甘肅西峰區(qū)雨水資源化及利用潛力評(píng)價(jià)分析

郭 龍

(大禹節(jié)水集團(tuán)股份有限公司，甘肅 酒泉 735000)

甘肅西峰區(qū)雨水資源化及利用潛力評(píng)價(jià)分析

郭 龍

(大禹節(jié)水集團(tuán)股份有限公司，甘肅 酒泉 735000)

雨水資源作為一類可再生的水資源，以其水質(zhì)較好、處理成本低廉以及處理方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛利用。對(duì)西峰區(qū)降水特征及變化規(guī)律進(jìn)行分析研究，認(rèn)為西峰區(qū)多年平均雨水資源可實(shí)現(xiàn)潛力和現(xiàn)實(shí)潛力分別為41 582.47×104m3，38 341.72×104m3，雨水資源化潛力可觀，進(jìn)行雨水綜合利用能體現(xiàn)出雨水資源的利用價(jià)值，西峰區(qū)雨水資源化潛力評(píng)價(jià)為其雨水資源的合理開(kāi)發(fā)、管理和保護(hù)提供了依據(jù)。

雨水；資源化潛力；評(píng)價(jià)；西峰

為了保證經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、保證雨水資源能夠持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，必須要考慮到雨水資源的資源化潛力和未來(lái)對(duì)雨水資源可持續(xù)利用的需求。在對(duì)西峰區(qū)降水特征及變化規(guī)律[1]研究的基礎(chǔ)上，對(duì)西峰區(qū)雨水資源開(kāi)發(fā)利用的潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，為西峰區(qū)雨水資源的合理開(kāi)發(fā)、管理和保護(hù)提供依據(jù)，也有利于該地區(qū)雨水資源的持續(xù)、高效利用和保證流域生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展[2]。

1 區(qū)域概況

西峰區(qū)地處甘肅省東部，慶陽(yáng)市東南部，涇河上游，坐落于俗稱“天下黃土第一塬”的董志塬腹地，北靠慶城縣，南接寧縣，西和鎮(zhèn)原縣毗鄰，東與合水縣相望，屬陜、甘、寧三省區(qū)金三角地帶。平均海拔1 421.00 m，地形呈扇狀，南北長(zhǎng)約47.70 km，東西寬約34.80 km，塬面較為完整，地勢(shì)平坦廣闊。土壤以黑壚土為主，微堿性，土地肥沃，疏松、保水保肥，垂直滲透性強(qiáng)。西峰區(qū)為大陸性半干旱氣候，屬干旱缺水地區(qū)。

2 西峰區(qū)雨水資源化潛力

在馮浩[3]等人和高鵬[4]等人對(duì)小流域雨水資源化潛力研究的基礎(chǔ)上，本文將西峰區(qū)雨水資源化潛力分為理論潛力、可實(shí)現(xiàn)潛力及現(xiàn)實(shí)潛力，如圖1所示。

圖1 雨水資源化潛力類型

結(jié)合城市下墊面的性質(zhì)和對(duì)雨水資源利用的方式的不同[5]，將城市下墊面大致分為3種，如圖2所示。

依據(jù)文章[6]的計(jì)算成果，可得出西峰區(qū)不同降水保證率所對(duì)應(yīng)的年降水總量和土壤蓄水潛力及臨界雨水資源量，分別見(jiàn)表1和表2。 依據(jù)文章[7]的計(jì)算成果，可得出西峰區(qū)不透水下墊面(含水體下墊面)在不同降水保證率下的雨水可收集潛力，見(jiàn)表3。

由表1、表2和表3可得出西峰區(qū)雨水資源的理論潛力、可實(shí)現(xiàn)潛力及現(xiàn)實(shí)潛力，如表4所示。

圖2 城市下墊面的性質(zhì)類型

104 m3

表3 西峰區(qū)可收集雨水潛力計(jì)算結(jié)果 104 m3

3 西峰區(qū)雨水資源利用評(píng)價(jià)

對(duì)雨水資源開(kāi)發(fā)利用的評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)現(xiàn)有的雨水資源利用現(xiàn)狀是不是符合可持續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展的原則。一般情況下，雨水資源的開(kāi)發(fā)潛力并不是沒(méi)有界限的，針對(duì)相應(yīng)的需水量來(lái)制定的合理開(kāi)發(fā)規(guī)模，且不能超出該區(qū)域雨水資源的承載力。結(jié)合西峰區(qū)雨水資源的理論潛力、可實(shí)現(xiàn)潛力、現(xiàn)實(shí)潛力和實(shí)際需水量對(duì)其區(qū)域內(nèi)雨水資源的開(kāi)發(fā)利用狀況進(jìn)行初步評(píng)價(jià)[8]。

表1 西峰區(qū)不同降水保證率下的年降水總量

表4 雨水資源潛力計(jì)算表 104 m3

表5 西峰區(qū)2013年實(shí)際需水量估算表 104 m3

用WDmax表示區(qū)域內(nèi)雨水資源最大可以開(kāi)發(fā)程度，WDmax可以表達(dá)如下：

(1)

式中：Ra為可實(shí)現(xiàn)潛力；Rt為理論潛力。

用WDreal表示區(qū)域內(nèi)雨水資源實(shí)際開(kāi)發(fā)的程度，WDreal可以表達(dá)如下：

(2)

式中：Rr為現(xiàn)實(shí)潛力；Rt為理論潛力。

用Wd表示區(qū)域內(nèi)的實(shí)際蓄水程度，則Wd可以表達(dá)如下：

(3)

式中：Rd為實(shí)際需水量；Rt為理論潛力。

結(jié)合西峰區(qū)2013年各類需水對(duì)象的有關(guān)數(shù)據(jù)估算出了該年度的實(shí)際需水量，如表5所示。

由公式(1)～(3)結(jié)合表4和表5中的相關(guān)數(shù)據(jù)得出評(píng)價(jià)結(jié)果，如表6所示。

由表6可得：

WDmax>WDreal>Wd

上式表明：西峰區(qū)所制定的雨水利用規(guī)模對(duì)雨水資源的利用還很不充分，沒(méi)能發(fā)揮出雨水資源的潛力，應(yīng)當(dāng)對(duì)規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大雨水利用的規(guī)模。

表6 評(píng)價(jià)結(jié)果分析表 104m3

4 結(jié)語(yǔ)

依據(jù)雨水資源潛力計(jì)算表得知，西峰區(qū)多年平均雨水資源的可實(shí)現(xiàn)潛力和現(xiàn)實(shí)潛力分別為41 582.47×104m3，38 341.72×104m3，可以看出西峰區(qū)雨水資源化潛力非常可觀，而雨水資源利用評(píng)價(jià)結(jié)果顯示西峰區(qū)所制定的雨水利用規(guī)模對(duì)雨水資源的利用還很不充分，沒(méi)能發(fā)揮出雨水資源的潛力。對(duì)西峰區(qū)雨水資源的開(kāi)發(fā)應(yīng)該堅(jiān)持可持續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展的原則。一方面，雨水資源的開(kāi)發(fā)要滿足一定區(qū)域內(nèi)的需求。另一方面，制定的開(kāi)發(fā)規(guī)模和相應(yīng)的需水量一定要有一個(gè)合適的程度，決不能超過(guò)雨水資源的承載力。

[1]劉久如,張新民,郭龍. 西峰區(qū)降水特征及變化規(guī)律[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究.2015.01:119-122+204.

[2]趙世偉,黃占斌,蘇靜,等. 寧南山區(qū)小流域雨水資源潛力與供需分析[J]. 水土保持通報(bào).2004.06:94-98.

[3]馮浩,邵明安,吳普特. 黃土高原小流域雨水資源化潛力計(jì)算與評(píng)價(jià)初探[J].自然資源學(xué)報(bào).2001.02:140-144.

[4]高鵬,劉剛,柳京安,等. 魯中南山區(qū)小流域雨水資源化潛力的定量評(píng)價(jià)研究[J].水土保持學(xué)報(bào).2006.06:46-49.

[5]余衛(wèi)東,湯景華,楊淑萍，等.城市雨水資源化潛力研究[J].氣象與環(huán)境科學(xué).2007.30(3):29-32.

[6]郭龍,張新民,劉久如. 西峰區(qū)雨水資源化潛力估算[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技.2015.02:45-49.

[7]郭龍,張新民,劉久如. 西峰區(qū)雨水集蓄利用可行性研究[J]. 地下水.2015.04:99-102.

[8]吳普特，等. 人工匯集雨水利用技術(shù)研究[M]. 鄭州：黃河水利出版社.2002.04.

2017-01-03

郭龍(1988-)，男，甘肅蘭州人，主要從事農(nóng)業(yè)水資源利用方面研究工作。

TU991.5

B

1004-1184(2017)04-0117-02