淮河流域跨省河流水量分配指标可达性分析
2020-12-23
(淮河水利委员会水文局(信息中心) 蚌埠 233001)
1 概述
依据2002年颁布实施的《中华人民共和国水法》,国家对用水施行总量控制和定额管理相结合的制度。2008年颁布的《水量分配暂行办法》确定水量分配的一般做法、内容等进行界定,明确了与水量调度方案、水量调度计划等的关系。水量分配通过水量调度实现,基于水量分配方案,制定水量调度方案,然后据此开展水量调度计划,水量调度是水量分配方案的落实执行过程。
2010年水利部在已开展的全国及流域水资源综合规划等有关工作的基础上,进一步开展全国主要江河流域水量分配方案制定工作,一般流域面积1000km2以上的跨省河流均考虑纳入流域水量统一分配与调度,使这些江河流域水资源配置工作得到进一步细化和落实,为明晰流域和区域取水许可总量创造良好的条件,为实行最严格水资源管理制度、确定用水总量控制红线奠定坚实基础。
本文在概括性梳理淮河流域水量分配工作开展情况及部分水量分配河流基本情况的基础上,重点对淮河流域第一、二批水量分配河流的水资源本底条件、工程调度能力、水量分配指标可达性三个方面进行了分析研究。
2 淮河流域水量分配工作进展
2010年以来,全国已开展第一、二、三批主要江河流域水量分配工作。淮委于2011年成立了“淮河流域主要江河流域水量分配工作领导小组”,正式启动淮河流域主要跨省河流水量分配工作。截至目前,淮河流域已完成了淮河、沂河、沭河(第一批)、沙颍河、洪汝河、史灌河和涡河(第二批)共七条河流的水量分配工作,包浍河、新汴河、奎濉河(第三批)三条河流的水量分配方案已经通过水规总院审查。淮河流域第四批水量分配河湖总共涉及浉河、竹竿河、池河三条河流,以及高邮湖(含白塔河)、南四湖两处湖泊。截至目前,第四批河湖的水量分配方案正在编制过程中。
3 水量分配河流基本情况
淮河流域四批水量分配河湖的分布方位见图1。由于高邮湖的水域范围全部位于淮河水系,因此在图中未做特殊标识。其中,南四湖的湖区面积以南四湖三级区面积作为替代。从分布方位上来看,淮河流域第一、二批水量分配河流大致集中在淮河水系的大别山区或沂沭泗水系,面积均在5000km2以上。除骆马湖、入海水道相关的一部分面积无需开展相关工作外,淮河流域大部分面积上都已经开展水量分配工作,淮河流域对跨省江河流域水量分配工作的重视程度可见一斑。
水量分配涉及的要素主要包括:各省分配地表水资源量、控制断面最小下泄水量、控制断面最小下泄流量或生态水位。第一批水量分配河流中,淮河流经湖北、河南、安徽、江苏四省,流域面积约19 万km2,多年平均水资源量583.5 亿m3,其中地表水资源量452.4 亿m3。2030年水平年多年平均条件下,上述四省分配地表水资源量分别为1.5 亿m3、65.5 亿m3、100.6 亿m3、68.4 亿m3。第一、二批量分配河流的水量分配指标统计见表1。
图1 淮河流域水量分配河流的分布方位示意图
4 水资源本底条件分析
第一批三条及第二批四条水量分配河流中,淮河的面积与地表水资源量均为相对最大;沭河的面积最小为5970km2,涡河的地表水资源量及径流深相对最小,分别仅为14 亿m3、88.02mm。史灌河径流深为524.02mm,其水资源本底条件相对最好。淮河流域第一批水量分配河流基本情况见表2,淮河流域第一、二批水量分配河流地表水资源量分析见图2。
第一、二批共7 条水量分配河流中,淮河的地表水资源量远大于其他几条河流,涡河的地表水资源量相对最小。在以径流深作为指标评价河流的水资源本底条件时,明显发现史灌河的径流深远高于其他几条河流,涡河的径流深依然是相对最小的。综合上述分析,各条河流中涡河地表水资源量相对最不充沛,水资源本底条件相对最差。
5 工程调度条件分析
库径比是以流域内水库总库容与流域地表水水资源量的比值,来表征流域水资源调蓄能力的指标。库径比的取值范围一般在[0~∞),库径比越大表示流域对自身地表水资源量的的水库调蓄能力越强。当库径比为1 时,表示流域内水库能够完全存蓄本流域的地表水资源量;当库径比小于1 时,表明流域内的水库不能够完全控制本流域的地表水资源量。
表1 淮河流域第一、二批水量分配河流最小下泄水量/流量指标统计表
第一、二批水量分配河流中,洪汝河、史灌河的库径比最大、涡河最小。其中,洪汝河的库径比为0.97,其流域4 座大中型水库的的总库容仅仅比流域地表水资源量少0.78 亿m3,洪汝河上游石漫滩、板桥、薄山、宿鸭湖四座水库基本上能够完全调蓄洪汝河流域的地表水,流域的工程调控能力相对最强。紧随其后的是史灌河流域,史灌河流域的库径比指标为0.88,流域内两座大型水库鲇鱼山、梅山的总库容31.79 亿m3,仅比流域地表水资源量少4.31亿m3,史灌河上游水库能够对流域上游地表水资源量形成有效控制,水库的控制能力较强。与之相对应的是涡河,涡河流域不存在任何大中型水库,流域内水资源调蓄仅能通过东孙营闸、涡阳闸等大中型水闸来适当控制,流域水资源调蓄的工程调度能力非常有限,淮河流域第一、二批水量分配河流库径比指标统计见表3。
表2 淮河流域第一批水量分配河流基本情况统计表
图2 淮河流域第一、二批水量分配河流地表水资源量分析图
表3 淮河流域第一、二批水量分配河流库径比指标统计表
表4 淮河流域第一、二批水量分配河流2020年1~8月雨情统计表
6 下泄流量及水量指标分析
为分析水量分配方案下泄水量、下泄流量指标的可达性,即回答在实际的调度过程中,水量分配方案所约定控制断面下泄水量、流量是否能够满足,选择水量较为丰沛的2020年作为示例,统计1—8月份的各断面下泄流量、下泄水量,并通过与水量分配方案的各项指标做对比,来回答各条河流水量分配方案指标是否可达的问题。假如在丰水年份,该条河流某断面的下泄流量、水量指标基本不可达,那么该河流的水量分配方案指标的落实可能面临较多实际困难。
2020年1—8 月,淮河流域降水量917.7mm,较历史同期偏多29%;淮河水系922.5mm,偏多24%;沂沭泗水系903.1mm,偏多41%。从表4中可以发现,淮河、沂河、沭河、史灌河的1—8月累积降水量均已超过多年平均降雨水平。洪汝河、沙颍河、涡河降水相对偏少,但是也接近多年平均或50%年型的降雨水平。
从表5中可以看到七条水量分配河流中,洪汝河、沙颍河、涡河三条河流都有出现实际累积下泄水量小于下泄水量指标,尤其洪汝河上的界首、颍上以及涡河的黄庄站,下泄水量远小于下泄水量指标。截至目前,各条河流的主汛期均基本过去,洪汝河、涡河上述三条断面是否能在随后的枯水期切实保障年度下泄水量还存在较大困难。
表5 控制断面下泄水量、下泄流量满足度统计表
从最小下泄流量的保障程度上对比发现,淮河干流、洪汝河、史灌河控制断面最小下泄流量指标均在80%以上,2020年度(截至目前)的下泄流量保障程度较高;沭河、沙颍河、涡河均有部分断面的最小下泄流量指标处于较低水平,尤其涡河黄庄站的下泄流量日保证程度为0,在本年度汛期亦基本不能保证下泄流量。黄庄作为豫皖省界、同时也是涡河干流控制站,为保障跨省河流水量分配、调度方案实施,是务必要在黄庄站开展调度工作的,因此也就造成了对于黄庄、涡河的考核变得极为困难,水量分配、调度方案在本流域实施的可达性极低,难度很大。
7 结论
在对淮河流域水量分配工作进展进行基本阐述的基础上,对第一、二批水量分配河流及其水量分配指标进行了介绍,并通过对水资源本底条件、工程调度条件及2020年实际下泄水量、流量指标满足情况进行了统计分析,形成了对淮河流域第一、二批水量分配河流可达性的基本判断。
总体看来史灌河、洪汝河的水资源本底条件及工程调度条件相对较好,且2020年的实际下泄水量、流量指标满足情况良好,2020年的水量调度方案可达性较高。相对的,沭河、涡河的基本条件较差,尤其涡河的水资源本底条件与工程调度能力均较差,在2020年豫皖省界黄庄断面的水量调度指标均基本不能够满足,涡河水量调度方案指标的可达性相对最差。
综合上述分析可以看到,淮河流域各条水量分配河流的水资源本底条件、工程调度能力以及其在实际年份的水量分配方案可达性均存在显著差异性。对于不同河流的水量分配实践,务必充分开展河流本底状况、工程调度能力及可达性分析。以涡河为例,若不提前开展相关工作,水量调度相关工作在真正的落实过程中势必会遇到重重困难,甚至无法顺利实施■