滕金伯
(遼寧省丹東水文局, 遼寧 丹東 118000)
丹東市水資源動態綜合評價方法探討
滕金伯
(遼寧省丹東水文局, 遼寧 丹東 118000)
通過對現狀年水資源(量和質)狀況、水資源開發利用水平、用水效率以及水資源供求動態進行研究,達到水資源系列存儲數據與動態采集信息的有效結合,及時提供本地區來水、供水、用水、水質的動態信息,為水管理部門決策提供技術支持的規劃目標。
丹東市; 水資源; 動態綜合評價
對水資源進行合理開發、高效利用、優化配置、全面節約、有效保護和綜合治理,以水資源的可持續利用保障經濟社會的可持續發展,是歷史賦予各級政府及水行政主管部門的神圣職責。
水資源可持續利用管理內容包括:測算可用水資源的數量,研究水資源和水環境的變化規律,為水資源的合理分配、開發利用和運行調度提供可靠的基礎數據;研究國民經濟各部門投入產出關系和部門水資源的需求量及其變化趨勢,為合理安排生產力布局和分配水資源提供依據;分析水資源的承載力,預測水資源與水環境的開發潛力,指定水資源可持續利用定量、定性評價指標體系,為可持續水資源管理提供科學依據;加強節水研究,以增強單位水體的承載力;研究以區域經濟、社會、環境等協調發展為目標的水資源優化配置問題,協調好不同時段、不同地區、不同部門間的用水矛盾;合理規劃、統籌考慮除水害與興水利、水土保持和水資源保護等問題;準確估算水資源工程的投入和產出關系,研究科學的水資源建設項目評價方法;研究高智能、高效率、可靠性能強的防洪預報、預警、調度決策系統;研究水資源工程的多水源、多目標興利規劃與調度;研究水資源系統的不確定性和水資源系統的風險影響評價及其對策;研究制定合理的水價體系和水資源工程基金管理機智,促進水資源管理市場的良性循環;建立水資源管理運營機制和水資源管理法規體系。
丹東市水資源動態綜合評價以本地區多年水資源系列的分析評價成果為基礎,因此,在項目規劃中包括兩部分內容:一是丹東市水資源歷史系列的計算與評價,二是現狀水資源調查與動態分析。
2.1 水資源系列計算與評價項目規劃
a.評價分區。按照《全國水資源評價大綱》的要求,采用行政分區與流域分區并行的評價分區原則,使評價成果能夠滿足本地區水資源規劃工作的實際需要。全市按流域劃分為渾江、蒲石河、愛河、鴨干、鴨干—大洋河、大洋河、大洋河—碧及太子河8個Ⅴ級區;按行政劃分為寬甸、鳳城、東港、振安、元寶及振興6個Ⅲ級區,以流域分區和行政分區構成的最小單元作為水資源計算分區。
b.水文資料系列收集。為了盡可能地延長水資源要素分析系列的年限,提高統計樣本的代表性,本次收集全地區各降水、水位、流量、蒸發、地下水、水質及水庫站1956以來的實測系列資料,同時收集本市入境河流所在流域鄰近站降水、水位、流量、地下水、水質同步資料,建立信息齊全、容量巨大的水資源站網數據庫。
c.水量調查。根據徑流站網的分布,將水資源計算分區進一步劃分為站上、站下兩部分,作為水量調查單元(全市共分49個水量調查單元),按照統一技術標準,對單元內與水有關的社經指標、水利工程、分項水量等進行調查。本次水量調查的年限為1980年以后,1956—1979年的水量調查資料借用《遼寧省第一次水資源評價》成果。要通過多種途徑分析認證,使調查成果翔實、充分、可靠,匯總后能夠滿足歷年各站水量還原計算要求。
d.水資源系列評價。充分利用水資源站網數據庫及歷年水量調查資料,用多種方法進行分區各項水資源要素系列的分析計算,優選成果后按照流域分區及行政分區對地表水資源量、地下水資源量、地表水水質、地下水水質的多年系列進行歸納和統計,并進一步對其特征值及其時空分布規律進行綜合評價。
2.2 水資源動態分析項目規劃
a.現狀年水資源狀況分析。按照流域分區及行政分區對現狀年地表水資源量、地下水資源量、地表水水質、地下水水質及其時空分布進行計算分析。
b.水資源開發利用調查。調查1980—2003年分區內不同水源、不同行業的供、用、排、耗水量,為本地區水資源開發利用動態分析提供基礎數據。
c.本地區用水效率與水資源開發利用現狀分析。根據水資源系列評價結果和水資源調查數據,計算本地區的行業用水指標,分析其用水效率和水平;對分區現狀水資源開發利用程度進行分析評價。
d.水資源供需平衡現狀分析及趨勢預測。根據現狀年的來水情況、分區供水工程狀況及同期需水量進行供需平衡分析 ,預測近期各分區的可供水量及余缺水量。對河流、水庫、地下水水質、水量現狀進行評價,提出水資源要素變化趨勢。
e.節水措施及水資源保護。依據綜合評價成果,對本地區的節水方向、節水措施提出建議;對本地區在水資源保護工作中應注重的問題提出見解,并作出定性結論。
3.1 水量還原計算
為了消除人類活動對徑流系列的影響,確保分析樣本前后系列的一致性,需對各站實測流量資料進行還原計算。本地區徑流還原項目有:水庫調蓄影響、農業灌溉用水影響、工業及生活用水影響、跨流域引水影響等。還原內容包括水庫蓄水變量、蒸發增損量、滲漏量,灌溉耗水量,工業及生活耗水量,以及跨流域引水量、排水量等。本次還原計算以月為計算時段,逐年進行還原。
3.2 資料系列的插補
水資源評價要求樣本信息齊全、資料同步,本次對降水、徑流、蒸發等資料年內觀測不全或缺測者,采用相關分析模型或參數等值線圖進行插補。其中,重點工作為砬子溝水文站1995—1997年缺測期間徑流資料的插補。
3.3 水資源樣本系列分析確定
用作水資源評價的樣本系列要對其總體具有代表性,本次評價依據地區插補還原后的流量站網資料系列(1956年至今)和丹東、寬甸等代表站更長(分別始于1908年、1934年)的降水系列,進行水文要素周期分析和長、短系列統計參數差異顯著性水平檢驗,并參照“遼寧省第二次水資源評價”分析結果及太陽活動規律,認定1956—2000年水資源系列對其總體更具有代表性,確定為本次評價的分析樣本。
結合全省“水功能區劃”工作,2003年丹東水環境監測分中心在全地區25條河流共設40處監測斷面,按豐、平、枯水期進行采樣、化驗、分析,為正確評價全市河流、水庫水質狀況及演變趨勢打下了堅實的基礎。
4.1 水資源系列計算與評價
4.1.1 水資源量計算與評價
根據樣本系列,逐年進行降水、蒸發、徑流深等水資源要素等值線圖的分析繪制,分區計算各要素的均值。分析本地區的“四水”(降水、地表水、土壤水和地下水)轉化規律,建立地表水、地下水資源量計算模型,根據長系列資料計算和率定的各種水資源計算參數,逐年計算各分區的地表水、地下水資源量及水資源總量。進行流域分區、行政分區各水資源要素多年系列的匯總,計算多年均值及其他統計參數,進行各水資源要素時程分配和空間分布規律的分析評價。
水資源量計算與評價涉及的系列長、站點多、項目廣、分析復雜,是一項特別費工費力的棘手工作。水文科技人員充分利用計算機這種先進工具,運用地理信息系統(MapInfo professional)技術對地圖數據文件查詢、統計和矢量化求積方面的強大功能,解決了分區降水量、地表水資源量計算及水資源專題地圖繪制等諸多難題,通過計算機對水資源數據庫的快速查詢、編輯和計算,高效地完成了各項分析、統計和建模任務,整個工作自2002年9起,歷時4個月,即圓滿完成,不僅進度快,而且精度可靠。
4.1.2 水質評價
水質評價采用代表年法。2000年丹東水環境監測中心進行了丹東市水污染狀況調查、城市排污口監測、地下水質監測等水質分析評價項目,取得了大量水質資料。因此,以2000年為代表年,結合荒溝、梨樹溝、浪頭、綢緞島、沙里寨等常規斷面2000年水質分析數據,對丹東市各分區河流、水庫、地下水水質狀況進行評價。
4.2 水資源動態分析評價
水資源動態是以現狀年與多年系列的對比分析為基本出發點,進而達到趨勢分析和動態預測的效果。在分析評價中首先對現狀年(2003年)的分區降水量、地表水、地下水資源量及水資源總量進行計算并與多年均值對照,確定現狀年的水資源年型,分析水資源要素的發展動態?,F狀年和不同水平年的供需矛盾是水資源動態分析的重點內容,因此,應對現狀年的水資源開發利用水平、程度進行分析研究,開展水資源調查,掌握分區內供水工程狀況(數量、位置、設計指標、實際供水能力等)和用水情況,繼而進行水量供需平衡計算分析。
本地區水資源動態以當年《丹東市水資源公報》形式向社會發布,它作為《丹東市水資源動態綜合評價》的最終成果,對地區水資源的保護規劃和可持續管理工作具有重要的參考價值。
要充分實現《丹東市水資源動態綜合評價》項目的價值,必須增強其時效性,為了盡快完成項目并及時發布成果,2004年初,項目成員單位分工協作,丹東市水資辦負責完成2003年度社會經濟和水資源開發利用狀況調查,并于2月中旬將成果提交給丹東水文局;丹東水文局負責完成2003年度水文資料整編和水資源數據庫建設,并于2月中旬前做好水資源動態分析評價的各項前期準備。此后,丹東水文局組織技術力量全力投入現狀年水資源動態分析評價工作,通過Mapinfo等計算機技術的運用,工作效率提高,僅用30天時間即完成了階段任務,并將成果概編為《丹東市2003年水資源公報》,取得了預期效果。
Discussion on water resources dynamic comprehensive evaluation method in Dandong
TENG Jinbo
(LiaoningDandongHydrologyBureau,Dandong118000,China)
Current annual water resources (quantity and quality) status, development and utilization level of water resources, water use efficiency and water resources supply-demand dynamic status are studied to achieve effective combination of water resources series storage data and dynamically gathered information. Dynamic information of incoming water, water supply, water use and water quality in the region are provided timely, thereby providing plan objective of technical support for decision-making by water administrative department.
Dandong; water resources; dynamic comprehensive evaluation
10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.02.006
TV211.1
A
2096-0131(2017)02- 0016- 03