基于蒸腾蒸发量指标的水资源合理配置方法

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1、水利学报年月第卷第期文章编号基于蒸腾蒸发量指标的水资源合理配置方法蒋云钟赵红莉甘治国胡明罡中国水利水电科学研究院水资源研究所北京北京市水利水电技术中心北京摘要本文基于真实节水理念提出了基于流域或区域蒸腾蒸发量指标以可消耗量分配为核心的水资源合理配置技术框架该框架以分布式水文模型多目标分析模型水资源配置模拟模型等组成的模型体系为支撑包括可消耗计算可消耗分配和分配方案验证等技术流程从流域或区域总来水量蒸腾蒸发量和供水量用水量耗水量与排水量两层面围绕指标进行水平衡分析与分配计算以南水北调中线工程实施后北京市水

2、资源合理配置问题为实例进行了应用研究的尝试关键词水资源配置蒸腾蒸发真实节水南水北调中图分类号文献标识码传统的水资源配置方法侧重于研究流域或区域供水量用水量耗水量和排水量之间的平衡进行多种可利用水源在区域间和各用水部门间的调配这种方法强调供用耗排循环中的水资源分配仅以获得供水范畴内最高水资源利用效率即供水使用效率为目标缺乏对水资源可消耗总量的控制因而不利于节水和废污水排放量的控制等首次提出节水中的可回收水和不可回收水概念等提出了真实节水系列概念强调整个水循环中不可回收水量中的节水而不仅限于供用耗排循环引发

3、了人们对水资源高效利用的新思考但这一思想主要用于农业灌溉用水管理从真实节水理念考虑水资源合理配置也存在扩展空间和新的衡量指标本文从真实节水的概念出发提出了从流域或区域水资源可消耗总量的控制出发基于流域或区域蒸腾蒸发量简称指标以可消耗为分配目标的水资源合理配置技术框架包括两个层面的水平衡分析与分配计算即流域或区域总水循环层面总来水量蒸腾蒸发量和出境水量的水分平衡与分配侧枝循环层面供水量用水量耗水量与排水量的平衡与分配基于指标以可消耗的不可回收量为分配目标的水资源合理配置能从总体上把握节水和水资源高效产出的

4、方向有效缓解水危机是对传统上以可利用水资源量为分配目标的进步可以避免表面上取用水量减少而实际消耗量增加的情况出现从而实现整个水循环范畴内的水资源高效利用和对废污水排放量的有效控制基于指标的水资源配置理念的概念传统上指包括地面蒸发和植物散发在内的土壤水分损失其物理意义是指水分从地球表面移向大气的过程包括从土壤与植株表面的液相或固相水的蒸发和通过植物组织的蒸腾除气候条件土壤因素和地面覆盖物自身特性等自然因素对影响很大以外实际还取决于人类活动对土地利用类型的改变和对水循环过程的改变等在蒸发降水径流的水文循环中

5、只有水分蒸发蒸收稿日期基金项目十一五国家科技支撑计划资助项目全球环境基金海河流域水资源与水环境综合管理资助项目国家科技合作重点项目作者简介蒋云钟男浙江东阳人教授级高级工程师主要从事水资源调度及水资源信息化研究腾才是水量的实际减少即真实的消耗水量由此形成了广义的概念即指一个区域的真实耗水量本文所指正是这个概念传统水资源配置方法通常以供需分析为核心和基础以追求供需缺口最小为分配目标对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行调配确定各类可利用水资源在供水设施运行管理等各类约束条件下对不同区域各类用水户的有效合

6、理分配并在此基础上形成配置格局得出不同发展模式下的水资源供用耗排过程解决水资源短缺及由此引发的生态与水环境恶化问题的途径是进行真实节水真实节水不是简单减少渗漏也不是单纯减少次灌水定额而是采取有效措施减少蒸发蒸腾即减少实现水资源产出效率的最大化真实节水强调区分传统节水中可回收水量和不可回收水量的概念认为只有减少不可回收水量的消耗才是真正意义上的节水不可回收水量消耗的主要去向为流入咸水体和流入海洋的流失量其中是与水资源配置最为密切相关且最为可控的因子不仅可作为农业真实节水的控制指标同样可作为水资源开发利用以

7、及其他各行业的节水与水资源高效利用的控制指标基于指标以可消耗的不可回收量为分配目标的水资源合理配置强调指标在区域行业部门及时间上的分配以分配成果为约束再进行供水的分配从资源取用合理的角度形成支持区域水资源可持续利用的水资源配置方案基于指标的水资源配置思路是以水循环系统社会经济系统和生态环境系统为研究对象以水资源可持续利用经济及生态合理以及降低为目标以多目标分析模型水资源配置和分布式水文模拟模型等为工具平台通过对水资源可利用量与可消耗量用水现状及消耗现状未来需水以及相应消耗情况的对比分析深层次地寻找区域水

8、资源利用问题根源针对问题进行多目标间的权衡拟定解决问题的各种可行水资源配置方案并应用分布式水文模型检验水资源配置方案所形成的分布对方案进行评价和比选最终提出推荐方案基于指标的水资源合理配置方法基于指标的水资源合理配置可分为三部分内容区域可消耗总量的确定可消耗的分配和水文模型对分配方案的验证如图所示其中区域可消耗总量的研究是从整个区域水平衡的层次为水资源配置确立耗水约束指标可消耗分配是以分配为核心在区域水循环层面和人工用水侧枝循环层面将约束分