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珲春河水资源承载力及影响因素分析

2010-08-15张镜波

东北水利水电 2010年12期
关键词:珲春水资源量承载力

张镜波,崔 官

(吉林省水文水资源局延边分局,吉林 延吉 133001)

1 水资源承载力的概念

1.1 水资源的承载对象

随着经济社会的持续发展,水资源的开发利用显得非常重要,但是水资源的开发利用不可能持续增大,它是有一定承载力的,对于他的研究,势必对社会经济的发展起着重要的作用。通过对国内外相关研究成果的总结和分析,认为水资源的承载对象主要包括生态、环境、人口、经济发展、生活质量和社会安定6个方面。水资源承载对象中有的是相对稳定的,如环境对水量和水质的基本要求是相对稳定的;有的承载对象则变动性大,如人口、经济发展等。

1.2 水资源承载力的基本概念

对于一个流域而言,在不同的历史时期,人口数量、经济技术和人们的生活发展水平是不同,水资源开发利用的数量也是不同,且由于经济的发展和人口的增加,河道水质污染的程度也不一样,同时,水资源可利用的量也不一致。故此,以一定的水资源开发利用水平为基础,以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据,以维护生态环境良性循环发展为条件,在一定的预见期内,在保证水资源对社会、经济、人口等方面的支撑为持续平衡增长的前提下,水资源可以达到的最大支撑能力,即是水资源承载力[1]。由于我国面临巨大的人口和水资源短缺压力,研究水资源承载力已成为水资源科学中的一个重要课题。

2 水资源承载力的影响因素

2.1 水资源总量、水质及水资源开发利用程度

水资源总量的确定是水资源承载力研究的基础资料,是决定流域水资源承载力的关键因素之一。水资源总量是指流域水循环过程中可更新恢复的地表水与地下水资源总量。在水资源评价中,将河川径流量作为地表水资源量,把地下水总补给量扣除井灌回归量作为地下水资源量,由于地表水和地下水密切联系而又互相转化,因而应扣除相互转化的重复水量。根据水文资料计算,珲春河流域多年平均地表水资源量为14.532亿m3,地下水资源量为2.117亿m3,两者的重复计算量为2.117亿m3,则水资源总量为14.532 亿 m3。[3]

水量与水质密不可分,只有达到一定水质标准的水量才能满足人民生活的质量要求,才能支撑经济社会的可持续发展。总的来讲,珲春河两岸支流较密而短,水量比较丰沛。2008年珲春河水质在评价总河长198 km中,II类水质占50.4 km,III类占147.6 km,综合为III类;多年平均输沙量为27.4万t。水质较好。但珲春是国务院批准的国家重点边境开放城市,也是《长吉图》前沿开放城市,必将面临着工业化、城市化的高速推进,和人口的急剧增长,因此对水量和水质的要求必将更高。[3]

水资源承载力是以一定的水资源开发利用水平为基础的,因此水资源的现状开发利用程度也是影响水资源承载力的主要因素之一。这包括现状水资源利用量、各类供水工程的供水量、污水回用量、各行业用水水平、入河排污量、河道水质状况等。[2]

2.2 可供使用的水资源量

不是所有的水资源量都可以用来承载区域经济社会的可持续发展,只有可供使用的水资源量,即水资源可利用量才是实质意义上的承载主体。可供使用的水资源量是指可以直接提取用于工业、农业和生活的水资源量。从水资源可持续发展的角度来说,可供使用的水资源量是指在一定的用水结构和开发利用深度下可被开发利用的最大水资源阈值,是水资源承载力计算的基线。

可供使用的水资源量在数值上不易确定,因为该量一方面要保证不挤占生态环境用水,要从水资源总量中扣除地下水总量、地表水对地下水的补给量及蒸发量,另一方面该量与水资源的需求关系及相应的水资源配置、流域的生产水平、生产力发展水平、节水潜力、节水技术、社会消费水平及消费结构等因素有关,因为这些因素的变化影响了回水量及回水水质,从而对流域河道内水体产生了不同的影响,使可供使用的水资源量发生变化。

通过2008年前近10年资料计算,珲春河流域频率(保证率)为P=50%、P=75%、P=95%时的可供使用的水资源量分别为7.57,6.19,4.20亿m3,可利用率分别为55.2%,60.0%,65.1%。

随着珲春河流域经济的飞跃式发展,城市人口的迅速增长,以及老龙口水库的建设,可供使用的水资源量会发生变化。因此,必须根据国民经济的发展规划和人口规划以及水资源的变化趋势确定在一定时期内可使用的水资源量。

2.3 不同水平年水资源供需水平

由于水资源承载力是以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据的,因此,不同的时期水资源对人口、生态环境和经济的承载能力是不同的。正是因为人口、生态环境和经济所涉及到的生活水平、环境水平和科学技术发展水平不同;不同的生活方式和水平对于水的质量和数量的需求程度不同,导致了承载人口、需要环境、工业、农业、第三产业、城市化率等对水资源的需求存在很大差异。水资源承载力既是对现状的承载也是对目标人口、生态环境和经济能力的承载。由此决定了在研究区域水资源承载能力时需要对不同水平年的区域发展指标进行预测,在此基础上完成区域水资源的需求分析;同时,根据一定时期的科学技术发展水平和区域发展规划,分析区域的可供水量,以此,确定区域不同时期的水资源承载能力。

2.4 生态环境需水

水资源承载力是以维护生态环境良性循环发展为条件的,这一前提条件的定量确定即是生态保护准则和生态环境需水量的确定。

所谓生态环境是指一个区域或地区支持生命活动的能力。生态环境需水是为了维系生态系统,生物群落基本生存和一定生态环境质量的最小水资源需求量和基本水质要求。只有在满足生态环境需水量前提下的水资源承载力才能够是可持续的承载力。生态环境需水量包括天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。珲春河流域水量的丰枯取决于流域生态环境,水量的调配利用取决于流域经济发展程度,水质的优劣取决于流域水环境的保护。因此,必须保证生态环境的需水量。如果珲春河无水,沿河的地下水因得不到补充而枯竭,河流水生物因无水而灭绝,空气因蒸发减少而干燥,靠河水渗透补充的土壤水会降到枯萎点使植物枯萎,人们会因为失去一种独特的景观而烦恼,自然界的环境净化能力因此而降低等。生态环境需水不但要满足最小水资源量的需要,同时还应满足基本的水质要求。而水体流速与流量,流量与水质又有相互的联系,因此,在生态需水总量计算中应综合考虑。

2.5 水资源优化配置

对于同一个水资源系统而言,配置方式不同,其相应的对人口及社会经济规模的支撑能力不同。某些配置方式能够大大提高可持续承载能力,而某些配置方式则会导致不可持续发展。研究水资源承载力就必须进行水资源优化配置,即要对水资源在部门间的分配,包括供水系统及用水结构进行调整优化,从而确定水资源对人口、生态环境及社会经济规模的最大支撑能力。

3 珲春河流域水资源承载力研究思路

以上分析了水资源承载力的内涵及其影响因素。以此为基础,结合珲春河流域的实际,认为应从以下几个方面着手来研究该流域的水资源承载力。

1)研究珲春河流域水资源开发利用现状。要研究珲春河流域的水资源承载力必须首先摸清该流域的水资源开发利用现状。虽然目前也有一些相关的研究成果,但各成果之间的差距较大,且现状水平年距今太远。有必要进行深入的调查研究,给出客观权威的成果数据,包括地表水利用量、地下水利用量及超采量、污水回用量、各行业用水水平、入河排污量、河道不同断面水质状况等。

2)预测珲春河流域不同水平年需水量及可供水量,研究水资源承载力。水资源承载力研究是属于评价、规划与预测一体化性质的综合研究。因此可以以供需平衡为基础,研究水资源承载力。根据国民经济社会发展战略,进行不同水平年供需平衡预测。在宏观社会经济系统,通过对工业、农业和社会的发展规模水平的研究,确定在不同水平年、不同产业结构和生活标准及节水水平下的各部门用水定额、用水效率及需求水量。在水资源系统,通过对区域水资源的现状评价、可供使用的水资源量的研究以及水资源开发利用技术和区域发展规划的研究,确定在不同水平年、不同配置方案下的可供水量大小,进行供需平衡分析。若供需不平衡,缺水额较大,则需要调整。首先,应进行需水控制,即通过调整产业结构和需水水平,以提高各部门用水水平和用水效率,抑制需水。其次,在考虑经济条件许可的情况下,增加供水量。若两种策略仍达不到供需平衡,则说明制定的发展目标已超过水资源的承载能力,需适当调低发展目标。若供需平衡,可得到与水资源承载力相协调的国民经济社会发展规模、发展速度,以及保证水资源可持续利用、国民经济社会可持续发展的各种战略和方案。

3)研究珲春河流域水资源的优化配置。对研究珲春河流域水资源的优化配置具有十分重要的意义。首先,根据水资源承载力的内涵,确定珲春河流域水资源优化配置的目标,合理开发利用和保护水资源,改善生态环境,防治水害,充分发挥水的综合效益,适应国民经济发展和人民生活的需要。其次,确定珲春河流域水资源的利用模式,包括地表水利用模式、地下水利用模式、雨水利用模式、污水再利用模式等。在此基础上,建立珲春流域水资源优化配置模型,通过模型计算,确定不同供需水水平下,珲春河流域最优的水资源配置方案和措施。

4)探索交叉综合研究,以系统的观点研究水资源与其他资源的综合承载能力。单纯研究水资源的承载能力,忽视其他资源对人类社会经济系统的支撑作用,对于某些地区,虽然抓住了问题的主要方面,但也不可避免的有其局限性。所以,以系统的观点,研究水资源与国土资源、矿藏资源、森林资源等的综合承载能力将是今后承载力研究的方向和趋势。而且,随着研究的深入,各资源之间的相互广义替代性研究将越来越受到重视。这就在客观上要求加强交叉综合研究。因此,水资源承载力研究必将从单学科、单因子研究,趋向多学科研究。

[1]姚治君,刘宝勤,高迎春.基于区域发展目标下的水资源承载能力研究[J].水科学进展,2005.(1).

[2]张俊英,张晓民.渭河流域水资源承载能力及影响因素研究[J].陕西水利,2008(6).

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