新时期季节性河流水量分配方法探析
2022-06-28刘恩鹏樊祥船
刘恩鹏,樊祥船,高 鹏
(中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春 130021)
常水河流地表水可分配水量控制上限为流域地表水可利用量、用水总量控制指标相应的本流域地表水配置水量和耗损量。与常水河流相比,季节性河流年内、年际间及上下游径流分布差异较大的特点更为明显,如果按常水河流分水方法开展省(区)间水量分配工作,难免出现无水可分或有水无流的情况,难以满足新时期水资源管理“分好水”和“管住水”的要求。下文结合霍林河流域实际情况进行跨省(区)季节性河流水量分配方法探析。
1 基本情况
季节性河流又称间歇性河流、时令河,其流量受降雨的影响而随季节变化是该类河流的典型特征,即在枯水季节河水断流、河床裸露,丰水季节形成水流甚至洪水。这类河流通常流经高温干旱的区域,而且年平均流量较小,但因暴雨、融雪引发的洪峰却很大。
霍林河是嫩江右岸一级支流,发源于内蒙古自治区通辽市扎鲁特旗西北部福特勒罕山,向东北流经霍林郭勒市后折向正东,在科尔沁右翼中旗的吐列毛都纳入最大支流坤都冷河后,再折向东南,经白云胡硕、高力板后进入吉林省境内,大水年份水流入查干湖后汇入嫩江。河道全长590km,流域面积36623km2,其中内蒙古自治区占流域面积的36.6%,吉林省占流域面积的63.4%,涉及通辽市、兴安盟和白城市、松原市的全部或部分行政区,从上往下分布有科尔沁、向海、查干湖等多个国家级自然保护区。
依据白云胡硕水文站实测资料,断面多年平均径流量为4.00亿m3,其中6—9月为2.61亿m3,占年径流比例为57.6%,而枯水期11月至次年3月径流量仅占12.2%;历年最大年径流量为24.40亿m3,最小年径流量为0.95亿m3,最大与最小倍比为25.7,年际间径流量变化非常大。同时,受地形、土壤、蒸发量等多种因素影响,流域上下游之间地表水资源分布差别明显,白云胡硕以上河道发育明显,降雨产生径流汇入河道形成河川径流,可以为河道外国民经济各业利用。而在白云胡硕水文站以下,河床已不明显,径流深非常小(多年平均在10mm以下),即使产流也基本消耗在集水区河道以外的泡沼,供河道外生态消耗。只有当发生特大洪水时,才形成漫流,汇入嫩江。可以看出,霍林河受降雨影响,河川径流量随季节变化明显,属季节性河流。
2 分水原则及思路
2.1 分水原则
为落实以水而定、量水而行,把水资源作为最大刚性约束的主要途径,2019年11月水利部启动新一批跨省江河流域水量分配工作。水量分配坚持“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。在水量分配过程中,服从以下操作规则:客观真实反映水资源状况;保障河湖生态流量(水量);可分配水量不得超过水资源承载能力;尊重现状合理用水和历史分水协议;考虑国家和流域区域重大发展战略需要;统筹各种供水水源,不重复配水。
2.2 思路和方法
新时期跨省江河流域水量分配应以促进流域初始水权早日落地,满足“分好水、管住水”的水资源管理要求为目标。依据水利部制订的《跨省江河流域水量分配方案制订技术大纲》,同时考虑霍林河作为季节性河流的产汇流特点,坚持目标导向,因地制宜,针对季节性河流在常规分水技术基础上提出差异化的处理方法。
在《松花江流域水资源综合规划》《霍林河流域水资源开发利用规划》等成果基础上,按照最新资源环境条件,分析霍林河流域现状供用水和水资源开发利用情况,复核未来经济社会发展对水资源的需求和确定水资源配置成果。
以流域套地(市)为单元,在节水优先、保护生态的前提下,统筹安排生活、生产和生态环境用水,合理确定地表水可分配水量。充分考虑供用水历史、现状和未来发展的供水能力和用水需求,根据霍林河现状水资源条件及下游长期断流实际情况,为保障流域生态用水需求,将包括河道湿地和泡沼湿地的生态用水与生活、生产用水均做为参与分水的对象一并进行分配,将地表水资源量作为可分配水量。依据水量分配原则,提出不同行政区和不同行业的水量分配份额。
根据流域河流水系及行政区分布特点、水文站网布设、控制性工程分布情况,合理确定主要控制断面及控制断面下泄水量,进行方案合理性评价并提出保障措施等,以求实现流域用水总量控制和维护河流健康。
3 水量分配方案制定
3.1 水资源量
依据1956—2000年水文资料,霍林河流域多年平均地表水资源量为5.98亿m3,其中内蒙古自治区境内为4.00亿m3,吉林省境内为1.98亿m3。P=50%,75%,90%来水年份,地表水资源量分别为3.94,2.61,2.08亿m3。
近期条件下,霍林河流域地下水资源量为17.58亿m3,地下水可开采量为13.92亿m3,其中,内蒙古自治区境内可开采量为3.38亿m3,流域占比为24.3%;吉林省境内可开采量为10.54亿m3,流域占比为75.7%。
霍林河水资源总量为22.07亿m3,其中,内蒙古自治区7.25亿m3,占32.8%;吉林省14.83亿m3,占67.2%。
3.2 可分配水量确定
霍林河多年平均河川径流量为4.16亿m3,仅占地表水资源量的69.6%,其余30.4%的地表水资源消耗在流域下游泡沼湿地,无法形成径流。从霍林河流域用水结构看,霍林河流域主要用水部门除河道外生活生产用水外,还包括河道湿地生态环境用水和泡沼湿地生态用水,地表水资源量基本在本流域消耗。
综合以上特征,霍林河流域水量分配基于1956—2000年水文系列,在复核流域水资源配置成果的基础上,确定多年平均,以及P=50%,75%,90%频率可分配水量分别为5.98,3.94,2.61,2.08亿m3。
3.3 水量分配方案
霍林河流域地表水资源量包括两部分:一部分是形成河川径流的水资源量;另一部分是直接消耗在下游泡沼湿地的水资源量。河川径流量仅分配给生活生产用水和河道湿地生态用水,考虑到霍林河流域生态环境较为脆弱,多年平均年份以河川径流量的40%作为生产生活可利用量的控制上限;直接消耗在下游泡沼湿地的水资源按分配给泡沼湿地生态用水考虑。按1956—2000年水文系列,确定2030水平年霍林河流域地表水多年平均分配水量:
1)按行政区,多年平均分配给内蒙古自治区的水量为2.62亿m3,分配给吉林省的水量为3.36亿m3,流域占比分别为43.8%,56.2%。不同来水年份,分配给两省(自治区)水量比例基本相同。
2)按用水部门,多年平均分配给河道外生活生产的水量为1.67亿m3,占多年平均地表水资源量的27.9%;分配给河道湿地和泡沼湿地生态水量为4.31亿m3,占多年平均地表水资源量的72.1%,其中,1.81亿m3水量供下游百余处泡沼湿地生态消耗,2.50亿m3水量供河道湿地生态消耗。枯水年份,分配给河道外生活生产的水量占相应年份地表水资源量的比例适度提高,但不超过地表水资源量的40%。
3.4 控制断面及下泄水量
吉林、内蒙古两省区交界断面位于内蒙古自治区科右中旗的街基附近。为便于对两省区的用水情况进行监督管理和检验,根据流域水系特点及行政区域划分、水文站网布设、控制性工程分布、流域水资源管理的要求,确定白云胡硕断面和街基断面为霍林河流域水量分配的控制断面。其中,白云胡硕断面下泄水量根据白云胡硕水文站实测径流量核定,街基断面下泄水量根据下游同发水文站实测径流量和吉林省引霍入向工程进水口监测数据核定,控制指标见图1。
图1 主要控制断面下泄水量控制指标
3.5 方案合理性分析
从水量配置效果看,以水资源量承载能力为刚性约束,统筹协调各业用水需水,确定用水次序依次为生活用水、工业用水、农业及保护区生态环境用水,基本满足科尔沁和向海自然保护区生态环境需水。
从水资源开发利用程度看,方案分配给河道外生产生活的水量为1.67亿m3,占霍林河流域多年平均地表水资源量的27.9%,水资源开发利用程度控制在水资源承载能力范围内。
从控制断面下泄水量满足程度看,多年平均省界断面控制下泄水量为1.39亿m3,满足分配给吉林省向海保护区生态水量的下泄要求,符合尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,并充分考虑上下游省区要求,体现公平公正的分水原则。
从水量分配可操作性看,选取白云胡硕水文站和同发水文站为监控站,将水量分配落实到具体的控制断面,可通过监测控制断面下泄流量(水量)实现分配指标的控制与考核,方便流域管理机构进行水量调度管理。
3.6 保障措施
为落实霍林河流域水量分配方案,应尽快建立霍林河流域水资源调度联席会议制度,协调省际水资源调度出现的矛盾和纠纷等;并建立水资源调度方案和年度调度计划制订及应急调度协商等工作机制。同时,应加快流域水量分配方案实时监控系统建设;抓紧制定霍林河流域水资源监测、用水计量与统计等管理办法,健全相关技术标准体系;加强对重点河段、关键水资源控制断面的监督检查,强化霍林河水量分配目标和责任落实情况的监督考核。
4 结语
霍林河流域水量分配坚持“以水而定、量水而行”原则,从霍林河流域实际情况出发,考虑其季节性河流的特点,以地表水资源量为可分配水量,并将河道湿地生态用水和河道外泡沼湿地生态用水纳入水资源配置方案参与分水,在此基础上制订霍林河流域水量分配方案。霍林河流域水量分配是深入践行新时期治水思路的具体体现,方案的制订可以避免和减少省区间用水矛盾,有利于加强流域水资源统一调度,促进流域生态保护和高质量发展。