遼河水資源優化配置對水生態影響分析

劉子軒

(遼寧省觀音閣水庫管理局有限責任公司，遼寧 本溪 117100)

遼河流域流經四省，流域面積22.6萬km2，河長1390 km，在中下游入境遼寧省，遼河干流起點為福德店，于盤山縣境內匯流入海。遼河流域在省內由上至下貫穿8座城市，為區域經濟發展及居民生活提供了水資源保障。自建國以來就形成了高耗水高污染的工業布局，以滿足需水為導向的流域水資源配置存在著多處不足，如水資源優化配置研究中，注重水資源的經濟社會效益，忽視社會經濟發展與水資源配置、水生態之間相互促進、相互制約的內在聯系；水資源配置方案與水資源、水生態之間很難相互協調；缺少對水資源配置結果的動態監測與監督；考慮水生態的效果較少。針對上述問題，開展遼河水資源優化配置研究，分析其對水生態系統的影響。

1 經濟社會發展及需水預測

1.1 計算方法

遼河流域的需水量包括國民經濟需水量和生態環境需水量兩部分。其中，國民經濟需水量包括生活、農業、工業，建筑業和服務業等5個方面需水量。生活需水量又分為城鎮和農村兩部分，農業需水量包括農田灌溉、牲畜用水和魚塘等用水。計算方法見表1。需水量的計算公式如下所示：

TLWt=WDt+WAt+WLt+WIt+WCt+WTt+WEt

(1)

式中：TLMt為第t年的需水總量，萬m3；WDt為第t年生活需水量，萬m3；WAt為第t年農業灌溉需水量，萬m3；WLt為第t年林牧漁需水量，萬m3；WIt為第t年工業需水量，萬m3；WCt為第t年建筑業需水量，萬m3；WTt為第t年第三產業需水量，萬m3。

表1 國民經濟需水的基本種類

1.2 需水量預測

根據式(1)及國民經濟指標，預測2025年和2030年遼河流域需水量。規劃2025年，50%、75%與90%頻率下需水總量分別為別為114.98億m3、123.13億m3、129.14億m3；規劃2030年，50%、75%與90%頻率下需水總量分別為117.73億m3、125.85億m3、131.81億m3。具體見表2、表3。

2 遼河流域水資源配置

2.1 水資源配置系統網絡圖

由于不同層次的水資源配置，計算單元劃分、河流系統簡化的差異很大，簡化的河流系統與遼河流域水功能區劃不一定相匹配。為了滿足不同層次水資源優化配置和水質模擬的要求，適當調整現有的水功能區劃，給出遼河流域面向水功能區納污總量控制的水資源配置系統網絡圖，以滿足本次研究的需要。網絡圖見圖1。

表2 規劃2025年遼河流域需水量預測結果 單位：億m3

圖1 遼河流域水資源配置系統網絡圖

2.2 規劃年水資源供需分析

2.2.1 水量平衡分析

各規劃水平年通過實施大伙房輸水工程以及截污減排等措施，將有效地增大供水量，極大地緩解水資源緊張的態勢。不同水平年水量平衡結果見表4。從表4可知，規劃水平年雖然存在一定的水質型缺水，但是相比較基準年，水質型缺水量有了明顯下降，說明規劃水平年采取的截污減排措施適當，能夠在很大程度上減少水質型缺水，提高水功能區水質達標率。

表4 水資源供需平衡分析結果 單位：106 m3

2.2.2 耗水平衡分析結果

不同水平年不同國民經濟用水部門耗水分析結果，見表5。從表5中可知，工業和農業耗水水平呈現增高的趨勢，農業耗水率和綜合耗水率之間的差距越來越大，說明城市用水比例在國民經濟耗水總量中所占比例逐漸提高，反映了當地經濟結構逐步呈現工業化趨勢。

表5 遼河流域耗水分析結果 單位：106 m3

3 水資源配置對河道內生態流量的影響分析

根據水資源配置結果，P=90%來水保證率條件下，河道內生態流量配置結果見表6。

表6 枯水年河道內生態流量配置結果 單位：m3/s

以表6為標準，P=90%來水條件下河道內實測流量，以及現狀年、2025年和2030年三個預測水平年河道內生態流量滿足情況見表7。從表7中可以看出，在P=90%來水條件下，現狀用水格局導致遼、渾、太三條河流生態流量滿足率均較低，遼河干流1年中有10個月生態流量不能得到滿足，生態流量滿足率僅為17%；而渾河、太子河生態流量滿足率也僅為50%。

表7 枯水年河道內生態流量滿足率 單位：%

由于省內河流主要為季節性河流，水資源量不足，經過對區域、流域的水資源優化配置，使得遼河流域生態流量滿足度得到進一步提升。遼河干流現狀、2025年及2030年三個水平年生態流量滿足率從現狀的17%分別提高到83%、25%和33%；渾河現狀、2025年及2030年三個水平年生態流量滿足率從現狀的50%全部提高到100%；太子河現狀、2025年及2030年三個水平年生態流量滿足率從現狀的50%分別提高到92%、100%和83%。

從這個結果可以看出，通過水資源配置能夠有效的提高生態流量的滿足率。但同時也可以看出，現行的水資源配置方案中沒有將生態流量作為約束條件，參與到水量平衡計算中，仍存在生產、生活用水擠占生態用水的現象。在遼河干流，即使進行了水資源配置，但由于國民經濟發展導致生產、生活用水增加，使2025年和2030年兩個水平年生態流量滿足率仍不到50%。

4 結語

通過對遼河水資源優化配置及其對水生態系統影響分析研究，計算結果能夠有效指導遼河流域水資源開發利用及河道生態基流的協調發展。本文計算已經考慮了生產、生態、生活的供水優先順序，以及以水定供、以供定需的水資源配置原則，由于流域水資源是一個動態過程，又因為水資源需求的不確定以及水資源管理的更新，遼河流域水資源配置結果僅能對一段時期起到一定的指導作用，對以后的時期或時段還需要重新進行水資源配置，才能更好地指導水資源開發以及河道生態用水的保障。