1.4 流域水资源规划体系框架

水资源规划是实施水资源管理的基本依据。目前,水资源规划管理的主要依据水资源环境承载能力,遵循水资源系统自然循环功能,按照社会经济规律和生态环境规律,运用法规、行政、经济、技术、教育等手段,通过全面系统地规划,优化配置水资源,对人们的涉水行为进行调整与控制,保障水资源开发利用与社会经济和谐持续发展[60]。由此可见,传统水资源管理规划的目的是控制水的需求,并对有限的径流性水资源进行优化配置。

传统意义上的水资源评价通常是计算降水自然分割后产生的径流性水资源量,即蓝水量。但是,如果仅以流域出口处实测径流量为依据评价水资源,就可能忽略了上游降水量分割产生的那部分蓝水,这些蓝水可能在到达流域出口之前已经转化为绿水,这通常是流域内提取蓝水用于消耗性用水造成的,使得流域出口处测得的径流量远小于真实的水资源量。

在对水资源进行评价后,水资源供需平衡分析是目前在进行水资源规划和管理中经常使用的分析方法。但供需平衡中都没有对区域总的水消耗(ET)加以限制。虽然需水管理限制了从自然水体中取水的数量,而且也迫使每种用途的用水效率得以提升,但由于发展的需要,人们可能会使用需水管理中节省下来的水或经过处理的再生水扩大经济规模,从而可能使可利用的水资源消耗殆尽[1]

为了重新评价水利用的有效性,首先必须采用生态水文的系统分析方法研究流域水循环的全部可更新水量——降水,即从降水着手研究,基于降水水资源分析供需平衡。

流域是人类生活的主要生境,是由水资源-社会经济-生态环境组成的复合系统。社会经济系统和生态环境系统以水资源为基础,而整个生态环境系统按照土地利用格局可分为陆域生态环境系统和水域生态环境系统。陆域生态环境系统支撑的物种包括自然植被、人工植被和陆上生物等,水域生态环境系统支撑水生动植物。因社会经济系统是叠加在陆域之上的,其耗水量称之为社会经济地域的耗水量(需水量)。

流域水资源规划体系框架如图1.4所示。

图1.4 流域水资源规划体系框架

由图1.4可知,流域真实需水量包括三部分——陆域生态环境需水量、社会经济系统需水量和水域生态环境需水量。其耗水平衡方程为

式中:P为流域降水量;W为外调水量;W绿为绿水量;W为蓝水量;ET为社会经济耗水量;ET为陆域耗水量(包括水域的蒸发量);R为水域的生态需水量;ΔQ为流域的蓄水变量。

将式(1.1)变化为

由式(1.2)可知,要使流域的社会经济用水需求与自然用水需求之间寻找平衡点,必须调整以上三部分的需水量,使流域水平衡达到水资源可持续的条件,即ΔQ=0,即在供需达到平衡前提下,通过调整社会经济用水需求与自然用水需求,使水资源-社会经济-生态环境组成的复合系统达到良性循环状态。