某河道外水量分配方案分析

常 露，柳 莹，韩 阳，沈 烽

(1.无锡市河湖治理和水资源管理中心，江苏 无锡 214031；2.江苏省水文水资源勘测局镇江分局，江苏 镇江 212028；3.江苏省灌溉总渠管理处，江苏 淮安 223200；4.无锡市水利设计研究院有限公司，江苏 无锡 214031)

开展跨行政区河湖水量分配工作，确立主要河湖水资源开发利用控制红线，规范水资源开发行为，是贯彻落实最严格水资源管理制度的重要措施，是促进水资源节约、维护河湖健康的重要抓手。

无锡工农业生产发达，经济体量大，生活、生产和生态取用水需求总量大[1- 2]，部分地区用水总量接近控制红线，部分河湖大量取水用水。洋溪河-双河位于长江中下游平原河网地区，横跨无锡市梁溪区、惠山区、滨湖区，与江南运河、新沟河(直湖港)相通，是江苏省骨干河道名录中的重要跨区域河道，具有供水、防洪排涝、水生态和航运等多项功能。区域内社会经济发达，人口稠密，用水量大，本地水资源量不足以满足用水需求，须依靠过境水量补充，过境水量丰沛。为规范洋溪河-双河区域用水秩序，合理配置区域水资源，保障区域生活、生产和生态安全，对洋溪河-双河开展了水量分配，同时考虑洋溪河-双河地处平原水网地区，河道交叉、相互连通，流向顺逆不定[1]，且缺乏常年水文观测资料，因此本文仅对洋溪河-双河河道外用水进行水量分配。

1 区域概况

洋溪河-双河由双河、洋溪河、张舍塘河组成，东起江南运河，西至直湖港，为无锡市区主要的引排河道之一。河道全长18.34km，河底高程0.0m左右，河面宽22～125m。其中，双河段位于梁溪区山北街道境内，长2.84km，河口宽22～64m，河底高程0.0m；洋溪河段位于惠山区钱桥街道境内，长10.84km，河口宽22～125m，河底高程0.0m；张舍塘河段位于滨湖区胡埭镇境内，长4.66km，河口宽24～45m，河底高程0.0m。示意图如图1所示。

图1 双河、洋溪河、张舍塘河示意图

2 技术路线

本次水量分配方案以《无锡市水资源综合规划》为依据，并与无锡市下达各区的用水总量控制指标方案相衔接。在分析近5年研究区域水资源及其开发利用状况变化趋势和未来(2020—2030年)供用水形势新变化的基础上，分析区域水资源综合规划水文系列代表性，进行需水预测和水资源供需分析[3]；结合区域相关规划工程前期进展及可行性研究报告批复等情况，分析不同行政单元(跨区河道)[4]不同水平年区域规划工况，提出洋溪河-双河区域河道外水量分配方案，并分析水量分配方案的合理性[5- 7]。

3 河道外水量分配方案

3.1 河道外可分配水量分析

取水分为河道外取水和河道内取水，河道外用水指通过提、蓄、引等不同方式而利用的河水，如工业、农业用水和城市生活用水等，这部分水量离开了河道；河道内用水指河道内水资源的利用，如水利工程引调水、水运、渔业、旅游、冲沙及生态环境用水，这部分水量未离开河湖，只是换了位置。因河道内取水不在取水总量控制指标里，本文重点论述对河道外取水水量进行分配并分析河道外水量分配方案的合理性。洋溪河-双河来水缺乏监测数据，且与其连通的京杭运河、直湖港水量分配未完成，在不考虑周边河道来水的情况下，根据洋溪河-双河区域自身降雨产流，扣除排涝弃水，预留河道内生态环境需水(河道内生态需水量由生态水位控制，生态水位2.85m)，并考虑河道内已分配水量后，得出在50%、75%、95%频率来水情况下[8]，洋溪河-双河河道外可分配水量分别为2357.96万、1999.95万、1544.41万m3，见表1。弃水量根据水库调度规则进行确认，超过河道排洪水位(3.9m)的当做弃水量，将这一算法嵌入到产汇流模型中，弃水量由模型自动计算得到。

表1 洋溪河-双河河道外可分配水量计算 单位：万m3

3.2 河道外需水预测

本次需水预测以无锡市2017年用水现状为基础，以经济社会发展指标为依据，分析两个水平年(2020、2030年)的需水要求。需水预测分为生活、生产和生态环境3类[9]。洋溪河-双河河道功能为工业、农业用水区，不提供生活用水，区域生活用水由市自来水管网统一供应，自来水厂取水量纳入无锡市本级用水总量指标，不计入各分区总量指标，且自来水厂取水水源为区域外河道，因此生活用水不参与洋溪河-双河水量分配，亦不作生活需水预测；生产包括农业和工业两部分，农业需水量预测考虑农业种植面积、用水定额(分为蔬菜用水定额和粮食用水定额)和灌溉水利用系数，工业需水量预测采用万元增加值用水量预测法；生态环境需水按河道内与河道外进行划分，河道内需水从河道内可分配水量中获取，河道外生态环境需水量主要包括绿地浇洒和道路浇洒，根据近几年实际取水量预测。河道外需水总量预测结果详见表2。

表2 洋溪河-双河供水范围内河道外需水总量预测 单位：万m3

3.3 河道外水量分配方案

3.3.1基于地区需水要求的水量分配方案

洋溪河-双河区域本地水资源可利用量能满足用水需求，且有富余。根据河道外需水预测可知，区域内需水量满足用水效率和用水总量的要求。基于地区需水要求进行水量分配的基本思路如下：根据梁溪区山北、惠山区钱桥、滨湖区胡埭三个街道各水平年(2020、2030年)的用水需求，采用洋溪河-双河河道外可分配水量进行分配(水量分配考虑预留河道内生态环境需水量，扣除河道内可分配水量)，不足部分水量引取周边河网水量补充，以满足用水需求。

3.3.2考虑现状供水结构的水量分配方案

根据现状供水水源特点，从河道上游向下游依次满足洋溪河-双河区域各地区用水，不足部分由周边河网补给。按洋溪河-双河区域现有用水结构，供水区主要用水户有工业和农业，不提供生活用水。从区域层面看，工业用水量占比较大，占总用水量的70%～80%；从地区看，钱桥街道用水量占比较大，山北街道和胡埭街道用水量占比较小。考虑梁溪河-双河三个街道工业用水在总用水量中所占比重越来越大，水资源分配方案应考虑工业用水的增长。

3.3.3具体水量分配方案

基于地区需水要求和考虑现状供水结构两方面因素得出2020、2030年洋溪河-双河区域河道外水量分配方案，详见表3。

表3 2020年和2030年洋溪河-双河河道外水量分配方案 单位：万m3

4 水量分配方案合理性分析

4.1 用水总量合理性分析

2030年无锡市用水总量控制指标为40.54亿m3。将洋溪河-双河区域内河道外需水预测结果与无锡市下达给各区的用水总量控制指标作比较，结果见表4。因用水总量控制指标按50%保证率确定，总需水量取50%保证率需水量。

表4 洋溪河-双河各行政区河道外水量分配与用水控制总量比较

由表4可见，本次计算的河道外分配水量占所在区的比重均较低，可见河道外分配水量占水量控制指标的比例均较低，因此2020、2030年的水量分配方案不会导致梁溪、惠山、滨湖三区超过用水总量控制指标。本方案确定的洋溪河-双河区域用水总量控制指标在区域内各行政区最严格水资源管理用水总量控制指标框架内，成果合理。

4.2 水资源开发利用程度分析

本次采用地表水资源开发利用率指标分析评价河流水系水资源开发利用程度。地表水资源开发利用率指区域总用水量占地表水资源总量的百分比，反映水资源利用的程度与水平。根据《长江流域水资源综合规划》，到2030年，长江流域当地地表水资源开发利用程度控制目标为地表水开发利用率39%。按照规划水平年分配的水量，经分析计算，预测洋溪河-双河2020年与2030年不同保证率下的水资源开发利用率见表5。

表5 洋溪河-双河区域预测年水资源开发利用率

无锡地处江南水网地区，北有长江，南有太湖，水资源特点是地表径流产水量大，蓄水能力低；地表径流主要集中在汛期(5—9月)，年际、年内变化大，水资源时空分布不均，影响地区供水；生活用水主要依靠区域外来水。由于经济社会发达，无锡市水资源开发利用程度较高，表5计算结果符合实际情况。按照本水量分配方案，到规划2030年洋溪-双河流域当地地表水资源开发利用程度总体能控制在合理范围内。

4.3 水资源利用水平分析

根据《长江流域水资源综合规划》，长江流域2030年水资源利用水平指标见表6。由表6可见，由于经济社会发展，各项工农业节水措施实施后，洋溪河-双河区域城镇亩均灌溉用水量、单位工业GDP用水量均低于长江流域指标，2030年水资源开发利用指标基本控制在长江流域指标范围内。

表6 长江流域规划2030年水资源利用指标

5 结语

无锡市洋溪河-双河河道外水量分配方案以《无锡市水资源综合规划》为依据，衔接梁溪(山北)、惠山(钱桥)、滨湖(胡埭)三地的用水总量控制指标方案，在水资源及其开发利用现状、变化趋势和未来供用水形势变化等基础上[10]，提出不同水平年(50%、75%、95%)洋溪河-双河区域河道外水量分配方案。2030年洋溪河-双河区域50%、75%、95%条件下用水总量指标分别为818.96万、848.12万、864.34万m3，地表水资源开发利用程度最大为34.1%，开发利用程度未突破利用红线。水量分配方案合理性分析结果表明，该分配方案是可行的，可作为研究区域水资源管理的技术依据。