交溪流域河道外水量分配方案研究及合理性分析
2022-04-20张坤孟晓辰赵宏臻陈方
张坤 孟晓辰 赵宏臻 陈方
摘要:为促进流域水资源的合理配置,实现水资源可持续利用,以最严格水资源管理制度确定的各省区用水总量控制指标为约束,综合考虑流域经济社会发展情况及流域内区域间用水关系,通过1956~2016年长系列水资源供需平衡调算,提出了交溪流域各省区河道外地表水用水量份额和地表水耗损量份额。同时,为满足未来发展和国家重大发展战略用水需求,探索提出了流域内各省区拟预留水量以及预留水量的管理和使用方案,进一步促进流域间均衡发展。该方案可为流域发挥水资源刚性约束作用提供重要支撑。
关键词:水资源配置; 供需平衡分析; 预留水量; 合理性分析; 交溪流域
中图法分类号:TV213 文献标志码:B DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.04.006
文章编号:1006 - 0081(2022)04 - 0038 - 04
0 引 言
为了深入贯彻习近平总书记就保障国家水安全的重要讲话、在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的重要讲话精神,把水资源作为最大的刚性约束,落实“合理分水、管住用水”水资源管理要求[1],按照水利部的工作部署,水利部太湖流域管理局组织开展了交溪流域水量分配方案的编制。目前,分配方案已通过水利部审查。本文重点对交溪流域河道外水量分配方案的制定和合理性进行研究,以促进流域水资源节约和合理配置,满足新时期流域水资源管理需求。
1 交溪流域基本情况
交溪是闽东地区最大的河流,流经浙江、福建两个省,干流全长175 km,流域面积5 772 km2,其中,福建省境内4 837 km2,浙江省境内935 km2。交溪流域地处山丘区,多年平均水资源总量69.1亿m3,其中,地表水资源量69.1亿m3,地下水资源量15.5亿m3。交溪流域现状年供水总量5.91亿m3,地表水源供水量5.89亿m3,占供水总量的99.7%;地下水供水相对较少,仅占供水总量的0.3%。
2 总体思路及特点
本次水量分配以《东南诸河水资源综合规划》确定的流域水资源总体配置方案为基础,以最严格水资源管理制度确定的浙闽两省用水总量控制指标为约束,结合正在开展的全国第三次水资源调查评价工作[2],收集延长水资源及其开发利用资料。综合考虑未来发展和国家重大发展戰略对水资源的需求,科学分析和复核流域现状水账以及未来用水需求,探索提出交溪流域内各省区拟预留水量。以交溪流域所辖浙闽两省为对象,在遵循“节水优先、保护生态”的前提下,统筹安排“三生”用水,以该流域地表水资源可利用量控制地表水资源耗损量,将流域地表水可分配水量分配到浙闽两省,合理确定可分配水量,并对方案的合理性进行评价。
交溪流域水量分配具有以下特点:① 尊重现状,分水比例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。② 尊重历史,遵循国家已批准的分水方案以及地方间签订的有效分水协议。③ 尊重基础,以《全国第三次水资源调查评价》确定的水资源量以及水资源综合规划确定的配置成果为基础。④ 留有余度,考虑国家和流域区域的重大发展战略需要以及未来战略储备水源的需要,预留部分水量[3]。⑤ 体现刚性约束,流域可分配水量不超过流域水资源承载能力。
3 水量分配方案制定
3.1 用水总量控制指标分解
本次交溪流域水量分配方案制订的规划水平年为2030年,以浙江省和福建省下达的市、县用水总量控制指标为依据,综合考虑现状供水范围内的人口、灌溉面积、工业增加值等主要因素,以2016~2018年平均用水量作为现状用水分析基础,计算确定2030年交溪流域各县区用水总量控制指标的分水比例。考虑到交溪流域范围内的福建省对地下水源有明确规定,即未来地下水将作为战略和应急水源,逐步取消城镇饮用水地下水源以及自备水源。因此,本次按照现状实际开采量126万m3核定地下水源供水规模。详见表1。
3.2 规划水平年用水需求分析
3.2.1 流域需水预测成果
以《全国第三次水资源调查评价》《全国水资源综合规划(2010~2030年)》中闽东诸河套地级行政区成果,水资源配置工程建设进展、未来流域经济社会发展和生态环境保护的用水需求等为基础,结合2013~2018年交溪流域实际用水情况及规划水平年社会经济发展趋势,细化核定2030年需水预测成果。其中,生活需水量考虑各县区发展水平的差异性,采用趋势法,分别按照2.0%~3.1%的年均增长率进行生活需水量预测[4]。工业需水量在维持现状用水水平1.79亿m3基础上,结合新增工业用水需求(即福安市甘棠产业园区规划2030年园区整体年需水量186.6万m3)及部分县区未来发展需求等进行预测。农业需水量分别按照农田灌溉需水量和林牧渔畜需水量进行预测。农田灌溉需水量结合规划中农田灌溉毛需水量和浙闽两省用水定额标准,考虑降水和径流丰枯变化,采用定额法预测2030年不同来水频率(P=50%,P=75%,P=90%)条件下需水量;林牧渔畜需水量采用趋势法,按照3%的年均增长率进行林牧渔畜需水量预测。生态需水量考虑未来城区规模扩大引起城镇绿化用水和防护林草用水的增加进行预测,见表2。
3.2.2 预留水量
考虑到交溪流域水资源丰富、现状水资源开发利用率仅为8.9%、开发利用潜力大的特点,为满足未来发展和国家重大发展战略用水需求,经与浙闽两省水行政主管部门沟通协调,交溪流域拟预留水量3.07亿m3。其中,浙江省考虑未来10 a城镇快速发展,随着水利、交通工程的建成,水资源需求增长较快,拟预留水量0.10亿m3。福建省根据宁德市人民政府批复的《环三都澳区域水资源利用规划》,考虑环三都澳地区发展战略需要,拟预留水量2.97亿m3。预留水量指标由省人民政府水行政主管部门在确保省区用水总量控制指标不突破的前提下,对省内部指标进行调剂。
浙闽两省人民政府水行政主管部门具体负责预留水量的统一管理,结合地方经济发展状况和用水需求适时启用预留水量。启用预留水量时,地方水行政主管部门需充分论证分析地区现状用水效率控制指标完成情况以及节水指标满足情況,在此基础上,提出启用预留水量的对象和用水需求等,提交省人民政府水行政主管部门。经省人民政府水行政主管部门审核确认后报流域机构备案,并将相应的水量合理分配到年度水量分配方案中和调度计划中。
3.3 可分配水量分析
根据交溪流域用水总量控制指标拆分和规划水平年供需平衡等成果,并考虑已建大岩坑水电站引水工程以及管阳溪引水工程等重大水资源工程建设进展因素,确定交溪流域各省区不同水源配置水量。到2030年,交溪流域水资源配置水量为7.57亿m3,其中,地表、地下水源供水量分别为7.56亿m3和0.01亿m3。统筹考虑流域间调水、干流和支流、河道内外用水和地表地下水转化关系,以流域地表水用水总量控制指标、河湖生态流量(水量)要求、地表水资源可利用量为控制,确定可用于河道外分配的流域地表水最大水量份额[5]。
交溪流域多年平均地表水水资源可利用量为14.1亿m3,规划2030年流域外调水量为1.27亿m3,地表水可分配水量按用水量口径,以本地地表水配置水量作为控制上限,即7.56亿m3。按耗损量口径,以河道外用水总量控制指标相应的该流域地表水耗损量作为控制上限,即3.64亿m3,见表3。
3.4 河道外水量分配方案
根据交溪流域多年平均及不同频率地表水可分配水量成果,综合考虑浙闽两省地表水用水总量控制指标、水资源配置方案,综合确定规划2030年交溪流域各省区多年平均条件下地表水用水量和耗损水量。其中,浙江省分别为0.60亿m3和0.28亿m3;福建省分别为6.96亿m3和3.36亿m3。以流域水量分配模型长系列调算成果为基础,通过排频确定不同来水频率(50%,75%,90%)条件下交溪流域各省区地表水用水量和耗损量,见表4。
4 合理性分析
4.1 水资源开发利用程度分析
交溪流域多年平均地表水资源量69.1亿m3,规划2030年地表水耗损水量为3.64亿m3,考虑大岩坑水电站多年平均跨流域调出水量0.27亿m3,管阳溪多年平均跨流域调出水量1.00亿m3,同时考虑浙江省未来发展用水需求和福建省环三都澳地区发展战略需要,拟预留2030年水量3.07亿m3(均为外调水量,其中浙江省0.10亿m3,福建省2.97亿m3),交溪流域2030年地表水开发利用率达到17.2%,相应地表水资源利用消耗率为11.5%(表5)。总体来看,规划水平年交溪流域地表水水资源开发利用程度依旧保持在较低水平,当地地表水耗损水总量远小于可利用量,当地地表水资源开发利用程度能够控制在合理的范围之内。
4.2 用水总量控制指标合理性分析
从历年用水量变化趋势来看,交溪流域用水量总体呈增长趋势,满足流域经济社会发展需求,体现了流域落实最严格水资源管理制度的要求。对比交溪流域2018年实际用水量,2030年用水量增加1.66亿m3。从各省区用水总量控制指标占流域用水总量的份额看,2030年浙江省交溪流域用水总量控制指标占流域用水总量的7.9%,福建省占92.1%,与2018年实际用水量占比基本一致,区域间用水结构比较平衡(表6)。总体来看,本次水量分配方案符合流域及浙闽两省用水总量变化趋势,可以保证流域内经济社会发展用水需求,对促进流域发展具有重要导向性意义。
4.3 水资源开发利用水平分析
随着经济社会的发展和“节水优先”方针的落实,交溪流域各省区未来用水总量仍有一定的上升空间,但流域用水效率和用水水平将逐步提高[6]。2030年交溪流域人均综合用水量为539 m3;万元GDP(以2018年为基准年的可比价)用水量41.7 m3;万元工业增加值(以2018年为基准年的可比价)用水量26.2 m3;农田灌溉亩均用水量493 m3(表7)。
对比2019年9月水利部办公厅印发的《规划和建设项目节水评价技术要求》中东南区现状节水评价指标,交溪流域及福建省2030年万元GDP用水量和万元工业增加值用水量均略高于节水评价指标中东南区对应用水指标,用水水平有待进一步提高。2030年交溪流域农田灌溉亩均用水量为493 m3,与节水评价指标中东南区近5 a最小值基本一致。
对比交溪流域现状用水水平,2030年交溪流域各省区人均综合用水量和农田灌溉亩均用水量与2018年实际用水水平基本一致;万元GDP用水量和万元工业增加值用水量均呈大幅下降趋势,区域间用水指标比较均衡。
5 结 语
经分析,2030年交溪流域浙江省多年平均地表水分配水量为0.60亿m3,福建省为6.96亿m3。考虑到本次分配的水量仅占流域地表水资源总量的10.9%,以及浙江、福建未来发展用水需求等,拟预留部分分配水量,其中浙江省不超过0.10亿m3,福建省不超过2.97亿m3。预留水量的启用,视两省相关地市的用水总量指标调整而定。总体来看,交溪水量分配方案的制定是指导流域水资源开发利用和管理的依据,也是协调流域上下游用水关系,促进生态保护和高质量发展的内在需要,对实现流域水资源可持续利用具有重要意义。
参考文献:
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(编辑:李 慧)
Study on allocation scheme of water outside river channel in Jiaoxi Watershed and rationality analysis
ZHANG Kun,MENG Xiaochen,ZHAO Hongzhen,CHEN Fang
(Taihu Basin Hydrology & Water Resources Monitoring Center, Wuxi 214024, China)
Abstract: To promote reasonable allocation of river basin water resources, realize the sustainable utilization of water resources, determine total volume control quotas as constraint with the most strict water resources management system, by considering the basin economic and social development, and the relationship of water consumption in different areas within the basin, through the balance calculation of water supply and demand from 1956 to 2016, the water consumption quota and water loss amount of the surface water outside the river channel was put forward. Meanwhile, in order to meet the strategic water demand for future development and national development, the water to be reserved for each province and region related to the basin and its management and utilization were explored to further promote balanced development within the basin. The water allocation scheme can provide support to the full play of the rigid constraint of water resources.
Key words: water allocation; balance analysis of supply and demand; reserved water; rationality analysis; Jiaoxi Watershed