孫 娟

(遼寧省水文水資源勘測局，沈陽 110003)

基于地理分區(qū)的遼寧省水資源評價分析研究

孫 娟

(遼寧省水文水資源勘測局，沈陽 110003)

隨著人口和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水資源短缺的問題日益嚴重，對于水資源短缺的問題研究也成為世界各國學者研究的熱點和前沿問題。文章基于遼寧省詳實的水資源數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、水利工程概況數(shù)據(jù)以及社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料，按照行政分區(qū)對遼寧省水文資源總量的分布和變化情況、水資源可利用量進行了總體評價分析研究；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；水資源評價；評價方法；可利用量；嚴重缺水

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相望，國境線長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，海岸線總長2 920 km，占全國的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、半干旱的季風區(qū)。同時受遼東半島、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。冬季氣溫低降水少盛行西北風；夏季氣溫高降雨多，以南風占優(yōu)勢；秋季偏北風為主；春季多是偏南大風。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?？鐕⒖缡『恿?條，跨省河流76條。詳見表1。

表1 遼寧省各水系河流數(shù)量分布情況表

1.2 水資源評價分區(qū)

根據(jù)流域管理與行政區(qū)管理相結合的水資源管理方式，水資源評價采用流域分區(qū)與行政分區(qū)相結合的評價分區(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際需要，并不因過度的行政區(qū)分割而影響評價精度，本次評價以流域四級區(qū)套行政縣級區(qū)作為基本評價分區(qū)。

流域分區(qū)：流域分區(qū)是以水資源的自然形態(tài)為主要因素來劃分的，主要考慮河流徑流情勢、水資源分布特點、自然地理條件的相似性和流域的完整性。同時，也要考慮整個水資源管理工作的需要。本次水資源評價的流域分區(qū)，是根據(jù)水利部《全國水資源分區(qū)》來確定的，根據(jù)水利部《全國水資源分區(qū)》、《松遼流域水資源分區(qū)》。本次評價把全省流域劃分為3個水資源一級區(qū)，8個水資源二級區(qū)，12個水資源三級區(qū)，31個水資源四級區(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)管理需要來劃分的，劃分區(qū)域和界限完全按照全省各級行政區(qū)劃來確定。根據(jù)《中華人民共和國水法》的有關規(guī)定，本次水資源評價，將評價的行政分區(qū)劃分到縣級區(qū)。同時，根據(jù)實際情況，對于省轄市的整個市區(qū)是作為一個行政分區(qū)來劃分，未將市內(nèi)區(qū)單獨劃出。全省共劃分為67個縣級行政區(qū)和市區(qū)(長?？h未參加評價)。

評價基本分區(qū)：考慮在流域水資源管理中需要對流域內(nèi)各行政區(qū)的水資源狀況進行把握，在行政區(qū)水資源管理中需要對行政區(qū)內(nèi)的水資源狀況進行把握，本次水資源評價采取了流域水資源分區(qū)套行政水資源分區(qū)的方式進行評價分區(qū)的劃分。評價的基本分區(qū)為，以31個流域四級區(qū)套67個行政縣級區(qū)所形成的148個基本評價分區(qū)。并在148個基本評價分區(qū)評價數(shù)據(jù)的基礎上，進一步確定以上各級流域分區(qū)和行政分區(qū)的評價數(shù)據(jù)。

2 遼寧省水資源總量分析計算

區(qū)域水資源總量是指當?shù)亟邓纬傻牡乇砗偷叵庐a(chǎn)水量與降水入滲補給量之和。水資源總量計算分區(qū)與遼寧省水資源分區(qū)相同，148個計算分區(qū)。本次評價對各計算分區(qū)1956—2000年逐年的水資源總量進行計算，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，并進行不同年段水資源總量頻率計算[1]。

2.1 計算方法

水資源總量計算公式為：

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)降水入滲補給量(即地下水資源量)、平原區(qū)降水入滲補給量、山丘區(qū)河川基流量、平均區(qū)降水入滲補給量形成的河道排泄量五項系列計算。河川徑流量采用1956—2000年地表水資源評價的徑流系列成果。山丘區(qū)河川基流量、山丘區(qū)降水入滲補給量、平原區(qū)降水入滲補給量、平原區(qū)降水入滲補給量形成的河道排泄量四項1980—2000年21 a系列中評價成果，1956—1979年系列根據(jù)1980—2000年要素間關系需進行計算。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算，按實際情況采用引用、類比等方法對1956—1979年山丘區(qū)河川基流量系列進行逐年計算。山前側(cè)向流出量1956—1979年系列的計算方法為：建立1980—2000年山前側(cè)向流出量與河川基流量的相關關系，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)域降水量的相關關系，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。逐年分項水量之和組成了1956—2000年山丘區(qū)降水入滲補給量系列。上述1956—1979年系列計算結果與地下水資源評價中的1980—2000年逐年計算值，共同構成了1956—2000年各分項水量的45 a系列。

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

根據(jù)各計算分區(qū)1980—2000年逐年的降水入滲補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給量(Pr)系列，建立Qpr河排～Pr關系曲線。當Qpr河排～Pr關系較好時，可根據(jù)1956～1979年逐年的Pr從Qpr河排～Pr關系曲線中查算相應的Qpr河排，分別作為1956—1979年逐年的降水入滲補給量形成的河道排泄量；當Qpr河排～Pr的關系不好時，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

利用上述分項水量的計算方法，根據(jù)水資源總量計算公式，對全省148個計算分區(qū)1956—2000年的逐年水資源總量及其特征值進行了計算。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)降水入滲補給量65.97×108m3，河川基流量62.10×108m3，平原區(qū)降水入滲補給量為38.31×108m3，降水入滲補給量形成的河道排泄量為2.88×108m3，見表2。

表2 遼寧省行政市級區(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、葫蘆島所占比例在5%～10%；朝陽、錦州、遼陽、營口、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。

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見的時期內(nèi)，在統(tǒng)籌考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水的基礎上，通過經(jīng)濟合理、技術可行的措施在當?shù)厮Y源中可資一次性利用的最大水量。本次水資源評價中，采用地表水資源可利用量加上降水入滲補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為降水入滲補給量(山丘區(qū)為地下水資源量)；Rg為降水入滲補給量形成的河道排泄量。

利用公式計算得全省水資源可利用量為194.73×108m3。見表3。

表3 遼寧省多年平均水資源可利用總量表

3 結 論

本文基于遼寧省水文氣象資料、社會統(tǒng)計資料以及水利工程概況資料，對遼寧省水資源量進行了評價分析，研究取得以下結論：遼寧省水資源短缺比較嚴重：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)合國分析指標看，當人均水資源≥300 m3，為豐水地區(qū)，當人均水資源量在1 000～2 000 m3，為中度缺水地區(qū)，當人均水資源量在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)量進行統(tǒng)計，遼寧省人均水資源量為820 m3，屬于重度缺水地區(qū)。

[1]費廣華.水資源評價分析[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。

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