張守平，蒲 強(qiáng)，李麗琴，廖蘇珊

(1.中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100038;2.流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點實驗室，北京 100038;3.新疆維吾爾自治區(qū)水文水資源局，新疆烏魯木齊 830000;4.重慶市江津中學(xué)，重慶 402260)

自從人類誕生，人類活動就對水循環(huán)及其規(guī)律產(chǎn)生影響，只是不同時間的規(guī)模和程度不同。當(dāng)人類活動規(guī)模較小時，對水資源系統(tǒng)的影響較小，表現(xiàn)為水利工程較少，水資源開發(fā)利用程度低和水資源時空演變改變較小等。隨著社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的不斷膨脹，人類活動深刻影響著水資源系統(tǒng)，進(jìn)而改變了水資源循環(huán)演變規(guī)律?；诖耍鹾频萚1]于“九五”國家重點科技攻關(guān)項目“西北地區(qū)水資源合理開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究”中提出了顯示考慮人類活動影響的流域水資源演變的“天然-人工”二元驅(qū)動模式理論。2006年賈仰文等[2]提出了基于分布式水文模型、水資源配置模型和多目標(biāo)決策模型耦合的二元模型，并以海河流域為例進(jìn)行分析計算和模型驗證。魏傳江等[3-5]在水資源二元循環(huán)模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行耗水平衡研究，分析了人工側(cè)支循環(huán)的經(jīng)濟(jì)耗水和天然生態(tài)用水的相互關(guān)系，并進(jìn)行了東北地區(qū)的水資源可持續(xù)利用評價，指導(dǎo)著規(guī)劃水平年的水資源配置格局。但是傳統(tǒng)的水資源配置雖進(jìn)行了流域分區(qū)耗水平衡分析，卻未對耗水總量進(jìn)行控制。通過節(jié)水減少需水并不完全等于減少耗水，節(jié)水技術(shù)的發(fā)展雖然促使水資源需求量減少，流域的耗水量卻不斷增加，導(dǎo)致河道徑流減少甚至斷流、地下水水位下降等一系列問題。

2001—2005年的世行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉項目首次提出了蒸散發(fā)(evaportranspiration，ET)管理的理念[6-7]。王樹謙等[8]對利用蒸騰蒸發(fā)管理技術(shù)實現(xiàn)真實節(jié)水進(jìn)行了研究，并對綜合ET的計算和區(qū)域目標(biāo)ET的確定進(jìn)行了積極探索。2008年，秦大庸等[9]在“真實節(jié)水”理念基礎(chǔ)上提出了區(qū)域目標(biāo)ET的理論和計算方法，劉家宏等[10]運(yùn)用該理論方法計算了海河流域的目標(biāo)ET，突破了利用國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和發(fā)展速度進(jìn)行需水預(yù)測的傳統(tǒng)做法，從水循環(huán)層面進(jìn)行了流域耗水計算。但是該方法對資料的翔實程度要求較高，特別是對蒸散發(fā)的遙感數(shù)據(jù)要求較高，同時還涉及遙感數(shù)據(jù)的代表性問題，并且該方法計算的目標(biāo)ET僅通過了廣義水資源配置的檢驗，還需要通過狹義水資源配置模型的水量平衡分析計算才能滿足實際應(yīng)用需求。

因此，本研究基于二元水循環(huán)模式，運(yùn)用水資源優(yōu)化配置模型建立區(qū)域目標(biāo)ET的狹義水資源評估模型，探求一種在小尺度、宏觀數(shù)據(jù)不足情況下的流域水量平衡分析方法，以實現(xiàn)流域可控ET總量控制基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)耗水和生態(tài)用水的合理分配，為未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源配置格局提出建議，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)開發(fā)利用。

1 基本原理

我國目前水資源評價對象主要是徑流性水資源，即狹義水資源[5]。狹義水資源直接進(jìn)入河道或補(bǔ)給地下水。狹義水資源包括產(chǎn)生地表徑流和地下徑流的降水。筆者以流域“天然-人工”二元水循環(huán)模式為基礎(chǔ)，運(yùn)用水資源優(yōu)化配置模型構(gòu)建狹義水資源評估模型。以區(qū)域目標(biāo)ET為耗水總量控制指標(biāo)，進(jìn)行流域水量平衡分析，識別水資源開發(fā)利用中存在的問題，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和水資源配置格局提供參考依據(jù)。具體研究思路見圖1。

1.1 基本假定

計算分區(qū)的地下水為線性水庫，通過側(cè)向滲漏相互交換水量;流域分區(qū)閉合，地下水沒有直接的水量交換，分區(qū)之間地下水交換以地下水轉(zhuǎn)化為地表水的方式通過流域分區(qū)控制斷面進(jìn)行。

圖1 研究思路

1.2 狹義水資源評估模型

狹義水資源配置包括以計算分區(qū)為核心的供需平衡分析和以流域分區(qū)為核心的耗水平衡分析，所以狹義水資源評估模型包括供需平衡系統(tǒng)和流域平衡系統(tǒng)兩大部分。供需平衡系統(tǒng)論述文獻(xiàn)較多，不作詳述。筆者著重根據(jù)二元水循環(huán)模式建立流域平衡系統(tǒng)，具體包括社會水循環(huán)系統(tǒng)、地表水系統(tǒng)、地下水系統(tǒng)和流域分區(qū)平衡系統(tǒng)。

受自然和人工驅(qū)動的流域自然水循環(huán)可用式(1)[11]概括

式中:R為流域出口年徑流量;Wc為流域分區(qū)內(nèi)的年人工耗水量;Vde為流域內(nèi)水資源蓄變總量，包括地表水蓄變量Wsde和地下水蓄變量Wgde;Din為外流域調(diào)入水量;Dou為調(diào)出水量;f(P，E)為下墊面條件受人類活動影響下的降水蒸發(fā)徑流函數(shù)關(guān)系;Win為年入境水量。

根據(jù)基本假定，流域出口斷面徑流量為地表水出境水量和地下水側(cè)向排出量之和。

社會水循環(huán)[11]可概括為

式中:Wd為流域分區(qū)內(nèi)引水量，包括地表水引水量和地下水開采量;Wr為水資源開發(fā)利用以后的回歸入自然水循環(huán)系統(tǒng)水量。

流域“天然-人工”二元水循環(huán)模式如圖2所示。

1.2.1 自然水循環(huán)系統(tǒng)

流域范圍內(nèi)的狹義水資源總量Wbf包括地表水資源量Swbf和扣除與地表水重復(fù)量的地下水資源量Gwbf，由降水、蒸發(fā)和流域下墊面條件控制，由式(3)表示。

a.地表水系統(tǒng)。地表水的匯入項包括當(dāng)?shù)氐乇懋a(chǎn)水量、上游入境水量、調(diào)入水量、地下水補(bǔ)給地表水量和社會水循環(huán)系統(tǒng)的地表退水量，排出項包括地表水引水量、地表水生態(tài)耗水量、地表水補(bǔ)給地下水量、出境水量和調(diào)出水量等，計算公式為

圖2 流域“天然-人工”二元水循環(huán)模式示意圖

b.地下水系統(tǒng)。地下水的匯入項包括側(cè)滲補(bǔ)給量、當(dāng)?shù)亟涤暄a(bǔ)給量(當(dāng)?shù)氐叵滤a(chǎn)水量)、水資源開發(fā)利用過程中滲入地下水量、地表水下滲補(bǔ)給量，排出項包括地下水開采量、地下水的生態(tài)耗水量(潛水蒸發(fā)量)、地下水補(bǔ)給地表水量和側(cè)向排出量等，如式(5)所示。

1.2.2 社會水循環(huán)系統(tǒng)

社會水循環(huán)是在自然水循環(huán)的大框架之下形成和發(fā)展的取水、供用水、耗水和排水的循環(huán)路徑，從循環(huán)路徑和循環(huán)特性明顯地改變了天然水循環(huán)特性。從水量平衡的角度，社會水循環(huán)過程中的耗水量Wc包括經(jīng)濟(jì)耗水量Wenc(供水渠道、生活和生產(chǎn)過程中耗水量)和人類用水過程中的生態(tài)耗水量Welcm(人工生態(tài)和排水的生態(tài)服務(wù)功能等)。社會水循環(huán)系統(tǒng)向自然水循環(huán)系統(tǒng)排水量Wr包括通過排水渠道進(jìn)入河道量Wo和水資源下滲進(jìn)入地下水系統(tǒng)量Wun，則社會水循環(huán)水量平衡如式(6)所示。

1.2.3 流域分區(qū)系統(tǒng)

根據(jù)上述分析，流域分區(qū)的水量平衡可概括為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)水量、上游入境水量、調(diào)入水量、耗水量，調(diào)出量和流域出境水量之間的動態(tài)平衡，如式(7)所示。

式中，Welc為生態(tài)耗水總量，生態(tài)包括人工生態(tài)和天然生態(tài)。

1.3 計算方法

在進(jìn)行流域范圍內(nèi)的水量平衡分析時，經(jīng)濟(jì)耗水量和生態(tài)耗水量的計算準(zhǔn)確程度決定了評估模型的分析精度。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，不同尺度的多源遙感信息從植被、粗糙度和地形等角度提供地表信息，并基于能量平衡原理進(jìn)行流域蒸散發(fā)的計算，結(jié)合流域的降雨徑流等觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行流域水平衡分析[12]。但是在無遙感數(shù)據(jù)等資料的地區(qū)，流域水資源平衡分析還比較困難。

狹義水資源評估模型以狹義水資源為模擬配置對象。對用于天然生態(tài)、蒸發(fā)而未產(chǎn)生徑流的降水作為區(qū)域不可控ET進(jìn)行分析。農(nóng)業(yè)需水為扣除了有效降水部分后的補(bǔ)充灌溉需水。經(jīng)濟(jì)耗水包括生活、工業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)的耗水，以及它們各自的供水系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸發(fā)損失;生態(tài)耗水包括城鎮(zhèn)農(nóng)村生態(tài)、湖泊濕地消耗補(bǔ)水、河道內(nèi)蒸發(fā)等。

1.3.1 經(jīng)濟(jì)耗水估算

經(jīng)濟(jì)耗水量Wenc包括城鎮(zhèn)生活耗水量Cc、農(nóng)村生活耗水量Rc、工業(yè)耗水量Ic和農(nóng)業(yè)耗水量Ac，其中農(nóng)業(yè)耗水由地表水渠系蒸發(fā)、田間耗水、地下水耗水構(gòu)成，計算公式為

式中:Dc為城鎮(zhèn)生活污水排放率;Uc為城鎮(zhèn)生活用水量;Ec為城鎮(zhèn)生活供水渠系蒸發(fā)量;Dr為農(nóng)村生活污水排放率;Ur為農(nóng)村生活用水量，農(nóng)村生活用水比較分散且排放的污水絕大部分蒸發(fā)消耗掉，用水量與耗水量基本相等;Di為工業(yè)污水排放率;Ui為工業(yè)用水量;Ei為工業(yè)供水渠系蒸發(fā)量;r為灌溉水利用系數(shù);Ua為農(nóng)業(yè)地表水毛供水量;Ka為渠系損失水量蒸發(fā)比例系數(shù);Ga為田間凈用水量補(bǔ)給地下水量;Qg為地下水開采供給農(nóng)業(yè)量;Gr為井灌回歸量。

1.3.2 生態(tài)耗水估算

生態(tài)耗水分為河道內(nèi)生態(tài)耗水和河道外生態(tài)耗水。河道內(nèi)生態(tài)耗水包括水庫蒸發(fā)、河道蒸發(fā)、湖泊蒸發(fā)、濕地蒸發(fā);河道外生態(tài)耗水包括排水蒸發(fā)、城鎮(zhèn)生態(tài)耗水、地下水潛水蒸發(fā)等。其中城鎮(zhèn)生態(tài)需水量一般較小，且補(bǔ)充地下水量較小，認(rèn)為全部消耗，計算公式為

式中:Wselc為河道內(nèi)生態(tài)耗水量;Resc為水庫蒸發(fā)量;Lakc為湖泊或濕地耗水量;Rivc為河道蒸發(fā)量;Ecoo為河道外生態(tài)耗水量;Drc為排水蒸發(fā)量;Cec為城鎮(zhèn)生態(tài)耗水量。

1.3.3 分析過程

1.3.3.1 各計算分區(qū)各用戶供需平衡分析

根據(jù)流域分區(qū)內(nèi)近5～10 a的供用水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行各計算分區(qū)的供需平衡分析。地表水和地下水供水量參照各計算分區(qū)近5～10a的開采量，分析確定各計算分區(qū)缺水量。在不發(fā)生地下水位持續(xù)下降的計算分區(qū)，地下水是采補(bǔ)平衡的，通過調(diào)整降水入滲數(shù)據(jù)、潛水蒸發(fā)系數(shù)等相關(guān)參數(shù)使地下水系統(tǒng)達(dá)到平衡。在發(fā)生地下水位持續(xù)下降的計算分區(qū)，應(yīng)綜合確定各相關(guān)參數(shù)，使模擬地下水位與觀測值相符。

1.3.3.2 流域分區(qū)水量平衡分析

根據(jù)水資源開發(fā)利用評價的供用耗排等成果確定各水資源分區(qū)生活耗水率、工業(yè)及三產(chǎn)耗水率、農(nóng)業(yè)耗水率和經(jīng)濟(jì)耗水率，調(diào)整相關(guān)參數(shù)計算各水資源分區(qū)各行業(yè)耗水率與評價值相符，得到經(jīng)濟(jì)耗水量。根據(jù)湖泊濕地統(tǒng)計數(shù)據(jù)、補(bǔ)水來源變化等，確定近幾年的湖泊耗水量。

由于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)耗水量不斷增加，河道的下泄流量越來越小，特別是1978年以來，社會經(jīng)濟(jì)活動對河道徑流量的影響不斷加大。所以以近5～10 a的水文測站的實測徑流和天然徑流量為依據(jù)，在社會經(jīng)濟(jì)耗水量計算成果基礎(chǔ)上計算流域分區(qū)內(nèi)的生態(tài)耗水量，進(jìn)而確定流域主要控制斷面的下泄水量。

在不發(fā)生區(qū)域性地下水位持續(xù)下降的地區(qū)，水資源分區(qū)的多年平均蓄水變量趨于零。由于不確定因素和各種誤差，應(yīng)將蓄水變量控制在一定的均衡差內(nèi);若不滿足，則進(jìn)行調(diào)整。在地下水超采區(qū)域，應(yīng)綜合確定流域分區(qū)內(nèi)的蓄水變量。

1.3.4 水資源配置誤差控制

水資源配置涉及降水產(chǎn)流、蒸發(fā)消耗、水土保持、水資源開發(fā)利用、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市化等一系列復(fù)雜因素。水資源配置模擬計算時，各因素之間相互影響，只要一個影響因素沒有考慮好都會對水資源配置結(jié)果產(chǎn)生影響。而對具有上下游傳輸關(guān)系的流域分區(qū)之間，各種誤差會通過流量傳輸從上游地區(qū)向下游地區(qū)逐漸累積，從而對水資源配置格局產(chǎn)生重大影響。狹義水資源評估模型運(yùn)用流域分區(qū)的水量平衡關(guān)系，以流域控制斷面或徑流實測數(shù)據(jù)為主要控制依據(jù)，控制各種誤差從上游地區(qū)向下游地區(qū)逐漸累積，使水資源配置模擬計算盡量反映流域水資源實際情況，進(jìn)行水資源的合理配置。

1.4 水資源可持續(xù)利用評價

區(qū)域目標(biāo)ET是指在一個特定發(fā)展階段的流域或區(qū)域內(nèi)，以其水資源條件為基礎(chǔ)，以生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)為約束，滿足經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好發(fā)展與和諧社會建設(shè)要求的可消耗水量[9]。區(qū)域目標(biāo)ET按照人類活動和天然消耗的屬性可分為人類可控目標(biāo)ET和不可控目標(biāo)ET。其中人類可控目標(biāo)ET包括灌溉耕地ET、城市生活ET、農(nóng)村生活ET、工業(yè)ET、第三產(chǎn)業(yè)ET和人工生態(tài)ET等。利用水資源優(yōu)化配置模型建立區(qū)域目標(biāo)ET的狹義水資源評估模型，進(jìn)行配置方案的可控目標(biāo)ET計算，計算公式如下:

式中，ETkk為流域或區(qū)域可控ET。

對于任何一個流域水資源分區(qū)，基于區(qū)域可控ET的經(jīng)濟(jì)耗水率和生態(tài)用水率的計算公式為[5]

式中:Ecw為經(jīng)濟(jì)耗水率;Elw為生態(tài)用水比例。

以基于區(qū)域可控ET的經(jīng)濟(jì)耗水率和生態(tài)用水率作為當(dāng)?shù)厮Y源開發(fā)利用的可持續(xù)性評價指標(biāo)，以實現(xiàn)在流域耗水總量控制的情況下，合理分配經(jīng)濟(jì)耗水量和生態(tài)用水比例，既保證全流域水資源不發(fā)生嚴(yán)重虧缺(河道不斷流、地下水位不持續(xù)下降)，又保證社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水資源的合理需求，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 實例應(yīng)用

2.1 研究區(qū)概況

湟水干流是黃河的一級支流，青海省政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心，分別隸屬于青海省和甘肅省部分地區(qū)。湟水干流峽盆相間，順流而下有海晏盆地、湟源盆地、西寧盆地、平安盆地、樂都盆地、民和盆地等6大河谷盆地，地貌上形成的峽谷段把河谷潛水分成相對獨(dú)立的賦存單元為水資源計算區(qū)，區(qū)與區(qū)潛水無水力聯(lián)系。河谷潛水與地表水轉(zhuǎn)化頻繁，互相補(bǔ)充。依據(jù)地形和水資源賦存條件，將湟水干流從上而下分為北川河區(qū)、源頭區(qū)、中游區(qū)和下游區(qū)。

湟水干流地表水資源量為21.61億m3，扣除重復(fù)量的地下水資源量為1.28億m3。2009年湟水干流總?cè)丝?21.11萬，其中城鎮(zhèn)人口141.19萬;總GDP增加值為617.98億元，其中農(nóng)業(yè)增加值為377.95億元，工業(yè)增加值為243.86億元，建筑業(yè)增加值為50.47億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值為285.85億元;耕地總面積為28.13萬hm2，農(nóng)田有效灌溉面積為9.58萬hm2，農(nóng)田實灌面積為6.98萬hm2，林牧漁用水面積1.09萬 hm2;大牲畜57.17萬頭，小牲畜251.26萬只。全區(qū)2009年總用水量為11.33億m3，其中生活用水0.98億m3，工業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)用水量為2.04億m3，農(nóng)業(yè)用水為8.16億m3，人工生態(tài)用水為0.13億m3，農(nóng)業(yè)為用水大戶，占總用水量的72.0%。全區(qū)地表水供水8.42億m3，地下水供水2.86億m3，其他類型供水0.04億m3。

2.2 湟水干流水量平衡分析

在供需平衡分析基礎(chǔ)上，運(yùn)用上述的經(jīng)濟(jì)耗水、生態(tài)耗水計算方法和基于可控ET的水資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)，分析湟水干流近5 a水資源開發(fā)利用過程中出現(xiàn)的問題。該方法在傳統(tǒng)水資源配置、水量平衡分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了流域耗水總量控制分析;在可控ET總量控制的基礎(chǔ)上分析了經(jīng)濟(jì)耗水和生態(tài)環(huán)境用水比例，為規(guī)劃水平年的水資源配置格局提供支持。

2.2.1 社會經(jīng)濟(jì)耗水分析

在水資源開發(fā)利用評價的基礎(chǔ)上，運(yùn)用目標(biāo)ET的狹義水資源評估模型進(jìn)行研究區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀年各計算分區(qū)的供用耗排分析，計算出湟水干流各區(qū)社會經(jīng)濟(jì)耗水情況(表1)。

表1 湟水干流各區(qū)社會經(jīng)濟(jì)耗水分析

由表1分析可知，農(nóng)業(yè)是用水和耗水大戶，用水量和耗水量分別占全流域的58.8%和66.9%，工業(yè)用水量和耗水量分別占全流域的31.4%和24.6%，生活用水比例相對較小，耗水量也較小。因為中下游區(qū)位于低海拔地區(qū)，蒸發(fā)強(qiáng)度較源頭區(qū)和北川河區(qū)大，中、下游區(qū)的農(nóng)業(yè)耗水率較大。源頭區(qū)的工業(yè)節(jié)水水平相對較高，工業(yè)耗水率也相對較大。由于源頭區(qū)包括西寧市，城鎮(zhèn)化率較高，而北川河區(qū)、中游區(qū)和下游區(qū)的農(nóng)村生活用水量所占比例較大，源頭區(qū)的生活耗水率最小，中游區(qū)和下游區(qū)生活耗水率相對較大。

2.2.2 流域水量平衡分析

在社會經(jīng)濟(jì)耗水計算的基礎(chǔ)上，以流域內(nèi)水文站近5～10a的實測徑流資料為依據(jù)，計算河道內(nèi)和和河道外生態(tài)耗水量，綜合確定湟水干流各水資源分區(qū)水量平衡結(jié)果(表2)。

表2 湟水干流水量平衡結(jié)果 106m3

源頭區(qū)和北川河區(qū)的地下水位比較穩(wěn)定，所以地表水蓄變量分別為－60萬m3和－580萬m3，地表水體水量減少。中游區(qū)和下游區(qū)存在著地下水超采，地下水位下降，超采量分別為3000萬m3和400萬m3，地表水蓄變量分別為380萬m3和80萬m3。表2中經(jīng)濟(jì)耗水量包括生活、工業(yè)及三產(chǎn)和農(nóng)業(yè)耗水量，生態(tài)耗水量為扣除降水有效蒸發(fā)的徑流性水資源消耗量。

2.2.3 水資源可持續(xù)利用評價

根據(jù)流域水量平衡分析成果，計算出湟水干流水資源可持續(xù)利用評價指標(biāo)值，具體結(jié)果見表3。

表3 湟水干流水資源可持續(xù)利用評價分析

表3中的ET為狹義水資源的一切蒸發(fā)消耗水量?？煽谽T為由于人類的水資源開發(fā)利用的耗水量，主要包括經(jīng)濟(jì)耗水量和與人類活動有關(guān)的生態(tài)耗水量。根據(jù)青海省黃河取水許可總量控制指標(biāo)細(xì)化方案分配給各地級行政區(qū)耗水指標(biāo)，湟水干流的水資源可利用量為8.66億m3。2009年湟水干流的可控ET為7.7億m3，扣除天然降水蒸發(fā)的耗水量為9.18億m3，湟水干流的耗水總量控制形勢比較嚴(yán)峻。經(jīng)濟(jì)耗水率反映了流域分區(qū)經(jīng)濟(jì)耗水量占水資源總量的比例，由于北川河區(qū)水資源豐富，水質(zhì)較好，除滿足本地用水需求外還向源頭區(qū)的西寧市和中游區(qū)調(diào)水，水資源開發(fā)利用程度較高，經(jīng)濟(jì)耗水率也最大?？傮w說來，湟水干流各流域分區(qū)的經(jīng)濟(jì)耗水率還比較小，沒有出現(xiàn)明顯的經(jīng)濟(jì)耗水?dāng)D占生態(tài)用水的現(xiàn)象。但是從表2可知，湟水干流各流域分區(qū)存在上下游關(guān)系，特別是中游區(qū)和下游區(qū)的水資源總量中50%以上為上游的下泄水量，當(dāng)?shù)厮Y源條件對上游地區(qū)的依賴程度較高，北川河區(qū)和源頭區(qū)的水資源消耗對中下游地區(qū)影響較大。同時，由于北川河區(qū)和源頭區(qū)大量未經(jīng)處理的污水直接排入水體，造成水質(zhì)污染，影響中下游的水資源開發(fā)利用。

2.3 分析與討論

2.3.1 流域水資源量的盈虧分析

從流域水量平衡分析可知，中游區(qū)和下游區(qū)存在嚴(yán)重的地下水超采現(xiàn)象。當(dāng)?shù)氐闹饕盟杏诤庸鹊貐^(qū)，水利工程基本都能直接供水，不存在工程型缺水的情況。表明中下游局部地區(qū)資源型缺水嚴(yán)重，需要通過實施外調(diào)水和節(jié)水措施解決。

2.3.2 改變水資源配置模式

湟水干流可控ET已經(jīng)快接近其可耗水水量的極限，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的進(jìn)一步深入，湟水干流未來經(jīng)濟(jì)必然有一個快速發(fā)展趨勢，勢必造成社會經(jīng)濟(jì)耗水?dāng)D占生態(tài)用水。為了維持當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，傳統(tǒng)基于供需平衡和耗水平衡分析的水資源配置已不能適應(yīng)，需要對總量ET進(jìn)行控制，實施以當(dāng)?shù)厮Y源條件為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和城市規(guī)劃，合理分配社會經(jīng)濟(jì)耗水和生態(tài)環(huán)境用水比例。

2.3.3 提高耗水效率，加強(qiáng)節(jié)水

為實現(xiàn)有限水資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力，有效的節(jié)水措施必不可少。以單位GDP用水量和耗水量、頃均用水量和耗水量作為節(jié)水評價指標(biāo)，能有效地提高單位用水量和耗水量的生產(chǎn)能力。湟水干流農(nóng)業(yè)是用水和耗水大戶，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)節(jié)水，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)用水總量和耗水總量雙重控制的同時，加大工業(yè)節(jié)水力度，提高工業(yè)用水效率。進(jìn)行生活節(jié)水器具推廣，加大生活節(jié)水宣傳力度，提高污水處理廠的回用力度，既可避免水質(zhì)污染，又解決當(dāng)?shù)氐娜彼畣栴}。

3 結(jié)語

筆者以流域“天然-人工”二元水循環(huán)模式和水資源優(yōu)化配置模型為基礎(chǔ)，構(gòu)建了包括供需平衡系統(tǒng)、社會水循環(huán)系統(tǒng)、地表水系統(tǒng)、地下水系統(tǒng)和流域分區(qū)系統(tǒng)的狹義水資源評估模型。給出流域分區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)耗水、生態(tài)耗水計算方法和評價模型的分析過程，提出了基于可控ET的經(jīng)濟(jì)耗水率和生態(tài)用水率的評價方法。在缺乏遙感和土地利用等資料的地區(qū)，該方法對宏觀水資源開發(fā)利用數(shù)據(jù)依賴程度較低，在水文資料缺少的干旱缺水區(qū)域具有一定的應(yīng)用前景。

以湟水干流為實例，利用構(gòu)建的狹義水資源評估模型，對研究區(qū)近5年水資源開發(fā)利用過程中存在的問題進(jìn)行分析。結(jié)合未來規(guī)劃水平年的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃及區(qū)域水資源配置格局，筆者針對自己的專業(yè)背景，給出相關(guān)的建議:在農(nóng)業(yè)為用水和耗水大戶，工業(yè)用水和耗水比例逐漸增加的情況下，加強(qiáng)外調(diào)水和節(jié)水措施管理，嚴(yán)禁地下水超采;針對整個湟水干流的耗水量已接近其可消耗水量的極限，社會經(jīng)濟(jì)耗水?dāng)D占生態(tài)用水嚴(yán)重的形勢，應(yīng)改變現(xiàn)有的水資源配置模式，在流域可控ET總量控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行水資源配置;為防止資源型、水質(zhì)型缺水情形擴(kuò)大化，應(yīng)加大以提高耗水效率為核心的節(jié)水截污力度。

本文的分析過程及結(jié)論尚存在以下不足:①文中只進(jìn)行了狹義水資源的配置研究，需要進(jìn)行廣義和狹義水資源的綜合研究;②狹義水資源評估模型還需與分布式水文模型結(jié)合，進(jìn)行可控ET和不可控ET的綜合研究，實現(xiàn)基于總量ET控制的水資源配置。

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