基于地理分區(qū)的遼寧省水資源評(píng)價(jià)分析研究

孫 娟

(遼寧省水文水資源勘測(cè)局，沈陽(yáng) 110003)

基于地理分區(qū)的遼寧省水資源評(píng)價(jià)分析研究

孫 娟

(遼寧省水文水資源勘測(cè)局，沈陽(yáng) 110003)

隨著人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源短缺的問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)于水資源短缺的問(wèn)題研究也成為世界各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題。文章基于遼寧省詳實(shí)的水資源數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、水利工程概況數(shù)據(jù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料，按照行政分區(qū)對(duì)遼寧省水文資源總量的分布和變化情況、水資源可利用量進(jìn)行了總體評(píng)價(jià)分析研究；研究得出遼寧省屬于重度缺水地區(qū)。

地理分區(qū)；河流水系；水資源量；水資源評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)方法；可利用量；嚴(yán)重缺水

1 研究區(qū)概況

1.1 自然概括

遼寧省位于東北三省最南端，E118°53′～125°46′，N38°43′～43°26′。南北跨度在530 km左右，東西跨度在574km左右，陸地總面積14.75×104km2，與內(nèi)蒙古、河北省和吉林省接壤。東南隔鴨綠江江與朝鮮民主主義共和國(guó)相望，國(guó)境線長(zhǎng)200 km以上。南鄰黃海和渤海，海岸線東起鴨綠江口，西至山海關(guān)，海岸線總長(zhǎng)2 920 km，占全國(guó)的11.5%。

遼寧省地處太平洋西北岸亞洲東部沿海，屬于溫帶半濕潤(rùn)、半干旱的季風(fēng)區(qū)。同時(shí)受遼東半島、山東半島及東部山區(qū)的影響，又呈現(xiàn)出明顯的大陸性氣候。四季分明，雨熱同季，日照豐富，干燥多風(fēng)。冬季氣溫低降水少盛行西北風(fēng)；夏季氣溫高降雨多，以南風(fēng)占優(yōu)勢(shì)；秋季偏北風(fēng)為主；春季多是偏南大風(fēng)。遼寧省內(nèi)河流眾多，流域面積在50 km2以上的河流共844條，其中流域面積在5 000 km2以上的河流共16條；3 000～5 000 km2的河流4條；1 000～3 000 km2的河流29條；100～1 000 km2的河流393條；50～100 km2的河流345條；平原水網(wǎng)河流57條。跨國(guó)并跨省河流1條，跨省河流76條。詳見(jiàn)表1。

表1 遼寧省各水系河流數(shù)量分布情況表

1.2 水資源評(píng)價(jià)分區(qū)

根據(jù)流域管理與行政區(qū)管理相結(jié)合的水資源管理方式，水資源評(píng)價(jià)采用流域分區(qū)與行政分區(qū)相結(jié)合的評(píng)價(jià)分區(qū)確定方式。為了更好的滿足水資源綜合規(guī)劃和水資源日常管理的實(shí)際需要，并不因過(guò)度的行政區(qū)分割而影響評(píng)價(jià)精度，本次評(píng)價(jià)以流域四級(jí)區(qū)套行政縣級(jí)區(qū)作為基本評(píng)價(jià)分區(qū)。

流域分區(qū)：流域分區(qū)是以水資源的自然形態(tài)為主要因素來(lái)劃分的，主要考慮河流徑流情勢(shì)、水資源分布特點(diǎn)、自然地理?xiàng)l件的相似性和流域的完整性。同時(shí)，也要考慮整個(gè)水資源管理工作的需要。本次水資源評(píng)價(jià)的流域分區(qū)，是根據(jù)水利部《全國(guó)水資源分區(qū)》來(lái)確定的，根據(jù)水利部《全國(guó)水資源分區(qū)》、《松遼流域水資源分區(qū)》。本次評(píng)價(jià)把全省流域劃分為3個(gè)水資源一級(jí)區(qū)，8個(gè)水資源二級(jí)區(qū)，12個(gè)水資源三級(jí)區(qū)，31個(gè)水資源四級(jí)區(qū)。

行政分區(qū)：行政分區(qū)主要是根據(jù)水資源的行政區(qū)管理需要來(lái)劃分的，劃分區(qū)域和界限完全按照全省各級(jí)行政區(qū)劃來(lái)確定。根據(jù)《中華人民共和國(guó)水法》的有關(guān)規(guī)定，本次水資源評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)的行政分區(qū)劃分到縣級(jí)區(qū)。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)于省轄市的整個(gè)市區(qū)是作為一個(gè)行政分區(qū)來(lái)劃分，未將市內(nèi)區(qū)單獨(dú)劃出。全省共劃分為67個(gè)縣級(jí)行政區(qū)和市區(qū)(長(zhǎng)海縣未參加評(píng)價(jià))。

評(píng)價(jià)基本分區(qū)：考慮在流域水資源管理中需要對(duì)流域內(nèi)各行政區(qū)的水資源狀況進(jìn)行把握，在行政區(qū)水資源管理中需要對(duì)行政區(qū)內(nèi)的水資源狀況進(jìn)行把握，本次水資源評(píng)價(jià)采取了流域水資源分區(qū)套行政水資源分區(qū)的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)分區(qū)的劃分。評(píng)價(jià)的基本分區(qū)為，以31個(gè)流域四級(jí)區(qū)套67個(gè)行政縣級(jí)區(qū)所形成的148個(gè)基本評(píng)價(jià)分區(qū)。并在148個(gè)基本評(píng)價(jià)分區(qū)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定以上各級(jí)流域分區(qū)和行政分區(qū)的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。

2 遼寧省水資源總量分析計(jì)算

區(qū)域水資源總量是指當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇砗偷叵庐a(chǎn)水量與降水入滲補(bǔ)給量之和。水資源總量計(jì)算分區(qū)與遼寧省水資源分區(qū)相同，148個(gè)計(jì)算分區(qū)。本次評(píng)價(jià)對(duì)各計(jì)算分區(qū)1956—2000年逐年的水資源總量進(jìn)行計(jì)算，形成水資源總量系列，以水資源總量系列的均值做為多年平均水資源總量，并進(jìn)行不同年段水資源總量頻率計(jì)算[1]。

2.1 計(jì)算方法

水資源總量計(jì)算公式為：

W=Rs+Pr=R+Pr-Rg

(1)

式中：W為水資源總量；Pr為降水入滲補(bǔ)給量；Rs為地表水徑流量；R為河川徑流量(即地表水資源量)；Rg為降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量。

水資源總量系列的形成，依據(jù)1956—2000年45年系列的河川徑流量(即地表水資源量)、山丘區(qū)降水入滲補(bǔ)給量(即地下水資源量)、平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量、山丘區(qū)河川基流量、平均區(qū)降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量五項(xiàng)系列計(jì)算。河川徑流量采用1956—2000年地表水資源評(píng)價(jià)的徑流系列成果。山丘區(qū)河川基流量、山丘區(qū)降水入滲補(bǔ)給量、平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量、平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量四項(xiàng)1980—2000年21 a系列中評(píng)價(jià)成果，1956—1979年系列根據(jù)1980—2000年要素間關(guān)系需進(jìn)行計(jì)算。山丘區(qū)河川基流量1956—1979年系列與1980—2000年逐年河川基流量采用逐年分割河川基流量方法計(jì)算，按實(shí)際情況采用引用、類比等方法對(duì)1956—1979年山丘區(qū)河川基流量系列進(jìn)行逐年計(jì)算。山前側(cè)向流出量1956—1979年系列的計(jì)算方法為：建立1980—2000年山前側(cè)向流出量與河川基流量的相關(guān)關(guān)系，利用1956—1979年山丘區(qū)的河川基流量系列推求1956—1979年山前側(cè)向流出量系數(shù)。潛水蒸發(fā)量1956—1979年系列的計(jì)算方法為：利用1980—2000年潛水蒸發(fā)量與區(qū)域降水量的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)1956—1979年區(qū)域年降水量推求1956—1979年潛水蒸發(fā)量系列。山丘區(qū)降水入滲補(bǔ)給量是山丘區(qū)河川基流量、山前側(cè)向流出量和潛水蒸發(fā)量之和。逐年分項(xiàng)水量之和組成了1956—2000年山丘區(qū)降水入滲補(bǔ)給量系列。上述1956—1979年系列計(jì)算結(jié)果與地下水資源評(píng)價(jià)中的1980—2000年逐年計(jì)算值，共同構(gòu)成了1956—2000年各分項(xiàng)水量的45 a系列。

平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量1956—1979年系列的計(jì)算方法與1980—2000年逐年降水入滲補(bǔ)給量的計(jì)算方法相同，根據(jù)其計(jì)算單元1956—1979年逐年的年降水量，從相應(yīng)降水入滲補(bǔ)給系數(shù)分區(qū)的利用P年～α年關(guān)系公式上計(jì)算得α值，計(jì)算逐年的降水入滲補(bǔ)給量。在平原地下水資源的計(jì)算過(guò)程中，已采用剖面法對(duì)1980—2000年平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量系列已進(jìn)行了計(jì)算。其1956～1979年的系列計(jì)算方法如下：

根據(jù)各計(jì)算分區(qū)1980—2000年逐年的降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量(Qpr河排)系列和1980—2000年逐年的降水入滲補(bǔ)給量(Pr)系列，建立Qpr河排～Pr關(guān)系曲線。當(dāng)Qpr河排～Pr關(guān)系較好時(shí)，可根據(jù)1956～1979年逐年的Pr從Qpr河排～Pr關(guān)系曲線中查算相應(yīng)的Qpr河排，分別作為1956—1979年逐年的降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量；當(dāng)Qpr河排～Pr的關(guān)系不好時(shí)，采用1980—2000年期間多年平均Qpr河排與多年平均Pr的比值，利用1956—1979年逐年的Pr確定1956—1979年逐年的Qpr河排。

2.2 遼寧省水資源總量及分布

2.2.1 水資源總量

利用上述分項(xiàng)水量的計(jì)算方法，根據(jù)水資源總量計(jì)算公式，對(duì)全省148個(gè)計(jì)算分區(qū)1956—2000年的逐年水資源總量及其特征值進(jìn)行了計(jì)算。全省多年平均水資源總量為341.79×108m3，折合深度234.9 mm。全省1956—2000年45 a系列20%、50%、75%、95%頻率水資源總量分別為448.42×108m3、323.67×108m3、242.67×108m3和151.75×108m3。45 a平均河川徑流量302.49×108m3，山丘區(qū)降水入滲補(bǔ)給量65.97×108m3，河川基流量62.10×108m3，平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量為38.31×108m3，降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量為2.88×108m3，見(jiàn)表2。

表2 遼寧省行政市級(jí)區(qū)多年平均水資源總量表

2.2.2 水資源總量分布

水資源總量分布由東南向西北遞減，與降水分布趨勢(shì)相似。

流域分區(qū)：沿黃渤海東部諸河水量為79.09×108m3，占全省水資源總量的23.1%，其次分別為渾江口以下55.50×108m3，占16.2%流域柳河口以上、太子河及大遼河干流、沿渤海西部諸河、渾江口以上、渾河占全省比例8%～13%；柳河口以下占5.1%；其余占比例均小于1%，東遼河最小，只占0.2%。

行政分區(qū)：丹東水資源總量占全省的25.1%，大連、本溪、撫順、鞍山、鐵嶺、沈陽(yáng)、葫蘆島所占比例在5%～10%；朝陽(yáng)、錦州、遼陽(yáng)、營(yíng)口、阜新所占比例在5.0%～2.5%。盤錦的水資源總量最小，僅占全省水資源總量的0.98%。

2.2.2.1 水資源總量折合產(chǎn)水深度

流域分區(qū)：鴨綠江流域產(chǎn)水最深，渾江口上下分別為482.8、574.3 mm，其次是沿黃渤海東部諸河，產(chǎn)水深323.9 mm，其次是沿黃渤海東部諸河，產(chǎn)水深323.9 mm，高于全省平均水平，渾太河在250 mm，豐滿以上223.4 mm，與全省平均水平接近；其余流域均在200 mm以下，低于全省平均水平，最少的是西拉木倫河及老哈河，只有29.5 mm。

行政分區(qū)：丹東產(chǎn)水深最大，全市平均584.2 mm，本溪產(chǎn)水深平均386.0 mm，鞍山309.7 mm，以上3市均高于全省平均水平；大連、撫順、遼陽(yáng)比全省平均水平稍高；其余均在200 mm以下，低于全省平均水平，其中阜新、朝陽(yáng)各市低于100 mm。

2.2.2.2 人均占有資源量

遼寧省人均占有水量820 m3，低于全國(guó)平均水平，并且區(qū)域分布不均。流域分區(qū)：鴨綠江流域人均占有資源量最多，渾江口以上人均占有資源量7 805 m3，渾江口以下平均占有資源量3 171 m3；人均占有資源量高于全省平均水平的流域還有豐滿以上、東遼河、沿黃渤海東部諸河、灤河山區(qū)、柳河口以上；其它流域人均占有資源量在全省平均水平以下，最少的流域是渾河流域，人均占有資源暈僅389 m3，僅是全省平均水平的一半。

行政分區(qū)：丹東人均占有資源量最多，平均3 537 m3，其次是本溪和撫順，人均占有資源量分別為2 061 m3、1 337 m3，高于全省平均水平；接近全省平均水平的鐵嶺和鞍山；其余的均在全省平均水平以下，最少的是沈陽(yáng)和盤錦，人均占有資源量分別是341 m3和273 m3。

2.3 遼寧省水資源總量變化分析

把1956—2000年分成1956—1979、1980—2000兩個(gè)年段，1956—1979年間全省平均水資源總量356.12×108m3，1980—2000年間全省平均水資源總量325.40×108m3，呈減少趨勢(shì)。

2.4 全省水資源可利用總量

水資源可利用總量是指在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，在統(tǒng)籌考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水的基礎(chǔ)上，通過(guò)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的措施在當(dāng)?shù)厮Y源中可資一次性利用的最大水量。本次水資源評(píng)價(jià)中，采用地表水資源可利用量加上降水入滲補(bǔ)給量與河川基流量之差的可開采量部分，作為區(qū)域的水資源可利用總量。估算公式為：

W可利用總量=W地表水可利用量+ρ1×Pr-ρ2×Rg

(2)

式中：ρ1、ρ2可開采系數(shù)，是地下水可開采量與地下水資源量的比值；Pr為降水入滲補(bǔ)給量(山丘區(qū)為地下水資源量)；Rg為降水入滲補(bǔ)給量形成的河道排泄量。

利用公式計(jì)算得全省水資源可利用量為194.73×108m3。見(jiàn)表3。

表3 遼寧省多年平均水資源可利用總量表

3 結(jié) 論

本文基于遼寧省水文氣象資料、社會(huì)統(tǒng)計(jì)資料以及水利工程概況資料，對(duì)遼寧省水資源量進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，研究取得以下結(jié)論：遼寧省水資源短缺比較嚴(yán)重：全省多年平均降水量為986.67×108m3，地表水資源量302.49×108m3，地下水資源量124.68×108m3，全省水資源總量為341.79×108m3。按照聯(lián)合國(guó)分析指標(biāo)看，當(dāng)人均水資源≥300 m3，為豐水地區(qū)，當(dāng)人均水資源量在1 000～2 000 m3，為中度缺水地區(qū)，當(dāng)人均水資源量在500～1 000 m3為重度缺水地區(qū)，人均水資源量<500 m3，為極度缺水地區(qū)，按遼寧2000年人口數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，遼寧省人均水資源量為820 m3，屬于重度缺水地區(qū)。

[1]費(fèi)廣華.水資源評(píng)價(jià)分析[J].治淮，2006(08)：10-11.

1007-7596(2014)12-0039-04

2014-09-23

孫娟(1979-)，女，遼寧阜新人，工程師。

TV211

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