代化水网理论体系研究

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1、---------------《水资源研究》第24卷第3期(总第88期)2003年9月---------------现代化水网理论体系研究王维平1,3范明元1赵红兵2黄继文1张志新1(1.山东省水利科学研究院，山东济南250013；2.山东省水利厅水保处，山东济南250013；3.武汉大学水利水电学院，湖北武汉430072）摘要：以我国水利发展的背景为基础，在给出现代化水网的内涵之后，分别就其构成要素以及各要素之间的关系、特点、功能和建设过程中面临的关键问题进行了系统的探讨，最终形成了一套完整的

2、理论体系。关键词：现代化水网；理论体系；水网系统特点；水网系统功能 自上世纪中叶以来，由于社会经济的发展，需水量的增加，我国先后进行了诸如江水北调、引滦入津、引滦人唐、引黄济青、引碧入大等大型跨流域调水工程，而随着南水北调工程的开工建设，我国水资源工程骨干网络逐渐形成。由于水资源自身属性的复杂性，水网较其它的网络形态更赋有社会特性，因此，传统的相对封闭的流域管理理论和孤立的水资源优化配置理论在水网的建设、运行及管理面前显得力不从心。所以，一套完整的赋有我国特色的现代化水网理论的建立成为我国目前水利建

3、设的当务之需。1现代化水网的内涵现代化水网，就是采用现代工程技术、现代信息技术和现代管理技术，以联成网状的水利工程为基础、以水资源优化配置方案为指导、以法制法规为保障，建立起来的现代化系统工程体系。它可以实现水资源在时间、空间以及部门间的重新分配，进而按照社会发展的需求达到水资源的高效利用。2现代化水网构成要素现代化水网构成的外在要素包括水源、工程、水传输系统、用户等，内在要素包括水资源优化配置方案、相关法制法规等，前者即传统的水资源系统，而后者又称现代管理系统。在现代化水网建设及运行过程中，

4、总体上后者引导前者，内因决定外因，“神决定形”。2.1水源现代化水网中水源包括当地地表水、地下水、外调水、污水处理回用水、非常规水等。而各类水源都包含水量和水质两个重要属性，其中水质是前提，水量是基础，两者相辅相承，缺一不可。水质方面，作为某行业的供水水源必须达到其相应的供水水质标准；水量方面，各类水源量的总和必须能够分别满足各部门及其行业一定程度的需水要求，水量严重不足，水网建设形同虚设。2.1.1地下水资源地下水资源可分为浅层地下水和深层地下水两种，而在现代化水网中通常所说的地下水实际上均

5、属于浅层地下水的范畴。（1）深层地下水。深层地下水，通常视为一种静态资源，补给十分缓慢，开采以后在很长时间内难于回充补给，容易造成地下水环境问题，所以不宜作为长期稳定的供水水源。目前，有些地区由于水资源严重不足，为使区域经济保持应有的发展水平，被迫大量提取深层地下水，引起了不少的水环境问题。随着水资源条件的改善，深层地下水应当逐渐限制开采，直至停止开采。（2）浅层地下水。浅层地下水是一种可再生资源，它有多种补给来源，其中降雨入渗补给占主要部分。由于浅层地下水可动态再生，具有强大的调蓄作用，故而在水

6、资源系统中具有较大的运用前景。2.1.2地表水资源地表水资源可分为当地可利用地表径流、有库或无库调节的山区径流、用水区河网调蓄水等。（1）当地可利用地表径流。当地可利用地表径流主要指所在的用水区中，各类大、中、小型水利工程及湖泊洼淀等可提供的，能被直接利用的地表径流。这类水源量的多少决定于水利工程的发达程度，但需、引、供等都较为容易。（2）山区径流。山区径流指的是流经所在地域的河流在上游入口处的河川径流。这部分径流是平原地区地表水资源的主体部分，需要重点研究其利用方式。当山区径流的无水库控制部分

7、所占比重不宜忽略时，则必须整理概化出其入流系列，参与供需平衡的长系列计算。但山区径流有其经过当地的最小流量的约束，并非所有的水量都可被当地开发引用。（3）河网水量。河网水量是指分区内众多河流渠道和田间存储的水资源量，主要包括以下2类：①河网调蓄库容，由于平原地区河网调蓄作用不容忽视，它可以对上游的余水（包括可再生利用的污水）和跨流域引水起到一定的调蓄作用，以减轻系统调蓄能力的不足，由于河网调蓄在面上是散布的，故规定它只满足农业需求且调蓄水量仅用于下一阶段；②田间蓄水，它用于存蓄跨流域调水工程在冬天非

8、灌溉季节的引水，满足在汛前的灌溉季节的需水。2.1.3外调水量外调水量是指由研究区域以外的流域或区域利用一定的调水工程可能调入的水资源量。由于水资源网络的级别不同，对外调水量的定义也会有所区别，但均是相对于一个完整的系统而言的，这个系统可以按行政区域建立也可以按流域建立。2.1.4污水处理回用水污水处理回用水量是指来自工业和生活的污水经处理后重新利用的水资源量，它的多少涉及产污率、处理率和回用率3个参数，所以在不同的水平年其量值并不一样。随着生活水平