区域水资源组成、潜力及其可持续利用分析

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1、水利学报2003年08月SHUILIXUEBAO第8期文章编号：0559-9350(2003)08-0122-05区域水资源组成、潜力及其可持续利用分析１,２１王宏江，陆桂华(1.河海大学水资源系，江苏南京210024；2.天津市水利局，天津300074)摘要：阐述了水资源的定义，系统分析了区域水资源的组成，给出了区域水资源组成量与质一体化描述的矩阵表达式，分析了不同层次的区域水资源潜力，探讨了水资源可持续性与可持续利用的关系，建立了区域水资源不同利用类型的判别模式。关键词：区域水资源；水资源潜力；可持续利用中图分类号：TV211.

2、1文献标识码：A区域水资源可持续利用是区域可持续发展的关键，目前为止，虽然不少专家、学者对水资源可持续利用问题进行了广泛的研究探讨，但水资源可持续利用理论体系仍远不成熟完善，难以有效地指导实践。本文以可持续发展为导向，对水资源的概念，区域水资源组成，区域水资源潜力，区域水资源可持续利用等问题进行较系统地分析，这些研究是水资源可持续利用理论体系重要的有机组成部分，并为水资源可持续利用管理从理论走向实践奠定基础。1区域水资源组成迄今为止，水资源尚无统一公认的定义，随着时代的变迁，水资源概念的内涵也在不断地拓展演化。本文将水资源界定为：自

3、然界中具有生活、生产和生态价值，能够通过水文循环得以恢复和更新，在一定技术、经济条件下可为人类社会利用或有待利用的水体。自然界水资源的根本来源是天然降水，区域水资源指可供区域利用的水资源，而不只是区域自产的水资源。区域水资源按其来源可由以下几类组成：①地表水资源量Ws；②地下水资源量Wg；③储存于土壤一定深度土层中可供作物及林木吸收利用的土壤水WI；④本区域的污水处理回用水量Wq；⑤海水淡化水量Wh。所以，区域水资源总量可表示为：W=Ws+Wg+WI-Wo+Wq+Wh(1)式中：Wo为地表水Ws、地下水Wg与土壤水WI的重复计算量。

4、地表水资源量Ws包括当地降水自产的地表径流量Ws1、可供该区域利用的入境水资源量Ws2和区外调水量Ws3(如天津市的引滦入津水量及将来的南水北调水量)，即，Ws=Ws1+Ws2+Ws3(2)地下水资源量Wg主要指在天然状态或开采条件下，单位时间进入水源地含水层范围内，可被开采利用的水量，一般包括地下水径流流入量Wg1、降水入渗补给量Wg2、河渠渗漏补给量Wg3、灌溉入渗补给量Wg4和越流补给量Wg5，即，Wg=Wg1+Wg2+Wg3+Wg4+Wg5(3)[1]各组分的计算确定方法可参考文献。同时，水资源又是质与量的统一体，故而区域水

5、资源可用矩阵表示为：收稿日期：2003-05-30作者简介：王宏江(1965-)，男，天津人，博士研究生，主要研究方向：水资源规划与管理。122水利学报2003年08月SHUILIXUEBAO第8期W11W12……W1nWW……WW=21222n(4)m×n……………………WW……Wm1m2mn式中：Wij(i=1,2,⋯,m;j=1,2,⋯,n)称为区域水资源元素，表示区域第i种水资源中第j级别的水资源量；m为水资源种类总数，n为水资源级别总数。nmWi=∑Wij为区域第i种各级别水资源总量，Wj=∑Wij

6、为区域第j级别的水资源总量，j=1i=1mn∑Wi=∑Wj=W为区域水资源总量，亦可表示成矢量形式，即i=1j=1rW=(W,W,……,W)(5)12n2区域水资源潜力分析区域水资源潜力可定义为一定时段内，区域为实现特定目的水资源的最大极限值。根据目的、范围或层次的不同，可建立以下几类区域水资源潜力的具体概念。(1)区域水资源理论潜力W′T。W′T=(PT-ET)+(RT+ST)+Wq+Wh(6)式中：PT、ET分别代表时段T内区域总降水量与总蒸发量；RT代表时段T内入境水资源总量(包括入境河川径流量及区域外调水量)；ST代表区域蓄

7、存的T以前时段的总水资源量。(2)区域可利用的水资源潜力W″T。W′T是区域水资源的理论上极限值，W′T中，有一部分水量是不可被利用的，如降水入渗到土壤中而又不能为作物利用的部分无效水量，暴雨洪水中的不可控、不可利用部分(当然，如果能结合冲沙排盐，也可算作环境用水量)等，因而W″T=(1-βT)W′T(7)式中：βT为W′T中不可利用水量占W′T的百分比，0<βT<1.0，βT需结合具体河流、具体时段确定，不过，随着科技的进步，生产力水平的提高，βT随时间是呈不断减小的趋势。(3)可供区域社会经济发展利用的水资源潜力WT。W″T中，

8、还有部分水量是为维持区域生态环境系统所必须的最基本水量，可用UT表示，所以，可供区域社会经济发展实际利用的水资源潜力WT为：*WT=W″T-UT(8)[2-4]实际计算时，区域生态环境需水UＴ基本可分解为如下几部分：①河流基本生态环境