辽河干流水量分配探究

张路新

(辽宁省防汛抗旱保障中心，辽宁 沈阳 110003)

辽河流域发源自河北省光头山，流域总面积为19.19万km2，域内有河北、内蒙古、吉林、辽宁四省，其中，辽宁境内流域总面积为3.78万km2，河流全长554km，主要流经沈阳、鞍山、抚顺、锦州、阜新、盘锦、铁岭[1]。

辽河干流水资源时空分布不均，随着当今社会经济的迅猛发展，域内对水资源的需求不断增大，行业间的用水竞争愈加剧烈，用水的供需矛盾逐步凸显[2]。因此，辽河干流水量分配方案的探究，是辽宁省实施最严格水资源管理制度的迫切需要，更是加强流域水资源管理[3]，规范流域用水秩序，合理配置域内水资源，着力保障域内各行业生活、生产和生态环境安全，实现域内经济社会和谐、可持续发展的内在要求，同时为辽河流域水资源的科学合理配置提供有益参考[4]。

1 辽河干流自然特征及研究方法

1.1 水文气象特征

辽河干流地处中纬度，温带大陆性气候特性明显，寒冷期较长，东湿西干。季节温度变化幅度大，四季寒暖，干湿分明[5]。域内降水主要受西太平洋暖湿气候与地形影响，多年平均降水量多在400～800mm之间，由东南向西北逐渐减少，其中，绕阳河、柳河地区降水量较少，清河、柴河、泛河地区降水较多；降水量年际变化较大，丰枯水年降水量比值一般在2.1～3.5倍之间，年内降水分配差异显著，大多发生在6—9月，约占全年降水总量的3/4[6]。

流域内蒸发量由西向东逐步减少，多年平均蒸发量约在1100～2000mm之间(20mm口径蒸发皿)，最大月蒸发量发生在5月居多。

流域内气温分布一般呈现沿海高于内陆、平原高于山区的总趋势，月平均气温低于零度长达4、5个月之久，年平均气温为12～13℃之间，月最高气温发生在7月，最低气温一般发生在1月。

流域内相对湿度山区高于平原，多年平均相对湿度由西向东逐步增加，8月相对湿度一般最大，4、5月为最小。

辽河干流封冻期约为11月下旬至12月初，解冻期约为3月中上旬，累年最大冻土深度为100～200cm。

1.2 研究方法

根据近年辽宁省水资源公报成果，对域内水资源及其开发利用状况变化趋势进行分析研究，提出2025、2030年流域需水预测方案；进而分析流域河道内生态用水需求，通过水资源配置成果确定域内地表水可分配水量，得到辽河干流地表水可分配水量；在控制流域内各市级行政区地下水合理开采量、保障河道内基本生态环境用水的前提下，综合考虑流域内区域间用水关系，按照水量分配原则，合理确定域内分配给各市行政区河道外可利用的地表水取用水量和地表水损耗量[4-7]；依据流域水平衡及其对应的转化关系，得出流域内主要控制断面的下泄水量及下泄成果[8]；最终得到辽河干流水量分配方案，为科学合理配置域内水资源、妥善协调处理用水矛盾、积极应对辽河干流日益凸显的用水紧张局势，提供数据支撑。

2 辽河干流需水预测

2.1 辽河干流水资源开发利用趋势分析

2.1.1供水量

为保证人民日益增长的生活、生产以及生态用水基本需求，流域供水工程建设投入逐年加大，供水能力及供水保障程度逐年提升[9]。辽河干流供水量已由2002年的30.38亿m3增长到2016年的36.13亿m3。从供水水源分析得出，新增供水量多以地表水为主要水源，相比之下，地下水供水量变化幅度较小，辽河干流供水情况见表1。

表1 辽河干流供水情况统计表 单位：亿m3

2.1.2用水量

2002—2016年辽河干流用水量总体呈上升趋势，由30.38亿m3增至36.13亿m3，增加18.93%，其中农业用水占比最大，2016年农业用水比例约占同年总用水量的81.2%，辽河干流用水情况见表2。

表2 辽河干流用水情况统计表 单位：亿m3

2.1.3损耗量

2002—2016年辽河干流总损耗量基本呈上升趋势，由19.29亿m3增至27.23亿m3，其中农业损耗量占比最大，辽河干流损耗量见表3。

表3 辽河干流损耗量统计表 单位：亿m3

2.2 需水预测成果

以《全国水资源综合规划(2010—2030年)》需水预测成果为基础，结合近年来各业用水发展趋势对综合生活用水量、工业需水量、农业需水量、生态环境需水量4指标进行分析修正[10]，并与社会经济指标成果进行分析比较，以促进水资源节约保护和合理设置为目标，最终预测结果为2030年总需水量44.7亿m3，其中，生活需水4.5亿m3，工业需水2.3亿m3，牲畜需水1.5亿m3，农业需水32.0亿m3，生态环境需水4.4亿m3。

3 辽河干流用水总量控制指标

3.1 水资源配置

辽河干流目前有1处为调入水量工程，即大伙房水库输水工程，其多年平均引水量可达17.86亿m3，预计2030年大伙房水库向辽河干流盘锦市调水能力为1.61亿m3；2030年省重点输水工程实际供水总量为2.18亿m3；闹德海水库阜新供水工程向阜新市区年供水量为0.34亿m3；大凌河补给农村生态需水为0.24亿m3。

3.2 辽河干流用水总量控制指标

本次制定用水总量控制指标方案的水平年设置为2025、2030年，以水资源4级区套市级行政区为基本单元，考虑经济社会发展和水资源合理配置，得到辽河干流2025、2030年用水总量控制指标分别为41.08亿、41.12亿m3。辽河干流用水总量控制指标成果详见表4。

表4 辽河干流用水总量控制指标成果 单位：亿m3

4 辽河干流水量分配方案

4.1 辽河干流可分配水量

根据《水量分配暂行办法》和《辽宁省水量分配方案工作大纲》，以辽河干流域内实际情况为前提，以地表水资源可利用量为控制指标，提出地表水损耗份额及主要控制断面下泄水量份额。

4.1.1河道内基本生态环境需水量

本次辽河干流生态水量计算以福德店和辽中2个控制断面为参考样本。福德店断面采用水量数据作为下泄生态水量基本要求。辽中断面冰冻期(1—3月、12月)以断面长系列的天然月平均流量为基础支撑，选用Qp算法(p取90%)，即利用在90%保证率下的域内最枯月平均流量计算控制断面的基本生态需水量数额[11]；非冰冻期(4—11月)则选用Tennant法按域内平均径流量的10%计算河道内生态需水量，最终计算分析可知辽河干流福德店断面基本生态环境需水量为1.31亿m3，辽中断面基本生态环境需水量为3.21亿m3。

4.1.2辽河干流地表水可分配水量确定

根据辽河干流水资源配置成果、用水总量控制指标科学合理地确定域内可分配的地表水水量[12]，最终可得辽河干流可分配的地表水情况如下：2025年多年平均情况下，域内可分配的地表水量份额为14.04亿m3；2030年可分配的域内地表水量份额可达14.24亿m3。按照辽中站天然来水量排频，从而提出辽河干流多年平均、50%、75%、90%来水频率情况下的水量分配方案，见表5—6。

表5 辽河干流地表水可分配水量统计表 单位：亿m3

4.2 河道外水量分配方案

4.2.1地表水取用水量

2025年多年平均条件下，辽河干流地表水总分配水量为14.04亿m3，域内各市级行政区划地表水可分配水量如下：沈阳市可分配水量1.44亿m3，鞍山市可分配水量0.27亿m3，抚顺市可分配水量0.21亿m3，锦州市可分配水量0.14亿m3，阜新市可分配水量0.89亿m3，盘锦市可分配水量5.84亿m3，铁岭市可分配水量5.24亿m3。由此可知，盘锦市可分配水量最多，占41.6%；锦州市最少，占1%。

表6 辽河干流地表水允许损耗水量统计表 单位：亿m3

2030年多年平均条件下，辽河干流地表水总分配水量为14.24亿m3，域内各市级行政区划地表水可分配水量如下：沈阳市可分配水量1.46亿m3，鞍山市可分配水量0.28亿m3，抚顺市可分配水量0.21亿m3，锦州市可分配水量0.14亿m3，阜新市可分配水量0.86亿m3，盘锦市可分配水量5.97亿m3，铁岭市可分配水量5.31亿m3。由此可知，盘锦市可分配水量最多，占41.7%；锦州市最少，占0.9%。

4.2.2地表水允许损耗量估算

按照规划水平年分行业用水情况及相应损耗比率估算可知，水平年辽河干流地表水可分配水量相对应的地表水允许损耗量(不包括调入水量的损耗量)[12-13]。在2025年多年平均条件下，辽河干流地表水损耗量约为9.93亿m3；2030年多年平均条件下，辽河干流地表水损耗量约为10.07亿m3，见表7。

表7 辽河干流地表水允许损耗量 单位：亿m3

4.3 水量核定及下泄水量控制方案

4.3.1水量核定

通过用户取水及控制断面监测结合用水调查的方法进行水量的核定。

4.3.2下泄水量控制方案

按照辽河干流河流水系及域内行政区划分布特点、水文站网分布特征、控制性工程分布情况以及域内水资源管理、调度的相关要求，选择省界断面1个，即福德店断面；市界断面5个，分别是阜新-沈阳断面、沈阳-鞍山断面、鞍山-盘锦断面、阜新-锦州-沈阳断面、锦州-鞍山-盘锦断面；水库断面6个，分别为南城子水库、清河水库、柴河水库、榛子岭水库、石佛寺水库、闹得海水库；河口断面1个，共13个下泄水量控制断面。通过对辽河干流各断面天然来水量排频，从而确定不同保证率下各断面的下泄水量份额[13]，最终确定在多年平均条件下，2025、2030年各断面下泄水量，见表8。

表8 辽河干流控制断面下泄水量控制指标 单位：亿m3

5 结语

进入新时代，辽宁积极践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代治水总思路，着力强化水治理、保障水安全，令最严格水资源管理制度落地生根[14]，以《水资源综合规划》为基础，加强全省水资源宏观调控，提出辽河干流水量分配方案，明晰流域内各市级行政区域的取水总份额，满足各行业用水合理需求，以实现辽宁水资源的可持续利用。该方案是支撑经济社会协调可持续发展的客观需求，具有重要的现实意义[15]。(本方案仅供参考)