琿春河水資源承載力及影響因素分析

張鏡波，崔 官

（吉林省水文水資源局延邊分局，吉林 延吉 133001）

1 水資源承載力的概念

1.1 水資源的承載對象

隨著經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展，水資源的開發(fā)利用顯得非常重要，但是水資源的開發(fā)利用不可能持續(xù)增大，它是有一定承載力的，對于他的研究，勢必對社會經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。通過對國內(nèi)外相關(guān)研究成果的總結(jié)和分析，認(rèn)為水資源的承載對象主要包括生態(tài)、環(huán)境、人口、經(jīng)濟發(fā)展、生活質(zhì)量和社會安定6個方面。水資源承載對象中有的是相對穩(wěn)定的，如環(huán)境對水量和水質(zhì)的基本要求是相對穩(wěn)定的；有的承載對象則變動性大，如人口、經(jīng)濟發(fā)展等。

1.2 水資源承載力的基本概念

對于一個流域而言，在不同的歷史時期，人口數(shù)量、經(jīng)濟技術(shù)和人們的生活發(fā)展水平是不同，水資源開發(fā)利用的數(shù)量也是不同，且由于經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，河道水質(zhì)污染的程度也不一樣，同時，水資源可利用的量也不一致。故此，以一定的水資源開發(fā)利用水平為基礎(chǔ)，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟和社會發(fā)展水平為依據(jù)，以維護生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展為條件，在一定的預(yù)見期內(nèi)，在保證水資源對社會、經(jīng)濟、人口等方面的支撐為持續(xù)平衡增長的前提下，水資源可以達到的最大支撐能力，即是水資源承載力[1]。由于我國面臨巨大的人口和水資源短缺壓力，研究水資源承載力已成為水資源科學(xué)中的一個重要課題。

2 水資源承載力的影響因素

2.1 水資源總量、水質(zhì)及水資源開發(fā)利用程度

水資源總量的確定是水資源承載力研究的基礎(chǔ)資料，是決定流域水資源承載力的關(guān)鍵因素之一。水資源總量是指流域水循環(huán)過程中可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源總量。在水資源評價中，將河川徑流量作為地表水資源量，把地下水總補給量扣除井灌回歸量作為地下水資源量，由于地表水和地下水密切聯(lián)系而又互相轉(zhuǎn)化，因而應(yīng)扣除相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)水量。根據(jù)水文資料計算，琿春河流域多年平均地表水資源量為14.532億m3，地下水資源量為2.117億m3，兩者的重復(fù)計算量為2.117億m3，則水資源總量為14.532 億 m3。[3]

水量與水質(zhì)密不可分，只有達到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水量才能滿足人民生活的質(zhì)量要求，才能支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展?？偟膩碇v，琿春河兩岸支流較密而短，水量比較豐沛。2008年琿春河水質(zhì)在評價總河長198 km中，II類水質(zhì)占50.4 km，III類占147.6 km，綜合為III類；多年平均輸沙量為27.4萬t。水質(zhì)較好。但琿春是國務(wù)院批準(zhǔn)的國家重點邊境開放城市，也是《長吉圖》前沿開放城市，必將面臨著工業(yè)化、城市化的高速推進，和人口的急劇增長，因此對水量和水質(zhì)的要求必將更高。[3]

水資源承載力是以一定的水資源開發(fā)利用水平為基礎(chǔ)的，因此水資源的現(xiàn)狀開發(fā)利用程度也是影響水資源承載力的主要因素之一。這包括現(xiàn)狀水資源利用量、各類供水工程的供水量、污水回用量、各行業(yè)用水水平、入河排污量、河道水質(zhì)狀況等。[2]

2.2 可供使用的水資源量

不是所有的水資源量都可以用來承載區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，只有可供使用的水資源量，即水資源可利用量才是實質(zhì)意義上的承載主體。可供使用的水資源量是指可以直接提取用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活的水資源量。從水資源可持續(xù)發(fā)展的角度來說，可供使用的水資源量是指在一定的用水結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用深度下可被開發(fā)利用的最大水資源閾值，是水資源承載力計算的基線。

可供使用的水資源量在數(shù)值上不易確定，因為該量一方面要保證不擠占生態(tài)環(huán)境用水，要從水資源總量中扣除地下水總量、地表水對地下水的補給量及蒸發(fā)量，另一方面該量與水資源的需求關(guān)系及相應(yīng)的水資源配置、流域的生產(chǎn)水平、生產(chǎn)力發(fā)展水平、節(jié)水潛力、節(jié)水技術(shù)、社會消費水平及消費結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，因為這些因素的變化影響了回水量及回水水質(zhì)，從而對流域河道內(nèi)水體產(chǎn)生了不同的影響，使可供使用的水資源量發(fā)生變化。

通過2008年前近10年資料計算，琿春河流域頻率（保證率）為P=50%、P=75%、P=95%時的可供使用的水資源量分別為7.57，6.19，4.20億m3，可利用率分別為55.2%，60.0%，65.1%。

隨著琿春河流域經(jīng)濟的飛躍式發(fā)展，城市人口的迅速增長，以及老龍口水庫的建設(shè)，可供使用的水資源量會發(fā)生變化。因此，必須根據(jù)國民經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)劃和人口規(guī)劃以及水資源的變化趨勢確定在一定時期內(nèi)可使用的水資源量。

2.3 不同水平年水資源供需水平

由于水資源承載力是以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟和社會發(fā)展水平為依據(jù)的，因此，不同的時期水資源對人口、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟的承載能力是不同的。正是因為人口、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟所涉及到的生活水平、環(huán)境水平和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不同；不同的生活方式和水平對于水的質(zhì)量和數(shù)量的需求程度不同，導(dǎo)致了承載人口、需要環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、城市化率等對水資源的需求存在很大差異。水資源承載力既是對現(xiàn)狀的承載也是對目標(biāo)人口、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟能力的承載。由此決定了在研究區(qū)域水資源承載能力時需要對不同水平年的區(qū)域發(fā)展指標(biāo)進行預(yù)測，在此基礎(chǔ)上完成區(qū)域水資源的需求分析；同時，根據(jù)一定時期的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，分析區(qū)域的可供水量，以此，確定區(qū)域不同時期的水資源承載能力。

2.4 生態(tài)環(huán)境需水

水資源承載力是以維護生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展為條件的，這一前提條件的定量確定即是生態(tài)保護準(zhǔn)則和生態(tài)環(huán)境需水量的確定。

所謂生態(tài)環(huán)境是指一個區(qū)域或地區(qū)支持生命活動的能力。生態(tài)環(huán)境需水是為了維系生態(tài)系統(tǒng)，生物群落基本生存和一定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的最小水資源需求量和基本水質(zhì)要求。只有在滿足生態(tài)環(huán)境需水量前提下的水資源承載力才能夠是可持續(xù)的承載力。生態(tài)環(huán)境需水量包括天然生態(tài)保護與人工生態(tài)建設(shè)所消耗的水量?，q春河流域水量的豐枯取決于流域生態(tài)環(huán)境，水量的調(diào)配利用取決于流域經(jīng)濟發(fā)展程度，水質(zhì)的優(yōu)劣取決于流域水環(huán)境的保護。因此，必須保證生態(tài)環(huán)境的需水量。如果琿春河無水，沿河的地下水因得不到補充而枯竭，河流水生物因無水而滅絕，空氣因蒸發(fā)減少而干燥，靠河水滲透補充的土壤水會降到枯萎點使植物枯萎，人們會因為失去一種獨特的景觀而煩惱，自然界的環(huán)境凈化能力因此而降低等。生態(tài)環(huán)境需水不但要滿足最小水資源量的需要，同時還應(yīng)滿足基本的水質(zhì)要求。而水體流速與流量，流量與水質(zhì)又有相互的聯(lián)系，因此，在生態(tài)需水總量計算中應(yīng)綜合考慮。

2.5 水資源優(yōu)化配置

對于同一個水資源系統(tǒng)而言，配置方式不同，其相應(yīng)的對人口及社會經(jīng)濟規(guī)模的支撐能力不同。某些配置方式能夠大大提高可持續(xù)承載能力，而某些配置方式則會導(dǎo)致不可持續(xù)發(fā)展。研究水資源承載力就必須進行水資源優(yōu)化配置，即要對水資源在部門間的分配，包括供水系統(tǒng)及用水結(jié)構(gòu)進行調(diào)整優(yōu)化，從而確定水資源對人口、生態(tài)環(huán)境及社會經(jīng)濟規(guī)模的最大支撐能力。

3 琿春河流域水資源承載力研究思路

以上分析了水資源承載力的內(nèi)涵及其影響因素。以此為基礎(chǔ)，結(jié)合琿春河流域的實際，認(rèn)為應(yīng)從以下幾個方面著手來研究該流域的水資源承載力。

1）研究琿春河流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀。要研究琿春河流域的水資源承載力必須首先摸清該流域的水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀。雖然目前也有一些相關(guān)的研究成果，但各成果之間的差距較大，且現(xiàn)狀水平年距今太遠。有必要進行深入的調(diào)查研究，給出客觀權(quán)威的成果數(shù)據(jù)，包括地表水利用量、地下水利用量及超采量、污水回用量、各行業(yè)用水水平、入河排污量、河道不同斷面水質(zhì)狀況等。

2）預(yù)測琿春河流域不同水平年需水量及可供水量，研究水資源承載力。水資源承載力研究是屬于評價、規(guī)劃與預(yù)測一體化性質(zhì)的綜合研究。因此可以以供需平衡為基礎(chǔ)，研究水資源承載力。根據(jù)國民經(jīng)濟社會發(fā)展戰(zhàn)略，進行不同水平年供需平衡預(yù)測。在宏觀社會經(jīng)濟系統(tǒng)，通過對工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會的發(fā)展規(guī)模水平的研究，確定在不同水平年、不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生活標(biāo)準(zhǔn)及節(jié)水水平下的各部門用水定額、用水效率及需求水量。在水資源系統(tǒng)，通過對區(qū)域水資源的現(xiàn)狀評價、可供使用的水資源量的研究以及水資源開發(fā)利用技術(shù)和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的研究，確定在不同水平年、不同配置方案下的可供水量大小，進行供需平衡分析。若供需不平衡，缺水額較大，則需要調(diào)整。首先，應(yīng)進行需水控制，即通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和需水水平，以提高各部門用水水平和用水效率，抑制需水。其次，在考慮經(jīng)濟條件許可的情況下，增加供水量。若兩種策略仍達不到供需平衡，則說明制定的發(fā)展目標(biāo)已超過水資源的承載能力，需適當(dāng)調(diào)低發(fā)展目標(biāo)。若供需平衡，可得到與水資源承載力相協(xié)調(diào)的國民經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度，以及保證水資源可持續(xù)利用、國民經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的各種戰(zhàn)略和方案。

3）研究琿春河流域水資源的優(yōu)化配置。對研究琿春河流域水資源的優(yōu)化配置具有十分重要的意義。首先，根據(jù)水資源承載力的內(nèi)涵，確定琿春河流域水資源優(yōu)化配置的目標(biāo)，合理開發(fā)利用和保護水資源，改善生態(tài)環(huán)境，防治水害，充分發(fā)揮水的綜合效益，適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的需要。其次，確定琿春河流域水資源的利用模式，包括地表水利用模式、地下水利用模式、雨水利用模式、污水再利用模式等。在此基礎(chǔ)上，建立琿春流域水資源優(yōu)化配置模型，通過模型計算，確定不同供需水水平下，琿春河流域最優(yōu)的水資源配置方案和措施。

4）探索交叉綜合研究，以系統(tǒng)的觀點研究水資源與其他資源的綜合承載能力。單純研究水資源的承載能力，忽視其他資源對人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)的支撐作用，對于某些地區(qū)，雖然抓住了問題的主要方面，但也不可避免的有其局限性。所以，以系統(tǒng)的觀點，研究水資源與國土資源、礦藏資源、森林資源等的綜合承載能力將是今后承載力研究的方向和趨勢。而且，隨著研究的深入，各資源之間的相互廣義替代性研究將越來越受到重視。這就在客觀上要求加強交叉綜合研究。因此，水資源承載力研究必將從單學(xué)科、單因子研究，趨向多學(xué)科研究。

［1］姚治君，劉寶勤，高迎春.基于區(qū)域發(fā)展目標(biāo)下的水資源承載能力研究［J］.水科學(xué)進展，2005.（1）.

［2］張俊英,張曉民.渭河流域水資源承載能力及影響因素研究［J］.陜西水利，2008（6）.