永城市水资源可利用量分析

□王占峰（河南省商丘水文水资源勘测局）

在对水资源可利用量进行计算时，应遵循以下原则：维系水资源可持续利用的原则，统筹兼顾，优先保证最小生态环境需水的原则，以流域水系为系统的原则以及因地制宜的原则。

1.可利用量计算

1.1 地表水可利用量计算

1.1.1 地表水可利用量计算方法

永城市属于北方水资源紧缺地区，故采用倒算法。

倒算法是用多年平均水资源量减去不可以被利用水量和不可能被利用水量，求得多年平均地表水资源可利用量，计算式如下：

式中，不可以被利用水量指不允许利用的水量，它包括河道内生态环境需水量和河道内生产需水量。河道内生态环境需水量主要包括维持河道基本功能的需水量、河湖泊湿地需水量、河口生态环境需水量等。

不可能被利用水量指受种种因素和条件的限制，无法被利用的水量。主要包括：超出工程最大调蓄能力和供水能力的洪水量；在可预见时期内受工程经济技术条件影响不可能被利用的水量。汛期难于控制利用洪水量指在可预期的时期内，不能被工程措施控制利用的汛期洪水量。

1.1.2 地表水可利用量计算

1.1.2.1 计算河流和控制代表站

主要河流的地表水可利用量是区域水资源可利用量评价的基础，它是以河流控制站的可利用量计算为基本依据。本次评价的主要河流和控制代表站有：浍河(黄口站)、沱河(永城站)。

1.1.2.2 评价方法

地表水可利用量计算首先要考虑维持河道生态环境对水的需求。河道内最小生态环境和其他用水，采用多年平均天然径流百分数法计算。通过对永城市河流径流特性分析并结合代表站典型年的分析计算，河道内最小生态环境用水量按多年平均天然年径流量的15%计算。

其次是考虑汛期不可能被利用的弃泄洪水量。永城市处于南北过渡地带，根据市内河流水文特性分析，确定汛期为6-9月，汛期不可能被利用的洪水量计算采用长系列天然径流量资料，逐年计算汛期难于控制的下泄洪水量，由此计算多年平均汛期不可能被利用的洪水量。

1.1.3 地表水可利用量计算成果：

1.1.3.1 主要控制站可利用量计算成果

主要控制站多年平均径流量减去河道生态环境需水量和多年平均下泄洪水量，求得主要控制站多年平均地表水可利用量。

控制站可利用量计算结果表明，浍河地表水可利用率为25.4%，沱河为55.9%。

1.1.3.2 分区地表水可利用量计算成果

分区地表水可利用量计算是在主要河流可利用量计算成果基础上汇总求得。包河、王引河因没有水文站，多年平均地表水可利用量，分别采用黄口站和永城站进行类比，浍河、沱河多年平均地表水可利用量分别采用黄口站、永城站资料面积比拟。

通过上述计算，全市多年平均地表水可利用量6672.4万m3，占多年平均天然径流量17756.2万m3的37.8%。其中包河地表水可利用量为841.2万m3，占共多年平均天然径流量3398.2万m3的24.8%；浍河地表水可利用量为1619.5万m3，占其多年平均天然径流量6618.8万m3的24.5%；沱河地表水可利用量为2158.8万m3，占其多年平均天然径流量3942.7万m3的54.8%；王引河地表水可利用量为2052.9万m3，占其多年平均天然径流量3796.5万m3的54.1%。

1.2 地下水可开采量计算

1.2.1 地下水可利用量(可开采量)计算

平原区浅层地下水可利用量(可开采量)，一般可而且采用可开采系数法进行计算。

根据《河南省水资源研究》等分析资料,考虑可开采系数ρ值的确定条件，即地下水开发利用情况，可开采系数选取0.75。

1.2.2 平原区浅层地下水可开采量计算成果

确定计算区可开采系数ρ值后，用ρ值乘以计算区总补

给量就可求得计算区可利用量(可开采量)，计算式如下：

式中：Wdk-平原区浅层地下水可开采量；ρ-平原区浅层地下水可开采系数；Wdz-平原区浅层地下水总补给量。

与地下水资源量计算方法相似，可利用量计算要考虑不同矿化度分区，最后按矿化度M≤2g/L、M＞2g/L和总量进行水资源分区汇总。

经过分析计算全市地下水可开采量为26022.9万m3，其中矿化度M≤2g/L可开采量25583.3万m3，矿化度M≤2g/L可开采量439.6万m3，可开采模数为13.1万m3/km2。按河流流域分区包河地下水可开采量为4072.8万m3，可开采模数为11.8万m3/km2；浍河地下水可开采量为8261.5万m3，可开采模数为13.0万m3/km2；沱河地下水可开采量为7159.8万m3，可开采模数为13.5万m3/km2；王引河地下水可开采量为6528.9万m3，可开采模数为 13.5万 m3/km2。

可利用总量计算

水资源可利用总量计算方法

地表水资源可利用量与浅层地下水资源可开采量之和再扣除两者之间重复计算量即为水资源可利用总量。两者之间重复计算量主要是平原区浅层地下水的渠系渗漏和田间入渗补给量的再利用部分。计算公式如下：

式中：W重复量－地下水可开采量计算与地表水可利用量计算的重复水量；ρ－可开采系数，是地下水可开采量与地下水总补给量的比值；W渠渗－渠灌渠系水入渗补给水量；W田渗－地表水灌溉田间水入渗补给水量。

1.2.3 水资源可利用总量计算成果

全市水资源可利用总量为32205.3万m3，其中地下水与地表水重复计算可利用量为490.0万m3。

2.可利用量分布特点

2.1 地表水可利用量分布特点

2.1.1 影响地表水可利用量的因素

2.1.1.1 流域降水量情况：影响地表水可利用量的降水情况，主要表现在降水量的大小和降水量年内分配情况，降水量大小决定径流量和可利用量的大小。年内分配是否均匀也直接影响可利用量大小。

2.1.1.2 流域内调蓄供水工程情况：流域调蓄主要起调节拦蓄作用，汛期或枯水期的地表径流经调蓄工程的拦蓄作用，再通过供水工程送至受水区使用，达到年内年际甚至多年调节目的，以尽可能减少下泄水量，增加可利用量。

2.1.2 地表水资源可利用量分布

2.1.2.1 地表水可利用量分布情况：全市地表水可利用量为6672.4万m3。其中：包河地表水可利用量为841.2万m3;浍河为1619.5万m3,沱河2158.8万m3，王引河为2052.9万m3，地表水可利用量分布从流域分析，最大是沱河2158.8万m3，最小是包河 841.4万 m3。

2.1.2.2 地表水可利用率分布特点：地表水可利用率的分布一般受地表水径流条件、现状水利工程布局和开发利用情况影响。河流分布为：沱河最大54.8%，王引河54.1%、包河24.8%，最小为浍河24.5%。

2.2 地下水可开采量分布特点

2.2.1 影响地下水可开采量的因素

根据地下水可开采量计算方法，地下水可开采量取决于总补给量和可开采系数的大小，而影响总补给量和可开采系数大小主要因素有降水量等补给源条件、包气带岩性和含水层水文地质条件、浅层地下水埋深和地下水开发利用水平等。

2.2.1.1 降水量补给条件：浅层地下水主要来源于大气降水补给，降9水补给一般占总补给量的60%以上，所以在其它条件类似情况下，降水量大小决定总补给量多少。

2.2.1.2 包气带岩性和含水层水文地质条件：在降水量相同情况下，包气带岩性和含水层水文地质条件是总补给量多少的主要影响因素，包气带土壤和含水层岩性颗粒粗，补给量大，反之则小。另外含水层水文地质条件好，单井出水量大，易于开发利用，可开采量就大。

2.2.1.3 地下水埋深影响：在含水层等其它条件类似情况下，地下水埋深大小决定补给条件难易。经过分析和有关试验，随着地下水埋深加大到一定程度,各种补给系数略有减少，总补给量也随着减少，相应可开采量也减少。

2.2.1.4 地下水开发利用程度：浅层地下水总补给量确定后，若开发利用程度低，地下水资源量就大量消耗于潜水蒸发和河川基流，这样可开采量就小，反之开发利用程度高，埋深大，消耗于潜水蒸发和基流量就小，可开采量就大。

2.2.2 地下水资源可开采量分布特点

地下水资源可开采量的分布采用分区可开采模数分布表示，全市可开采模数较大的区域主要分布在浍河两岸。可开采模数较小的区域主要分布在包河两岸。

3.可利用量计算成果合理性分析

3.1 地表水可利用量计算成果合理性分析

3.1.1 地表水可利用率分析

国际上通常认为，地表径流量丰富地区，地表水可利用率一般不宜超过40%，径流量缺乏地区一般不宜超过60%，否则会对生态环境造成破坏。永城市属于水资源比较贫乏的区域，本次评价，全市地表水可利用率为37.6%。

3.1.2 可利用量计算成果分析

可利用量计算结果基本符合永城市河流基本状况下。表1基本反映了永城市各流域地表水可利用量与开发利用现状情况，由于2005年降水量偏多，各河流地表水实际利用率均小于多年平均可利用率，且呈现地表水利用率北部高于南部地区。

永城市地表水可利用量与现状(2005年)开发利用量对比分析见表1所示。

可利用量计算存在以下几点问题：一是生态环境用水量采用的比例，虽然是参照细则标准，但缺乏依据；二是永城市河流，由于受其它工程影响，河道变动复杂，使流域面积不固定，影响还原水量计算精度，因而也影响可利用量计算精度。

现状水量分析表 (单位：万m3)

3.1.3 可利用量计算合理性评述

以上对地表水可利用量、地下水可利用量、水资源可利用总量成果进行计算和分析，由于计算方法仍存在一些问题，地表水与地下水相互转化关系复杂、区域各种条件千差万别，加上受人类活动影响等多种因素，给计算带来困难，直接影响计算成果精度。

地表水可利用量不同于目前规划设计采用的可供水量，由于来水与需水的时空不一致，又受供水工程条件影响，计算的地表水可利用量一般大于地表水可供水量(无外调水源、无重复利用)，同样计算的水资源可利用总量要大于其可供水量。