株洲市跨縣江河流域水量分配方案淺析

王 萍 張 晴

（湖南省株洲水文水資源勘測(cè)中心，湖南 株洲 412000）

0 引言

水量分配是在統(tǒng)籌人們?nèi)粘Ｉ睢⒐I(yè)和其他生態(tài)環(huán)境中用水需求的基礎(chǔ)上，將行政區(qū)域中一定數(shù)量的可利用水資源量作為分配對(duì)象，向各個(gè)行政區(qū)域逐級(jí)分配，確定各個(gè)行政區(qū)域中第一、第二產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)生產(chǎn)用水量的比例，以實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理體系。湖南省提出的各市州有序推進(jìn)本行政區(qū)內(nèi)跨縣江河流域水量分配的工作目標(biāo)，因而推進(jìn)株洲市跨縣河流水量分配工作是十分必要的。該文以株洲市境內(nèi)“一江兩水”河流作為流域劃分，開展株洲市跨縣河流水量分配，復(fù)核原水資源配置成果。提出跨流域的各縣市區(qū)水量分配方案，為株洲市實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

1 水量分配方案思路

1.1 水量分配原則

本次株洲市跨縣河流水量分配方案總體原則是遵循不超過最嚴(yán)格水資源管理制度確定的株洲市用水總量控制指標(biāo)。保障河湖生態(tài)流量，維護(hù)河流健康，保障水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)原則。公平公正，考慮各縣市區(qū)的現(xiàn)狀實(shí)際用水狀況以及未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的合理需求。以水資源節(jié)約保護(hù)與可持續(xù)利用的原則，充分考慮全面建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的要求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)優(yōu)化升級(jí)，嚴(yán)格控制用水總量，合理確定用水定額。充分考慮株洲市各流域水資源的承載能力，統(tǒng)籌考慮流域上下游用水需求，使水資源的開發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相互協(xié)調(diào)。

1.2 水量分配對(duì)象及范圍

本次水量分配方案研究的分水范圍是株洲市所轄區(qū)域，總面積為11262km。株洲市位于湖南省中東部，湘江中下游。湘江干流在株洲市域內(nèi)全長(zhǎng)89.6km，占湘江干流長(zhǎng)的10.46%。市域內(nèi)湘江一級(jí)支流主要有洣水、淥水，即“一江兩水”。參與分水的對(duì)象包括株洲市所轄的6 區(qū)4 縣（市），包含荷塘區(qū)、蘆淞區(qū)、石峰區(qū)、天元區(qū)、淥口區(qū)、云龍示范區(qū)、攸縣、茶陵縣、炎陵縣、醴陵市；本次跨縣河流分區(qū)主要按照“一江兩水”來進(jìn)行分區(qū)，首先根據(jù)流域水系劃分出洣水（株洲境內(nèi)）和淥水（株洲境內(nèi)），剩余的部分劃分為湘江干流株洲段及其他支流，其中包含醴陵市境內(nèi)的瀏陽(yáng)河支流澗江（部分）及湘江支流昭陵河（部分）。具體劃分方法見表1。

1.3 技術(shù)路線

以行政和流域?yàn)閱卧?，水資源配置方案為基礎(chǔ)，結(jié)合株洲市用水總量控制指標(biāo)，在控制地下水合理開采量和保障河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境基本用水要求的前提下，根據(jù)近年來株洲市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和近年來用水量現(xiàn)狀，按照水量分配的原則，結(jié)合“十四五”規(guī)劃用水需求，按照該文劃分的流域劃分范圍，對(duì)跨縣流域進(jìn)行供需平衡分析，統(tǒng)籌考慮調(diào)入與調(diào)出、河道外與河道內(nèi)用水關(guān)系，復(fù)核水資源配置成果，根據(jù)株洲市用水總量控制指標(biāo)要求，按比例對(duì)各縣市區(qū)在各流域的用水量控制指標(biāo)進(jìn)行分配；根據(jù)流域水量平衡及其轉(zhuǎn)化關(guān)系，對(duì)此次水量分配成果合理性進(jìn)行分析，分析株洲市不同頻率下的天然徑流來水量扣除斷面以上耗水量之后得到斷面的下泄流量，分析下泄流量是否滿足生態(tài)流量的要求，最終得出結(jié)論與建議。株洲市跨縣河流水量分配技術(shù)路線如圖1 所示。

2 水量分配方法

本次水量分配方案研究取2019 年為現(xiàn)狀年，取2025 年作為近期水平年，2030 年為遠(yuǎn)景規(guī)劃年。根據(jù)各縣市區(qū)和流域現(xiàn)狀年的水資源狀況、近年來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r和水資源開發(fā)利用狀況，預(yù)測(cè)出株洲市不同水平年不同來水頻率下的需水量。結(jié)合用水總量控制指標(biāo)，依據(jù)各區(qū)域預(yù)測(cè)需水量提出株洲市各流域及各行政分區(qū)的分水方案。按照流域水量平衡原則，以天然徑流減去本次流域水量分配方案下的耗水量，計(jì)算主要流域控制斷面下泄水量控制指標(biāo)。

表1 株洲市分流域行政分區(qū)劃分方法

2.1 需水預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)未來水平年的需水要求，是制定流域水量分配總量控制指標(biāo)的關(guān)鍵。在預(yù)測(cè)未來需水時(shí)，既要考慮各縣市區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)，還要結(jié)合節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的有關(guān)要求。該文收集整理了2013—2019 年株洲市各縣市區(qū)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、株洲市水資源公報(bào)用水供水?dāng)?shù)據(jù)，以現(xiàn)狀年2019 年的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、供用水量以及水利工程現(xiàn)狀為基礎(chǔ)進(jìn)行需水量的預(yù)測(cè)。

本次對(duì)株洲市跨縣河流進(jìn)行需水預(yù)測(cè)，主要以生活需水、生產(chǎn)需水、河道外生態(tài)需水進(jìn)行分項(xiàng)預(yù)測(cè)。生活需水主要采用定額法進(jìn)行預(yù)測(cè)。生產(chǎn)需水主要分為農(nóng)田灌溉需水、林牧漁畜業(yè)需水、工業(yè)需水。其中農(nóng)田灌溉需水采用綜合灌溉定額法進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析頻率為P=50%、P=75%、P=90%及多年平均來水情況下的農(nóng)業(yè)需水量。工業(yè)需水分一般工業(yè)和火電工業(yè)兩大類分別預(yù)測(cè)?，F(xiàn)狀年株洲市境內(nèi)有不同規(guī)模的火電廠2 座，分別位于石峰區(qū)、攸縣。由于大唐華銀株洲發(fā)電有限公司未來計(jì)劃搬遷至淥口區(qū)，通過新建改造為循環(huán)式冷卻用水，其水資源論證預(yù)測(cè)其取水量為2000 萬(wàn)m3。因此根據(jù)未來規(guī)劃此部分火電用水2020—2025年列入石峰區(qū)，2026—2030年列入湘江干流株洲段及其他支流的淥口區(qū)。通過以上分項(xiàng)分析預(yù)測(cè)的需水量得到株洲市總的需水量。預(yù)測(cè)多年平均情況下2025 年、2030 年全市河道外總需水量分別為22.7642億m3、23.8294 億m3，見表2。

圖1 水量分配方案技術(shù)路線圖

2.2 可分配水量分析

可分配的水量是指在水資源開發(fā)利用程度已經(jīng)很高或者水資源豐富的流域和行政區(qū)域或者水流條件復(fù)雜的河網(wǎng)地區(qū)以及其他不適合以水資源可利用總量進(jìn)行水量分配的流域和行政區(qū)域，按照方便管理、利于操作和水資源節(jié)約與保護(hù)、供需協(xié)調(diào)的原則，統(tǒng)籌考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)與環(huán)境用水，確定的用于分配的水量。遵循《湖南省主要流域水量分配方案》中株洲地區(qū)的分水方案，擬定各跨縣河流地表水可利用量。株洲市2020 年、2030 年河道外地表水總可分配水量分別為24.40 億m3、24.90 億m3，見表3。

2.3 水量分配方案

根據(jù)水量分配原則，結(jié)合株洲市流域之間供用水歷史和現(xiàn)狀，以及各縣市區(qū)用水需求和供水能力，妥善處理淥水與洣水、淥水與湘江干流之間的用水關(guān)系，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)河道內(nèi)與河道外用水，依據(jù)需水預(yù)測(cè)合理安排生活、生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境用水，根據(jù)株洲市可分配水量和用水總量控制指標(biāo)，以流域需水和配置方案為依據(jù)，采用按比例分配等方法進(jìn)行水量分配分析。

2.3.1 按現(xiàn)狀用水比例分配

株洲市跨縣河流流域2013—2019 年年均用水量為22.32億m3。根據(jù)株洲市地表水可分配水量成果，2030 年跨縣河流流域可分配水量為24.90 億m3，較2013～2019 年實(shí)際用水量尚有2.58 億m3余量?？紤]近7 年跨縣河流的實(shí)際用水量占流域地表水用水總量的比例，將2030 年各跨縣河流流域地表水可分配水量分配至各縣市區(qū)。

2.3.2 按需水預(yù)測(cè)水量分配

根據(jù)水資源供需平衡配置成果，株洲市2030 年跨縣河流（湘江干流、淥水、洣水）需水量為23.83 億m3，2030 年株洲市用水總量控制指標(biāo)為24.9 億m3，根據(jù)跨縣河流縣市區(qū)需水比例將用水總量分配至各縣市區(qū)，得到水量配置方案。

表2 多年平均情況下2030 年全市各流域套縣市區(qū)需水量預(yù)測(cè)成果表 （單位：萬(wàn)m3）

2.3.3 綜合協(xié)調(diào)推薦水量分配方案

經(jīng)分析，按近7 年現(xiàn)狀用水比例分配和按需水預(yù)測(cè)配置成果總量相差不大，但是跨縣流域之間變化較大，特別是攸縣、淥口、醴陵等地變化較大，重點(diǎn)考慮“十四五”規(guī)劃以及株洲市火核電搬遷規(guī)劃工作等，推薦采用按供需比例配置分配成果。

表3 株洲市水資源可供分配量 （單位：億m3）

3 水量分配結(jié)果及合理性分析

根據(jù)《水量分配方案制訂技術(shù)大綱》的相關(guān)要求，水量分配方案要求以流域?yàn)閱卧?，以流域水資源配置方案中長(zhǎng)系列或典型年調(diào)算成果為基礎(chǔ)，確定不同來水頻率下各流域套行政區(qū)地表水用水量和地表水耗損量，作為相應(yīng)頻率下的水量分配方案。

通過與主要流域水量分配方案中株洲市可供水量的分配方案進(jìn)行了供需平衡分析，本次株洲市需水量預(yù)測(cè)及省水量分配方案中的水資源的是合理的，2025 年、2030 年P(guān)=50%、P=75%、P=90%頻率均不缺，能夠保障了株洲市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求。

考慮到株洲市位于南方地區(qū)的實(shí)際情況，絕大部分供水量來自于地表水，地下水供水量較少，且絕大部分屬于與地表水資源量的重復(fù)計(jì)算量，同時(shí)為了與用水總量控制指標(biāo)口徑保持一致，便于管理，本次水量分配建議方案以不同來水頻率下各流域套行政區(qū)總用水量和總耗水量作為相應(yīng)頻率下的水量分配方案。株洲市跨流域水量分配方案見表4 和表5。

本次水量分配建議方案中農(nóng)株洲市2030 年多年平均分配總水量為24.90億m3，占株洲市多年平均水資源總量102.3億m3的24.3%，較現(xiàn)狀水平年21.5%的實(shí)際開發(fā)利用率有一定的增長(zhǎng)，但低于水資源開發(fā)利用率警戒線40%。因此，方案確定的水資源開發(fā)利用程度在合理范圍內(nèi)。

本次株洲市水量按流域分配方案，2025 年湘江干流株洲段及其他支流、淥水、洣水所分配水量分別為8.99 億m3、6.99 億m3、8.67 億m3。 2025 年各流域分配水量下的開發(fā)利用程度和需水量占不同頻率下來水量密度見表6、表7。從表中可以看出，株洲市內(nèi)湘江流域開發(fā)利用程度超過40%，主要原因湘江橫穿株洲市區(qū)，市區(qū)用水均取用于湘江之水，且市區(qū)開發(fā)利用程度較高。株洲市湘江流域及淥水流域枯水年需水量占本境產(chǎn)水比重較大，但由于湘江干流、淥水均有過境水量，不會(huì)出現(xiàn)用水緊張的局面。為保障供用水安全，株洲市應(yīng)加強(qiáng)水資源保護(hù)，提高用水效率，必要時(shí)進(jìn)行枯水期水資源調(diào)度。

表4 2025 年株洲市跨流域套行政區(qū)水量分配建議方案 （單位：億m3）

表5 2030 年株洲市各流域套行政區(qū)水量分配建議方案 （單位：億m3）

表6 株洲市2025 年分流域分配水量占多年平均水資源量比重

4 結(jié)語(yǔ)

該文對(duì)株洲市現(xiàn)行水量分配存在的問題和不足，在現(xiàn)有的株洲市用水總量控制指標(biāo)下，對(duì)各縣市區(qū)按照流域劃分進(jìn)行了改進(jìn)，按照得到了更加貼合未來株洲發(fā)展規(guī)劃及各地區(qū)發(fā)展需求的新方案。根據(jù)水量分配原則，在控制年總量的條件下，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的水量分配方案。對(duì)于未來如何利用好水量分配方案，在保護(hù)好生態(tài)環(huán)境、維護(hù)河流健康的前提下進(jìn)行水資源開發(fā)利用，需要進(jìn)行后續(xù)的監(jiān)控與管理。后期可在株洲市“一江兩水”的控制斷面的下泄水量及流量方向進(jìn)行探討，在株洲市境內(nèi)主要流域控制斷面、市州界、重要水利樞紐等地提出河流最小生態(tài)流量控制指標(biāo)，為株洲市水資源有效管理提供依據(jù)。

表7 株洲市2025 年需水量占不同頻率來水量的密度