地表水资源利用量的计算

地表水资源利用量的计算

摘要：地表水资源可利用量是指在可预见期内，在统筹考虑河道内生态环境和其它用水的基础上，通过经济合理、技术可有的措施，供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）。

关键词：地表水资源可利用量东辽河流域

在进行地表水可利用量计算时，生态环境需水量是其中的一个主要因素。如果以此为基准确定全年各月的最小生态需不量，就会使确定的数值偏小，从而导致水资源可利用值估算过高，在畅流期根本无法满足生态环境对水资源的需求。因此，有必要对北方河流探索符合其特性的水资源可利用量计算方法。

一、计算方法的探讨

北方河流地表水资源可利用量计算一般采用倒算法，首先计算河道内生态环境需水量和多年平均汛期难于控制利用的洪水量，最后用多年平均地表水资源量减去以上两项，得出多年平均情况下的地表水资源可利用量。

1.1河道内生态环境需水量计算

河道内生态环境需水量主要为维持河道基本功能的生态环境需水，在维持河道基本功能的需水量主要为维持河道基本功能的生态环境需水，在它河道内用水也能满足。采用下列几种方法计算：

（1）多年平均年径流量百分数法

以多年平均径流量的百分数作为河流最小生态环境需水量。东辽河1956~2000年系列天然年径流量的多年平均值为7.6423×108m3,根据该河流的实际情况，取多年平均年径流量的10%~15%作为河流最小生态环境需水量。计算成果为：

（a）年径流量的10%

W生1=7.6423×0.10=7.642×108m3

（b）年径流量的15%

W生1=7.6423×0.15=7.643×108m3

（2）长系列最小月径汉系列法

选择王奔站为控制站，在1956~2000年天然月径流系列中，根据北方河流的

特点，分封冻期和畅流期。挑选每年封冻期和畅流期的最小月径流量，组成两个45年最小月径流量系列，对两个系列进行统计分析，取其封冻期和畅流期P=90%保证率的特征值，据此计算多年平均河道的最小生态年需水量。

据王奔站最水月径流量系列分析，封冻期P=90%保证率情况下的月径流量为0.0011×108m3，畅流期P=90%保证率情况下的月径流量为0.0360×108m3，据此计算多年平均河道最小生态的年需水量W生3为：

W生3=0.0011×4+0.0360×8=0.2924×108m3

（3）短系列最小月径流量法

以王奔站1991~2000年天然月径流系列，进行统计分析，选择最小月径流量，作为年河道最小生态需水量的月平均值，计算多年平均河道最小生态的年需水量。

王奔站1991~2000年天然月径流系列中，最小的月径流量出现在1992年1月，为0.0038×108m3。据此计算我年平均河道最小生态的年需水量W生为4：

W生4=0.0038×12=0.0456×108m3

（4）典型年最小月径流量法

在王奔站1956~2000年天然月径流系列中，选择能满足河道基本功能、未断流，又未出现较大生态环境问题的最枯月平均流量作为年河道最小生态需水量的月平均值。选择典型年的年径流量与多年平均年径流量比较接近，将典型年中最小月径流量，作为年河道最小生态需水量的月平均值，计算多年平均河道最小生态的年需水量。

二、选择1962年为典型年

1962年年径流量为8.4328×108m3，该年2月径流量为0.0191×108m3。据此计算的多年平均河流最小生态年需水量W生5为：

W生5=0.0191×12=0.2292×108m3

1.2汛期难于控制利用的洪水量计算

汛期难于控制利用洪水量是指在可预期的时间内，不能被工程措施控制利用的汛期洪水量。东辽河汛期一般出现在6~9月，但绝大部分年份的6月尚未出现大水，该月的供水大部分为前一年汛未水库的蓄水，因而分析计算汛期难于控制利用的洪水量应将6月排除在外，按7~9月统计分析汛期洪水量。

（1）计算各年汛期的用水消耗量

根据王奔站1991~2000年7~9月天然径流量和实戏流量，计算各年汛期的用水消耗量。

W用=W天－W实

式中W用为东辽河用水消耗量，W天为王奔站天然径流量，W实为王奔站实测径流量。

（2）确定汛期控制利用洪水最大水量

根据计算分析选取1995年，该年洪水量较大，实际供用水量正常合理，将该年3.1576×108m3作为汛期控制利用洪水的最大水量Wm。

1.3计算多年平均汛期难于控制利用的洪水量

根据以上确定的东辽河汛期控制利用洪水的最大水量Wm，采用王奔站1956~2000年45年汛期洪水量（天然）系列，逐年计算汛期下泄洪水量。根据算出的下泄洪水量系列，计算多年平均汛期难于控制利用的洪水量。

W泄=1/n×∑（Wi天－Wm）

式中W泄为多年平均汛期难于控制利用的洪水量，Wi天为王奔站i年汛期（7~9）天然径流量，Wm为汛期控制利用洪水的最大水量（为3.1576×108m3），n为系列年数（45年）。

最后，计算得出东辽河我年平均汛期难于控制利用的洪水量为3.0982×108m3。

三、地表水资源可利用量计算成果

根据以上计算的东辽河多年平均最小生态环境需水量和汛期难于控制利用的洪水量，计算得出东辽河多年平均地表水资源量的可利用量。上面采用不同方法计算出5个最小生态环境需水量成果，见表1。

根据各种方法计算的结果，结合东辽河的具体情况分析，最小生态需水量采用年径流量百分数法计算的成果，设立两个方案，需水低方案取W生1为0.7642×108m3，需水高方案取W生2为1.1463×108m3。多年平均汛期难于控制利用的洪水量为3.0982×108m3，则地表水资源可利用量为：

W可利用量1=7.6423－3.0982－0.7642=3.7799×108m3

W可利用量2=7.6423－3.0982－1.1463=3.3978×108m3