辽河水资源优化配置对水生态影响分析

刘子轩

(辽宁省观音阁水库管理局有限责任公司，辽宁 本溪 117100)

辽河流域流经四省，流域面积22.6万km2，河长1390 km，在中下游入境辽宁省，辽河干流起点为福德店，于盘山县境内汇流入海。辽河流域在省内由上至下贯穿8座城市，为区域经济发展及居民生活提供了水资源保障。自建国以来就形成了高耗水高污染的工业布局，以满足需水为导向的流域水资源配置存在着多处不足，如水资源优化配置研究中，注重水资源的经济社会效益，忽视社会经济发展与水资源配置、水生态之间相互促进、相互制约的内在联系；水资源配置方案与水资源、水生态之间很难相互协调；缺少对水资源配置结果的动态监测与监督；考虑水生态的效果较少。针对上述问题，开展辽河水资源优化配置研究，分析其对水生态系统的影响。

1 经济社会发展及需水预测

1.1 计算方法

辽河流域的需水量包括国民经济需水量和生态环境需水量两部分。其中，国民经济需水量包括生活、农业、工业，建筑业和服务业等5个方面需水量。生活需水量又分为城镇和农村两部分，农业需水量包括农田灌溉、牲畜用水和鱼塘等用水。计算方法见表1。需水量的计算公式如下所示：

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

(1)

式中：TLMt为第t年的需水总量，万m3；WDt为第t年生活需水量，万m3；WAt为第t年农业灌溉需水量，万m3；WLt为第t年林牧渔需水量，万m3；WIt为第t年工业需水量，万m3；WCt为第t年建筑业需水量，万m3；WTt为第t年第三产业需水量，万m3。

表1 国民经济需水的基本种类

1.2 需水量预测

根据式(1)及国民经济指标，预测2025年和2030年辽河流域需水量。规划2025年，50%、75%与90%频率下需水总量分别为别为114.98亿m3、123.13亿m3、129.14亿m3；规划2030年，50%、75%与90%频率下需水总量分别为117.73亿m3、125.85亿m3、131.81亿m3。具体见表2、表3。

2 辽河流域水资源配置

2.1 水资源配置系统网络图

由于不同层次的水资源配置，计算单元划分、河流系统简化的差异很大，简化的河流系统与辽河流域水功能区划不一定相匹配。为了满足不同层次水资源优化配置和水质模拟的要求，适当调整现有的水功能区划，给出辽河流域面向水功能区纳污总量控制的水资源配置系统网络图，以满足本次研究的需要。网络图见图1。

表2 规划2025年辽河流域需水量预测结果 单位：亿m3

图1 辽河流域水资源配置系统网络图

2.2 规划年水资源供需分析

2.2.1 水量平衡分析

各规划水平年通过实施大伙房输水工程以及截污减排等措施，将有效地增大供水量，极大地缓解水资源紧张的态势。不同水平年水量平衡结果见表4。从表4可知，规划水平年虽然存在一定的水质型缺水，但是相比较基准年，水质型缺水量有了明显下降，说明规划水平年采取的截污减排措施适当，能够在很大程度上减少水质型缺水，提高水功能区水质达标率。

表4 水资源供需平衡分析结果 单位：106 m3

2.2.2 耗水平衡分析结果

不同水平年不同国民经济用水部门耗水分析结果，见表5。从表5中可知，工业和农业耗水水平呈现增高的趋势，农业耗水率和综合耗水率之间的差距越来越大，说明城市用水比例在国民经济耗水总量中所占比例逐渐提高，反映了当地经济结构逐步呈现工业化趋势。

表5 辽河流域耗水分析结果 单位：106 m3

3 水资源配置对河道内生态流量的影响分析

根据水资源配置结果，P=90%来水保证率条件下，河道内生态流量配置结果见表6。

表6 枯水年河道内生态流量配置结果 单位：m3/s

以表6为标准，P=90%来水条件下河道内实测流量，以及现状年、2025年和2030年三个预测水平年河道内生态流量满足情况见表7。从表7中可以看出，在P=90%来水条件下，现状用水格局导致辽、浑、太三条河流生态流量满足率均较低，辽河干流1年中有10个月生态流量不能得到满足，生态流量满足率仅为17%；而浑河、太子河生态流量满足率也仅为50%。

表7 枯水年河道内生态流量满足率 单位：%

由于省内河流主要为季节性河流，水资源量不足，经过对区域、流域的水资源优化配置，使得辽河流域生态流量满足度得到进一步提升。辽河干流现状、2025年及2030年三个水平年生态流量满足率从现状的17%分别提高到83%、25%和33%；浑河现状、2025年及2030年三个水平年生态流量满足率从现状的50%全部提高到100%；太子河现状、2025年及2030年三个水平年生态流量满足率从现状的50%分别提高到92%、100%和83%。

从这个结果可以看出，通过水资源配置能够有效的提高生态流量的满足率。但同时也可以看出，现行的水资源配置方案中没有将生态流量作为约束条件，参与到水量平衡计算中，仍存在生产、生活用水挤占生态用水的现象。在辽河干流，即使进行了水资源配置，但由于国民经济发展导致生产、生活用水增加，使2025年和2030年两个水平年生态流量满足率仍不到50%。

4 结语

通过对辽河水资源优化配置及其对水生态系统影响分析研究，计算结果能够有效指导辽河流域水资源开发利用及河道生态基流的协调发展。本文计算已经考虑了生产、生态、生活的供水优先顺序，以及以水定供、以供定需的水资源配置原则，由于流域水资源是一个动态过程，又因为水资源需求的不确定以及水资源管理的更新，辽河流域水资源配置结果仅能对一段时期起到一定的指导作用，对以后的时期或时段还需要重新进行水资源配置，才能更好地指导水资源开发以及河道生态用水的保障。