儀征市地表水資源評價與利用研究

一、水資源計算基礎資料分析

1.下墊面狀況

江蘇省儀征市下墊面按土地屬性分為城鎮建設用地、水域、水田與旱地；按地形屬性分為平原區和山丘區。城鎮村面積占比12.6%、水域面積占比7.1%、水田面積占比37.5%、平原旱地面積占比8.3%和丘陵旱地面積占比34.5%。

儀征市總面積為857km2，以江淮分水嶺為界，分屬長江流域和淮河流域。儀六區面積占比79.5%，高寶湖區面積占比20.5%。

2.水資源計算單元

儀征市境內地勢總體呈北高南低之勢，地貌多樣，南部為長江沖積平原，北部、中部為緩崗丘陵區，見圖1。儀征市水資源計算分區共分為五塊，分別為：淮河流域丘陵區面積占比20.5%，低崗丘陵區面積占比41.9%，高崗丘陵區面積占比17.6%，沿江平原圩區面積占比16.1%，城區（含化纖）面積為占比3.9%，如圖2。

二、地表水資源調查評價

1.采用資料

降雨、蒸發資料系列為1956～2017年，共62年。地表水資源、地下水資源量計算序列與降雨、蒸發一致。

2.計算模型與參數

依照有關產匯流水文分析的工作方法，按產流特點將下墊面劃分為城鎮村硬化用地、水面、水田、旱地等類型，根據不同下墊面的產流特點，分別建立產流模型，以日為計算時段，計算單元內不同下墊面的產流量，從而得出各計算單元的地表水資源量。

水面產流量為日降雨量與水面蒸發折算系數和蒸發器蒸發量之積的差值，水面蒸發折算系數通過《江蘇省水文手冊》（江蘇省水文總站，1976年）查取。

城鎮村硬化用地產流量受日降雨量和降雨初期下墊面造成的降雨損失量I0的制約，當日降雨量P≤I0時均不產流；當連續日降雨量P＞I0時按場次降雨計算，每場降雨僅扣I0初損值，其余雨量均產流。

水田產流是以水稻不同生長期的水稻田水深下限（H下）、水稻田適宜水深（H宜）、水稻田雨后最大允許水深（H大）為控制，按照水量平衡原理通過水量調節計算來確定的。在現有灌溉制度情況下，以現有水田水深為基礎，用降雨減去水田蒸發量（α2α1E601）及下滲量（I0），為負值時，消耗水田中水量，若水田水深（H）低于水稻水深下限時，則灌溉使水田水深達到水田適宜水深；為正值時，水田水深增加，當水田水深超過水稻田雨后最大允許水深時的雨量為水田產流量。儀征市水稻生長期可統一概化為6月1日～9月30日，儀征市水稻田灌溉制度屬于淺濕灌溉，由此確定全市水稻生長期的計算參數，水田蒸發折算系數α2的取值主要依據江蘇省1970年初分析的實驗資料成果確定。水田的穩滲率統一為2mm/d，水田的滲漏量為水田生長期內有含水層的天數與穩滲率的積，根據地下水資源量計算中歷年水稻灌溉水組成的分析成果，水稻生長期灌溉水中降雨約占三分之一，因此認為水田滲漏量的三分之一也是由降雨引起的，這部分水量應作為回歸水量計入水田的產水量。儀六區、高寶湖區降雨引起水田滲漏量的全部還原為水田產水量。

旱地產流采用次降雨徑流相關法，用土壤前期影響雨量Pa作參數，建立次降雨P+Pa～R的相關關系，相關曲線采用不通過原點的雙曲線數學模型：

圖1 儀征市水資源分區及地形分區圖

圖2 儀征市水資源計算單元圖

曲線上方以45°線為漸近線。式中：Cp為相關曲線在（P+Pa）軸上交點的坐標，（Ci+Cp）為相關線的漸近線在（P+Pa）軸上的截距，P為面平均次雨量，Pa為前期雨量，R為徑流深，均以mm計。土壤前期影響雨量 Pa，用 Pa（t+1） = K×（Pa（t）＋P（t）），當 Pa＞流域最大初損Imax時，取Pa=Imax。

儀征市降雨徑流關系模型參數取值，其引自《江蘇省暴雨洪水圖集》（江蘇省水文總站，1984年1月），同時結合江蘇省水資源公報和揚州市水資源公報的參數取值。其模型計算參數選取見表1。

3.地表水資源量

儀六區地表水資源量為2.39億m3（81.6%），高寶湖區為0.54億m3（18.4%），儀征市總量為2.93億m3。淮河流域丘陵區地表水資源量為0.54億m3（18.4%），低崗丘陵區地表水資源量為1.16億m3（39.6%），高崗丘陵區地表水資源量為0.49億m3（16.7%），沿江平原圩區地表水資源量為0.48億m3（16.4%），城區（含化纖）地表水資源量為0.26億m3（8.9%）。

儀征市地表徑流相對集中于6～9月（80.4%），其中7月份徑流量占比最大為32.11%。儀征市頻率為20%、50%、75%、90%的年徑流量分別為4.19 億 m3、2.56 億 m3、1.47 億 m3、0.21 億 m3。

4.徑流分析

（1）下墊面屬性對產流的影響

儀征市城鎮徑流系數為0.75，水面為0.10，水田為0.27，平原旱地為0.31，山區旱地為0.33，全市綜合徑流系數為0.34。各下墊面自然屬性中，城鎮面積均為不透水面積，降雨減去初損直接產水，城鎮徑流系數最大。對于水域，降雨減去蒸發得產流量，水面蒸發量比其他四種下墊面均大，因而水域徑流系數最小。各分區及下墊面類別徑流系數見表2。

（2）地形對產流的影響

沿江平原圩區水資源分區屬于儀六區，地形屬于平原區。低崗丘陵區和高崗丘陵區水資源分區屬于儀六區，地形屬于山丘區。同一水資源分區下，山丘區城鎮和水田的徑流系數均略大于平原區。

（3）水資源分區對產流的影響

淮河流域丘陵區地形屬于山丘區，水資源分區屬于高寶湖區，而低崗丘陵區和高崗丘陵區地形屬于山丘區，水資源分區屬于儀六區。同一山丘區下，高寶湖區各下墊面類別徑流系數略小于儀六區。

表1 模型計算參數選取表

表2 各分區及下墊面類別徑流系數表

5.地表水資源可利用量

水資源可利用量為當地水資源扣除生態環境需水量和超過調蓄能力的棄水。儀征市主要蓄水工程包含水庫、塘壩，儀征市水庫工程數量為88座，總庫容為8484.2萬m3，興利庫容3698.2萬m3。儀征市塘壩工程總數量11525個，總容積5049萬m3。儀征市翻水站包括十二圩翻水站和土橋翻水站：十二圩翻水站裝機流量26m3/s；土橋翻水站原流量為14m3/s，新建15m3/s。儀征市泵站工程數量為229，總裝機流量304m3/s。

經計算分析，儀征市多年平均地表水資源可利用量為1.11億m3/a，可利用率為38.1%。

三、地表水資源利用問題與建議

地表水資源短缺分水量型缺水和水質型缺水。儀征市北部丘陵區水庫塘壩較多，但農業灌溉面積較大，在特殊時段區域內水量無法滿足農業灌溉需求。南部平原區水網發達，但城市河道水質狀況較差，影響城市水環境要求。儀征市蓄、引、提、調工程未發揮原有效益，工業用水重復利用率較低，農業灌溉用水模式粗放。水十條、節水型城市建設、生態文明城市建設以及海綿城市建設要求，對儀征市水資源開發利用提出了新的目標。

水資源是戰略性資源，實行最嚴格水資源管理制度是常態。水資源開發量實行總量控制；水資源利用效率從工業、農業、城鎮用水等各個方面提高。對水庫、塘壩、堰壩進行清淤和改造，增加蓄水能力。增加跨流域調水線，調節區域水量豐枯，實現總體平衡。加強節水型載體建設，提高再生水利用量