牡丹江流域地表水資源可利用量研究

崔 官，姜哲石，李東日，千 剛，杜連梅

（吉林省水文水資源局延邊分局，吉林 延吉 133001）

1 地表水資源可利用量的估算

1.1.3確定生態用水量和棄水量的枯算方法

地表水可利用量＝總地表水量-生態用水量-棄水量

該方法不僅考慮到了生態用水量，同時也考慮到了在汛期難以利用必須棄掉的部分水量。它是以月最大流量和多年月平均流量的比值為基準，采用不同的系數來確定其棄水量。這樣雖考慮到了水量在年內分配不均所造成的難以利用那部分水量，但只考慮到多年平均的比值，過于籠統，會造成某些年洪水量很小而棄水量很大的情況。

對于地表水資源總量的計算，目前基本已有一定的方法可循，即對于某個地區、某個頻率，地表水資源總量是一定的。然而，對于地表水資源可利用量的估算，尚未形成統一的認識。

1.1 地表水資源可利用量估算方法現狀

到目前為止，對地表水資源可利用量的估算方法一般有以下幾種∶

1.1.1劃分利用率的估算方法

1）利用率大于0.5，可利用量＝可供水量；

2）利用率小于0.2，可利用量＝工業生活用水量+灌溉用水量+其他用水量；

3）利用率在0.2～0.4之間，可利用量＝利用率×地表水總量×修正系數。

這種方法是將可利用量和利用率直接掛鉤。但對于一個地區，如果現狀利用率過高，有可能對地表水已經開采過量，如果再以此來確定可利用量，得出的結果將會使環境進一步惡化。

1.1.2分區域的估算方法

1）山丘區：可利用量＝總水量一棄水量；

2）平原區：可利用量＝總水量一各河段用水量。

該方法將一個區域分成兩部分來考慮，根據不同的地理特點分別計算，但在每個區域計算的時候有所忽略。即在山丘區忽略了生態用水量，在平原區忽略了汛期的棄水量，這樣的簡單計算有可能使估算結果偏差較大。

1.2 考慮非汛期基流量和汛期棄水量的估算方法

吸收以上方法的可行之處，在此提出估算地表水資源可利用量的另一種方法。

地表水資源可利用量是從可持續發展的原則出發，在地表水資源總量中扣除維持河道內生態環境用水和難以控制或不可利用的那部分水量后，剩余的人類可利用的最大水量。因此，在估算的時候，需要分別計算生態環境用水量和汛期棄水量。

保留河道內生態徑流量，可避免因過量用水造成河流斷流及其它環境生態問題。因此，在估算地表水資源可利用量時，必須將生態徑流量扣除。生態徑流量由兩部分組成：

1）汛期的沖沙沖污等生態徑流量。汛期棄水量是汛期難以利用的水量，其中一部分可作為生態用水，因此汛期生態徑流量由汛期棄水量提供，無需單獨計算。

2）非汛期保持河流基本功能所需的最小允許基流量Wj。

2 分析計算

現以牡丹江流域大山咀子水文站徑流資料來初步分析該估算方法。

牡丹江流域位于延邊朝鮮族自治州西北部，屬北緯的中緯度地帶。大山咀子水文站地處該流域，將該站1999-2008年水文實測資料經過分析計算，得到各年的徑流量及基流量，見表1。其中4-9月份為汛期。

2.1 最小允許基流量Wj

參考國內外經驗，采用0.6為利用系數，估算基流的可利用部分，即基流的40%作為河道內最小允許基流量Wj。聯系實際情況，在大山咀子水文站采用近10年基流量平均值的40%作為最小允許基流量Wj，這部分流量是必須得到保證的，計算結果見表1。

表1 大山咀子水文站近10年徑流資料及最小允許基流量 億m3

2.2 汛期棄水量

由于每個汛期水量越大，難利用的水就越多，即汛期棄水量越大，因此具體的量可以采用不同的棄水系數來確定。對大山咀子水文站1969-2008年這40年的徑流資料進行分析，提出以下幾種確定棄水系數的方法∶

1）以每年月最大流量與最小流量之比值為基準，該比值與所占的累計比例見表2。從表2可見，在這40年中，各種比值的分布不均，比值大于70的較多，且經過分析，該方法會出現某一年汛期流量不大而棄水量很大的情況。

2）以每年月最大流量與多年平均月最小流量之比為基準，該比值與所占的累計比例見表2。較第1種方法，各種比值分配相對均勻，由于采用同一個基礎，結果是汛期流量大，棄水量也大，相對較符合實際。

3）以每年月最大流量與多年月平均流量之比值為基準，該方法與第2種方法

相似，結果也相差不多。但從表2中可以看出，中間段的比值跳躍性相對有所減少，因此結果更趨于穩定。

比較3種方法的結果，認為采用第3種方法最為適宜。

通過分析當地多年的降雨、徑流資料及近幾年部分較大河流汛期的下泄水量，確定棄水系數見表3。

按照牡丹江流域大山咀子水文站的資料，近10年最大月與多年月平均流量的比值及棄水量見表4。

表2 各種流量比值及累計比例

表3 棄水系數

生態徑流量即為最小允許基流量與汛期棄水量之和，由此可推得牡丹江流域當地近10年平均地表徑流量為18.73億m3，地表水資源可利用量為9.30億m3，可利用率為0.50。

表4 最大月與年月平均流量比值及棄水量

3 結語

本文提供了計算地表水資源可利用率的一種新思路，該方法對每年徑流量和棄水量進行了分析計算，不會出現個別偏離的現象。棄水量的多少直接受汛期水量的影響，符合汛期水量越多，難利用水量越多的實際情況。但棄水量的確定根據不同地區不同來水特點及經濟技術條件等應有不同的棄水系數，在計算的時候還需要具體情況具體分析。本方法所確定的地表水資源可利用率看似偏高，但考慮到牡丹江流域屬于東部山區，有較大的調蓄能力，因此其結果是較為合理的。