年际变化剧烈，呈现汛期径流集中，季节径流变化较大和最大～最小月径流相差悬殊等特点。水资源的时空分布不均和变化剧烈，加剧了流域水资源开发利用难度，使水资源短缺的形势更加突出。淮河流域是我国粮食主产区，也是我国的商品粮基地和华东煤、电能源基地，枯水年份需水量大，流域内各省水资源供需矛盾主要集中在枯水年份的枯水期，这个时段的生态基流也难以保障。

表1 淮河流域已开展水量分配河流年径流深及径流系数表

3.3 跨流域调水区位优势明显，边界条件复杂

淮河流域北靠黄河、南临长江，具有跨流域调水的区位优势。根据淮河流域经济社会发展对水资源的需求及水资源环境承载能力状况，按照满足合理用水需求、实现空间均衡的总体目标，实施跨流域引调水工程是解决淮河流域干旱年份水资源短缺问题的必要途径。淮河跨流域调水量已经由20世纪60年代的10 多亿m3发展到目前的100 多亿m3，跨流域调水工程已成为淮河流域水资源配置工程体系的重要组成部分，复杂的边界条件对流域分配水量的合理确定有一定影响。已开展水量分配河流涉及外流域调水工程情况见表2。

4 水量分配技术方法简述

4.1 水量分配原则

淮河流域水量分配工作应当坚持“节水优先、保护生态，公平公正、科学合理，优化配置、持续利用，因地制宜、统筹兼顾”的主要原则，应落实“国家节水行动方案”和“绿水青山就是金山银山”的理念，考虑流域内不同区域特点及水资源承载能力，优化配置河道内与河道外用水，统筹考虑上下游、左右岸用水需求，统筹协调好防洪减灾、水资源利用和生态环境保护的关系，保障水资源可持续利用。

表2 淮河流域已开展水量分配河流涉及外流域调水工程情况表

4.2 可分配水量确定方法

以不超过各省（区）用水总量控制指标为控制，充分考虑流域自身的特点，在保障河道内生态环境基本用水的前提下，根据本流域供需分析及水资源配置成果，确定可用于河道外分配的本流域地表水最大份额及其耗损量，具体分为以下四个步骤：

4.2.1 确定河道内生态用水

以河流健康为目标，统筹干支流关系，综合分析流域河道内生态与环境用水量。淮河流域各河流应根据基本生态保护对象的用水需求确定生态基流，可采用Tennant 法或者最小月平均流量法（Qp法）计算。

4.2.2 按用水总量控制指标控制

根据各省市用水总量控制指标，结合《淮河流域及山东半岛水中长期供求规划》（以下简称《综合规划》）水资源调配方案成果，合理确定流域用水总量控制指标，用水总量控制指标是流域配置总水量的上限，可以作为确定地表水可分配水量的基础。

4.2.3 边界条件确定

边界条件指的是规划水平年除地表水以外的其他水源配置量，包括：地下水、外调水和再生水。地下水合理开采量以《综合规划》和各地市相关规划为基础确定；跨流域调水量依据《综合规划》和跨流域调水工程可行性研究报告、初步设计报告等分析确定；再生水供水量依据“水十条”及省市节水规划的目标确定。

4.2.4 本流域地表水可利用量及地表水供水量

以流域为单元，在控制流域内各省级行政区各类水源合理开采的前提下，按照用水总量控制指标要求，根据2030 规划水平年或相应边界条件下水资源配置方案成果，确定可用于河道外分配的本流域地表水最大份额及其耗损量。

4.3 水量分配指标确定方法

水量分配指标的确定原则上应尊重历史分水协议，没有分水协议的流域应当重点考虑保障河湖生态流量、可分配水量、预留和储备水量、现状及未来用水需求、其他供水水源等影响要素，一般有两种方法：

4.3.1 三要素法

对于现状用水量超过规划水平年配置总水量的流域，可采用“三要素法”，用水应控制到可分配水量以内，省区分水比例应以现状供水范围内的人口、灌溉面积、工业增加值为主要因素计算确定。生活、灌溉、工业用水定额，应依据已颁布的节水定额标准和规范确定，没有明确定额标准的，按照最严格水资源管理制度的用水效率管控指标确定。

4.3.2 配置法

对于现状用水量未达到规划水平年配置总水量的流域，可采用“配置法”，即考虑未来发展的合理用水需求，以复核分析后的水资源配置方案为主要依据确定省区分水比例。规划水平年的水资源配置方案应满足国家重大战略发展的用水需求，同时也要符合节水优先的原则。

5 水量分配主要成果

5.1 水量分配意见

淮河流域目前已经批复完成的7 条跨省江河流域，明确了各省的分配水量指标。淮河河道外地表水多年平均分配水量235.9 亿m3，其中湖北省分配水量1.5 亿m3，河南省分配水量65.5 亿m3，安徽省分配水量100.5 亿m3，江苏省分配水量68.4 亿m3。已批复水量分配方案的河流各省分配水量见表3。

5.2 主要断面控制指标

各河流水量分配方案选取了省界断面和入河口断面作为水量分配控制断面，明确了主要控制断面年下泄水量、生态基流等指标。年下泄水量是通过流域水量平衡关系推演计算的控制断面下泄指标要求，是核算上游用水消耗量的重要依据。生态基流是为维护河湖等水生态系统功能不丧失，需要保留的底限流量（水量、水位、水深）过程中的最小值。淮河流域已批复水量分配方案的河流主要控制断面指标见表4。

6 落实水量分配方案的几点措施

6.1 科学制定水量调度方案和调度计划

水量调度是落实水量分配方案的重要手段，淮河水利委员会负责各流域水量统一调度，以水量分配方案为基础，组织制定水量调度方案，并按照水文情势预估，科学制定年度水量调度计划。为保障水量调度工作顺利开展，应加强重要工程的调度运行管理，有效控制断面下泄水量。同时应加强水文预报、调度模型等水量调度关键问题研究，提高水量调度科技支撑能力和科学水平。