長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率初步研究

雷 靜 張 琳

(長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 武漢 430010)

1 長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

長(zhǎng)江流域1956～2000年平均水資源總量為9958億m3,占全國(guó)水資源總量的35.1%,其中地表水資源量為9856億m3,約占水資源總量的99%,地下水資源量與地表水資源量的不重復(fù)計(jì)算水量約102.3億m3,占水資源總量的1%。

2004年長(zhǎng)江流域總供水量為1898.7億m3,其中地表水源供水量1802.1億m3,地下水源供水量90.5億m3,其他水源供水量6.2億m3?？傆盟繛?898.7億m3,其中農(nóng)業(yè)用水量1055.4億m3,工業(yè)用水量594.2億m3,生活用水量238.9億m3,生態(tài)環(huán)境用水量10.3億m3。

根據(jù)1990～2004年同期平均水資源數(shù)量以及供用水分析,長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率為17.6%,低于全國(guó)平均值,水資源開發(fā)利用程度還不高,但各水資源分區(qū)之間差異很大。開發(fā)利用程度最高的是太湖水系,水資源開發(fā)利用率達(dá)88.4%;其次為漢江和洞庭湖水系,分別為25.3%和15.4%;岷沱江、嘉陵江、烏江和鄱陽(yáng)湖水系的水資源開發(fā)利用率在7%～13%;而金沙江的開發(fā)利用率僅為4.4%。

2 長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康參考值研究方法

水資源開發(fā)利用率指流域或區(qū)域已開發(fā)利用的水資源量 (通常指供水量)與水資源總量的比值,反映流域或區(qū)域內(nèi)水資源開發(fā)利用程度以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源開發(fā)利用的協(xié)調(diào)程度?？沙掷m(xù)的水資源開發(fā)利用既要保持河流對(duì)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的服務(wù)功能,又受到維護(hù)河流生態(tài)環(huán)境功能的約束。水資源開發(fā)利用率是維護(hù)健康河流的重要控制指標(biāo),應(yīng)控制在合理范圍內(nèi),既要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,維持健全的供水、灌溉等諸多為人類服務(wù)的功能,又應(yīng)在水資源承載能力范圍內(nèi)。

水資源開發(fā)利用率健康參考值的主要影響因素有:自然地理及水資源條件、生態(tài)環(huán)境需水、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和環(huán)境約束等。分析水資源開發(fā)利用率的相關(guān)影響因素,選擇重要的關(guān)鍵因素建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)長(zhǎng)江流域及主要水系的水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與分析。評(píng)價(jià)分析的主要步驟包括:原始數(shù)據(jù)預(yù)處理;各層指標(biāo)權(quán)重確定;逐層進(jìn)行積和運(yùn)算;對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象得出評(píng)價(jià)結(jié)論。

對(duì)長(zhǎng)江流域及各主要水系的水資源可利用量進(jìn)行分析,通過綜合耗水率將 “一次性用水量”轉(zhuǎn)化為實(shí)際用水量,再轉(zhuǎn)化為水資源可開發(fā)利用率,分析該數(shù)值的合理性。

在以上研究基礎(chǔ)上,對(duì)長(zhǎng)江流域的水資源開發(fā)利用率健康參考值進(jìn)行研究,提出長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康參考值范圍。

3 長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)與分析

水資源及其開發(fā)利用評(píng)價(jià)涵蓋水資源的自然屬性、社會(huì)屬性、經(jīng)濟(jì)屬性、生態(tài)屬性和環(huán)境屬性。對(duì)照水資源全屬性5方面的內(nèi)涵,結(jié)合評(píng)價(jià)和實(shí)踐需要,把水資源全屬性劃分為水資源系統(tǒng)、水資源開發(fā)利用系統(tǒng)、水生態(tài)系統(tǒng)、水環(huán)境系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水資源供需狀況六大子系統(tǒng),構(gòu)建水資源及其開發(fā)利用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

陳留半晌才明白易非的意思，等他明白時(shí)，易非已經(jīng)偏過頭走到陽(yáng)臺(tái)的另一端去了，這時(shí)，又起風(fēng)了，風(fēng)從河岸吹來，猝不及防地掀起她的裙子，易非驚叫了一聲，趕緊用手按住了，輕聲說了句：“這調(diào)皮的風(fēng)！”可陳留不依不饒了，他走過來，替她擋著風(fēng)，罵到：“這該死的風(fēng)！”可是風(fēng)沒有理他們，自顧自卷起水泥地上的塵埃一溜煙似的向門口奔去，從大開著的門口出去了。

采用先提出各分項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(閾值),再按隸屬度函數(shù)計(jì)算各指標(biāo)隸屬度的方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化預(yù)處理。按離差權(quán)重賦值法確定六大子系統(tǒng)內(nèi)部的指標(biāo)權(quán)重;六大子系統(tǒng)之間的權(quán)重采用協(xié)商權(quán)重法,主要是基于專家的參與后確定。按式 (1)計(jì)算綜合指標(biāo)值,其中si為評(píng)價(jià)對(duì)象i的綜合指標(biāo),zij為對(duì)象i第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值,ωj為子系統(tǒng)內(nèi)部各指標(biāo)的權(quán)重,ωi為子系統(tǒng)之間的權(quán)重,m為對(duì)象總數(shù)。

按照以上方法得到2000年長(zhǎng)江流域及各水資源二級(jí)區(qū)水資源及其開發(fā)利用的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),該指標(biāo)在一定程度上反映了水資源系統(tǒng)的健康狀況。

長(zhǎng)江流域現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用綜合評(píng)價(jià)為 “有潛力”,流域水資源開發(fā)利用整體處于健康狀況。各主要水系除太湖水系評(píng)價(jià)為 “基本平衡”外,其余各大水系均評(píng)價(jià)為 “有潛力”或 “潛力大”。

4 長(zhǎng)江流域水資源可開發(fā)利用率分析

水資源可利用量按地表水資源可利用量與淺層地下水資源可開采量相加再扣除兩者之間重復(fù)計(jì)算量估算。長(zhǎng)江流域大部分為山丘區(qū),地下水絕大部分與地表水重復(fù),不重復(fù)量相對(duì)很小,地下水可開采量與地表水可利用量的不重復(fù)量更小,不重復(fù)量占水資源可利用量總量的比例極其微小,可忽略不計(jì)。因此,對(duì)地下水可開采量不進(jìn)行估算。

將水資源可利用量轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的水資源可開發(fā)利用率時(shí),需要將無重復(fù)利用量的 “一次性用水量”轉(zhuǎn)化為包括重復(fù)利用量的實(shí)際供 (用)水量,轉(zhuǎn)化系數(shù)為水資源系統(tǒng)的用水消耗系數(shù),即一條河流自上而下所有反復(fù)在河流取水的用水戶不能排入河流的總消耗量與總供水量或總用水量的比值。故水資源可開發(fā)利用率計(jì)算公式可表達(dá)為:

長(zhǎng)江流域地表水資源量中,可供河道外使用水的一次性最大水量,即地表水資源可利用量為2827億m3,地表水資源可利用率為28.7%。將水資源可利用量按對(duì)應(yīng)的用水消耗系數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際用水量,除以水資源總量,則長(zhǎng)江流域?qū)?yīng)的水資源可開發(fā)利用率為38.9%。

5 長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康參考值研究

長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康參考值設(shè)定綜合考慮以下主要因素:

①國(guó)際上普遍采用以30%的水資源總量為合理利用程度和以40%的水資源總量為最大利用上限的公認(rèn)指標(biāo)。

②當(dāng)水資源開發(fā)利用率小于30%時(shí),綜合評(píng)價(jià)值與水資源開發(fā)利用率基本呈線性關(guān)系;當(dāng)水資源開發(fā)利用率在30%～50%之間時(shí),隨水資源開發(fā)利用率的增大,綜合評(píng)價(jià)值也增大,但增幅逐漸變小;當(dāng)水資源開發(fā)利用率大于50%時(shí),綜合評(píng)價(jià)值隨水資源開發(fā)利用率變化的增幅繼續(xù)變小,逐漸保持恒定。

可將水資源開發(fā)利用程度分為三個(gè)等級(jí),相應(yīng)的水資源開發(fā)利用也分為三個(gè)階段:水資源開發(fā)利用率小于30%時(shí),水資源開發(fā)處于初始階段,該階段水資源開發(fā)利用程度低,工農(nóng)業(yè)及整個(gè)經(jīng)濟(jì)處于耗水型,河流健康狀況較好,水資源開發(fā)潛力較大;水資源開發(fā)利用率在30%～50%之間時(shí),水資源開發(fā)處于發(fā)展階段,該階段水資源開發(fā)已具有一定的規(guī)模,經(jīng)濟(jì)類型由耗水型逐步向節(jié)水型過渡,河流生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)健康狀況面臨較大壓力;水資源開發(fā)利用率大于50%時(shí),水資源開發(fā)處于飽和階段,該階段水資源開發(fā)利用程度已接近極限,工農(nóng)業(yè)及整個(gè)經(jīng)濟(jì)處于節(jié)水型,河流生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)健康狀況面臨惡化的巨大壓力。

③長(zhǎng)江流域大部分支流水系在水資源開發(fā)利用達(dá)到水資源可利用量情況下,其對(duì)應(yīng)的水資源可開發(fā)利用率在30%～40%之間,以水資源可利用量估算成果來看,水資源開發(fā)利用率達(dá)30%～40%為長(zhǎng)江流域水資源合理開發(fā)利用的上限區(qū)間。

綜合考慮以上因素及相關(guān)的研究成果,設(shè)定長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康參考值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)水資源開發(fā)利用率小于30%時(shí),河流健康狀況為 “健康”;當(dāng)水資源開發(fā)利用率在30%～40%之間時(shí),河流健康狀況為 “亞健康”;當(dāng)水資源開發(fā)利用率大于40%時(shí),河流健康狀況為 “不健康”。

6 長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康狀況評(píng)價(jià)

按水資源開發(fā)利用率健康參考值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)長(zhǎng)江流域及主要支流水系現(xiàn)狀開發(fā)利用率 (1990～2004年平均水資源開發(fā)利用率)以及預(yù)測(cè)到2030年的水資源開發(fā)利用率進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。

表1 長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康狀況評(píng)價(jià)

在現(xiàn)狀開發(fā)利用水平下(1990年～2004年),長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率為17.6%,按水資源開發(fā)利用率健康參考值評(píng)價(jià)為“健康”,各主要支流水系除太湖水系外,均評(píng)價(jià)為“健康”,水資源開發(fā)利用潛力較大。

預(yù)測(cè)到2030年,長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率將達(dá)到28%,按水資源開發(fā)利用率控制標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)為“健康”,各主要支流水系(不含太湖水系)除漢江評(píng)價(jià)為“不健康”外,均評(píng)價(jià)為“健康”。從總體上來說,流域內(nèi)水資源開發(fā)利用在滿足各類服務(wù)功能的同時(shí),仍能維持較好的生態(tài)環(huán)境狀況,但是局部地區(qū)供水不足、污染嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化的情況仍將存在。

7 結(jié)語(yǔ)

上述對(duì)長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率進(jìn)行了初步研究,提出了長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用率健康參考值的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從研究成果看,現(xiàn)階段長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)利用總體上處在合理范圍,開發(fā)利用率較低,河流總體上處于健康狀態(tài),長(zhǎng)江流域水資源開發(fā)還有較大的潛力,可以為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展提供支撐和保障。

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