基本簡介
定義概念
水資源規劃就是對水資源事業的內容進行總體安排。
目前,水資源規劃還沒有統一明確的概念。
陳家琦教授認為,水資源規劃是指在統一的方針、任務和目標的約束下,對有關水資源的評價、分配和供需平衡分析及對策,以及方案實施後可能對經濟、社會和環境的影響方面而制定的總體安排。
左其亭等給出如下定義:水資源規劃是以水資源利用、調配為對象,在一定區域內為開發水資源、防治水患、保護生態系統、提高水資源綜合利用效益而制定的總體措施計畫與安排。
基本任務
水資源規劃的基本任務是:根據國家或地區的經濟發展計畫、保護生態系統要求以及各行各業對水資源的需求,結合區域內或區域間水資源條件和特點,選定規劃目標,擬定開發治理方案,提出工程規模和開發次序方案,並對生態系統保護、社會發展規模、經濟發展速度與經濟結構調整提出建議。
主要內容
水資源規劃的主要內容包括:水資源量與質的計算與評估、水資源功能的劃分與協調、水資源的供需平衡分析與水量科學分配、水資源保護與災害防治規劃以及相應的水利工程規劃方案設計及論證等。
實現目的
水資源規劃的目的是合理評價、分配和調度水資源,支持經濟社會發展,改善環境質量,以做到有計畫地開發利用水資源,並達到水資源開發、經濟社會發展及自然生態系統保護相互協調的目標。
現代意義下的水資源規劃是水利規劃的重要組成部分,主要是對流域或區域水利綜合規劃中進行水資源多種服務功能的協調,為適應各類用水需要的水量科學分配,水的供需分析及解決途徑,水質保護及污染防治規劃等方面的總體安排。
水資源規劃作為國民經濟發展總體規劃的重要組成部分和基礎支撐規劃,其目標就是通過制定水資源綜合規劃,進一步查清我國水資源的現狀,在分析水資源承載能力的基礎上,提出水資源合理開發、高效利用、最佳化配置、全面節約、有效保護、綜合治理、科學管理的布局和方案,作為今後一定時期內水資源開發利用與管理活動的重要依據和準則,促進和保障我國人口、資源、環境和經濟的協調發展,以水資源的可持續利用支撐經濟社會的可持續發展。
水資源綜合規劃主要包括以下幾方面內容:水資源調查評價;水資源開發利用現狀評價;水資源需求預測;節約用水規劃;水資源保護與污水處理再利用規劃;水資源開發利用潛力分析與供水預測;水資源合理配置;水資源開發利用布局與實施方案制定;規劃實施效果評價;水資源可持續利用保障措施制定;水資源綜合規劃信息系統建設等。其中,水資源承載能力分析作為水資源開發利用潛力分析的一個重要內容,同時也是水資源規劃必不可少的一部分。
根據社會發展和國民經濟各部門對水的需求,制定流域或地區的水資源開發和河流治理的總體方案。包括確定開發治理目標,選定實施方案和擬定開發程式等工作。水資源規劃的成果既可作為編制水資源工程建設長期計畫的依據,又可作為近期水資源開發利用和水資源工程設計的指導。
重要意義
1.水資源規劃是確保水資源可持續利用、促進經濟社會可持續發展的重要保障
2.水資源規劃是充分發揮水資源最大綜合效益的重要手段
根據經濟社會發展需求,通過水資源規劃手段,分析當前所面臨的主要水問題,同時提出可行的水資源最佳化配置方案,使得水資源分配既能維持或改善生態系統狀況,又能發揮最大的社會、經濟效益。
3.水資源規劃是新時期水利工作的重要環節
我國水利工作正處於四個轉變的過渡時期:從工程水利向資源水利轉變;從傳統水利向現代水利轉變;從以犧牲環境為代價發展經濟的觀念向提倡人與自然和諧共存的思想轉變;從對水資源的無節制開發利用向以可持續發展為指導思想的合理開採轉變。
發展歷程
19世紀以前人類對水資源的規劃即已開展,到20世紀初逐步從定性走向定量。20年代,美國學者首先提出套用數理統計理論進行調節計算的經驗方法,此後蘇聯學者使其形成了較完整的水資源規劃數理統計方法。之後,隨著電子計算機的發展與套用,提出水資源數學規劃方法,即以數學表達式來描述水資源系統特徵及開發利用中相互依賴和制約的關係,並求出為某一目標(或多目標)服務的最優解,其內容包括線性規劃、動態規劃、非線性規劃與多目標規劃等。
原則思想
水資源規劃應遵循的原則
制定水資源規劃時,在力所能及的範圍內,儘可能充分考慮經濟社會發展、水資源充分利用、生態系統保護的協調;儘可能滿足各方面的需求,以最小的投入獲取最滿意的社會效益、經濟效益和環境效益。需要遵循一定的原則:全局統籌、兼顧局部的原則,系統分析與綜合利用的原則,因時因地制定規劃方案的原則,實施的可行性原則。
水資源規劃是國民經濟建設總體規劃和國土整治規劃的一個組成部分。國家為一定時期所制定的建設目標、戰略重點、戰略部署和有關方針政策,都是編制水資源規劃必須遵循的基本原則。此外,為了充分利用水資源,最大限度地滿足各方面的發展需要,以最小的投資取得最大的社會經濟效果,在規劃中還需遵循下述具體原則。
①從全局出發,分清主次,統籌兼顧,相互協調。水資源的開發利用,涉及到有關地區和許多經濟部門的權益,必須從整體最優著眼,全盤考慮開發、治理各類項目的主次,協調興利與除害之間、各用水部門之間的矛盾,通過統一規劃,兼顧或滿足各方要求,保護或改善自然環境,取得總體規劃的最大社會經濟效益。
②綜合開發,綜合利用。根據規劃地區的自然和社會特點,力求除害與興利相結合,採用綜合措施,取得綜合效果。規劃措施儘可能做到一水多用,一庫多利,一物多能,綜合多效。例如,一定的水量,先發電後供水;一定的庫容,要使防洪與興利相結合;同一泄水底孔建築物,可兼顧泄洪、下游供水、沖沙、放空水庫和施工導流等多種用途;同一規劃方案,既要為經濟部門服務,又要為地區改善環境、增加人民福利提供多方效能。
③因時制宜,因地制宜。按照規劃區域的自然、經濟規律,從多方面研究選擇有效的規劃措施,即既要研究水利措施,也要研究農業、林業等非水利措施,既要研究工程措施,也要研究管理、政策等非工程措施。
水資源規劃的指導思想
水資源規劃工作必須堅持可持續發展的指導思想。這是社會發展和時代進步的必然要求,也是指導當前水資源規劃工作的重要指導思想和基本出發點。
在可持續發展思想指導下的水資源規劃的目標,是通過人為調控手段和措施,向經濟社會發展和生態系統保護提供源源不斷的水資源,以實現水資源在當代人之間、當代人與後代人之間及人類社會與生態系統之間公平合理的分配。
可持續發展思想對水資源規劃的具體要求可概括為:
①水資源規劃需要綜合考慮社會效益、經濟效益和環境效益,確保經濟社會發展與水資源利用、生態系統保護相協調。
②需要考慮水資源的承載能力或可再生性,使水資源開發利用在可持續利用的允許範圍內進行,確保當代人與後代人之間的協調。
③水資源規劃的實施要與經濟社會發展水平相適應,以確保水資源規劃方案在現有條件下是可行的。
④需要從區域或流域整體的角度來看待問題,考慮流域上下游以及不同區域用水間的相互協調,確保區域經濟社會持續協調發展。
⑤需要與經濟社會發展密切結合,注重全社會公眾的廣泛參與,注重從社會發展根源上來尋找解決水問題的途徑,也配合採取一些經濟手段,確保“人”與“自然”關係的協調。
水資源規劃的編制應根據國民經濟和社會發展總體部署,並按照自然和經濟的規律,來確定水資源可持續利用的目標和方向、任務和重點、模式和步驟、對策和措施,統籌水資源的開發、利用、治理、配置、節約和保護,規範水事行為,促進水資源可持續利用和生態系統保護。
工作流程
確定規劃目標
確立規劃的目標和方向,這是後面制定具體方案或措施的依據。規劃目標往往要根據規劃區域的具體情況和發展需要來制定。
資料的收集、整理和分析
水資源規劃需要收集的基礎資料,包括有關的經濟社會發展資料、水文氣象資料、地質資料、水資源開發利用資料以及地形地貌資料等。資料的精度和詳細程度要根據規劃工作所採用的方法和規劃目標要求而定。在收集資料的過程中,還要及時對資料進行整理,包括資料的歸併、分類、可靠性檢驗以及資料的合理插補等。另外,在資料整理後,還要進行資料分析,這便於查明規劃區域內所存在的問題,並與水資源規劃目標進行相互比較和對照。
區劃工作
區域劃分,又稱“區劃工作”,是將繁雜的規劃問題化整為零,分步研究,避免由於規劃區域過大而掩蓋水資源分布不均、利用程度差異的矛盾,影響規劃效果。在區划過程中,要考慮地形地貌因素,應儘量與行政分區保持一致。如果按照水系進行分區時,並考慮區域內供水系統的完整性。總體來看,區劃應以流域、水係為主,同時兼顧供需水系統與行政區劃。對水資源貧乏、需水量大、供需矛盾突出的區域,分區宜細些。
水資源評價
水資源評價的內容主要為水資源數量評價和質量評價。合理的水資源評價,對正確了解規劃區水資源系統狀況、科學制定規劃方案有十分重要的作用。水資源數量評價包括研究區內水文要素的規律研究,降水量、地表水資源量、地下水資源量以及水資源總量計算等內容。水資源質量的評價包括泥沙分析、天然水化學特徵分析、水資源污染狀況評價等內容。
水資源供需分析
水資源供需分析就是在分析流域水資源特性及開發利用現狀的基礎上,結合流域經濟社會發展計畫,預測不同水平年流域供水量、需水量,並進行供需平衡分析,提出緩解主要缺水地區和城市水資源供需矛盾的途徑。
擬定和制定規劃方案
根據規劃目標、要求和資料的收集情況,擬定規劃方案。擬定的方案應儘可能反映各方面的意見和需求。通過建立數學模型,採用計算機模擬技術,對擬選方案進行檢驗評價,並進一步改善可選方案的結構、功能、狀態、效益,直至得到能滿足一切約束條件並使目標函式達到極值的最佳化方案。
實施的具體措施及綜合評價
根據選定的規劃方案,制定相應的具體措施,並進行社會、經濟和環境等多準則綜合評價,最終確定水資源規劃方案。對選擇的規劃方案進行綜合評價,實際上是把它實施後與實施前進行比較,來確定可能產生哪些有利的和不利的影響。
成果審查與實施
依據前面所提出的推薦方案,統籌考慮水資源的開發、利用、治理、配置、節約和保護,研究並提出水資源開發利用總體布局、實施方案與管理模式。另外,隨著外部條件的變化以及人們對水資源系統本身認識的深入,還要經常對規劃方案進行適當的修改、補充和完善。
工作步驟
各類水資源規劃,因規劃對象、目的和情況的不同,研究內容的深度和廣度差異很大。但它們的工作步驟和工作內容大體相同。
①調查研究。包括蒐集整理有關的自然、經濟、技術資料,總結可資借鑑的水利建設經驗和規律,闡明規劃問題的背景與現狀。
②做好預測,確定規劃條件。按照不同的規划水平年,研究預測這一時期中因人口增長、城鄉建設和工農業發展等可能出現的社會經濟條件的變化,並擬定規劃任務、規劃目標。
③擬定開發治理初步方案。根據不同時期的需水、需電要求,研究水資源合理利用的途徑,探討水資源開發治理對社會、經濟和環境等的影響,擬定初步可行方案。
④比選方案,提出規劃成果。針對初選方案,結合水工設計,進行水文計算、水利計算、工程量和投資估算、效益分析和對環境影響的評價;通過技術、經濟、社會、政治、環境等的綜合分析,提出推薦實施方案和開發程式。
⑤檢驗核實,提出進一步試驗研究計畫。
⑥報請上級審批。將規劃方案及結論意見,報送國家或地方政府審批,是規劃工作的最終步驟。規劃報告一經批准,就具有法律性的約束;如需變動或修改,仍需報請原審批單位核定。
隨著現代科學技術的發展,傳統規劃方法的許多環節將由水資源系統分析方法所替代。系統分析法把規劃整體作為系統看待,從系統整體最優出發,研究系統關係的各個方面和運動的全過程;並套用數學模型、最佳化技術和電算手段,直接求得規劃問題的最優解。這樣,有助於考慮問題更加全面、分析計算問題更加準確,還可大大縮短規劃作業工時。
類別劃分
根據規劃的對象和要求,水資源規劃可分為:江河流域水資源規劃,地區水資源規劃,跨流域調水規劃,專業水資源規劃,水資源綜合規劃
江河流域水資源規劃
是以整個河流流域為對象的水資源規劃,也稱流域規劃。
流域水資源規劃是指以整個江河流域為研究對象的水資源規劃,包括大型江河流域的水資源規劃和中小型河流流域的水資源規劃,簡稱為流域規劃。流域規劃區域一般是按照地表水系空間地理位置來進行劃分、並以流域分水嶺為研究水資源的系統邊界。
其規劃內容涉及國民經濟發展、地區開發、自然資源與環境保護、社會福利與人民生活水平提高以及其他與水資源有關的問題,研究的對策一般包括防洪、灌溉、排澇、發電、航運、供水、養殖、旅遊、水環境保護、水土保持等內容。
一個江河流域規劃常涉及國計民生的廣闊領域,如國民經濟發展、地區開發、自然環境、社會福利和國防等各個方面,而且開發治理項目眾多,如防洪、除澇、灌溉、水力發電、工業和城市供水、航運、養殖、水質控制、環境改善等。規劃的重點是:制定河流綜合開發綜合治理的總體方案,確定諸如防洪、灌溉、發電、航運等綜合利用工程的初步輪廓以及一些關鍵性工程的位置和工程規模,通過方案比較選定實施方案和開發程式。各江河由於流域面積大小不一,開發價值高低不同,研究內容往往有很大差別。大江大河規劃或有特殊開發價值的中小河流規劃大都關係到國土資源的合理開發利用和國家經濟計畫,因此這類規劃一般與國土整治規劃和國民經濟計畫,密切結合。
地區水資源規劃
是以行政區或經濟區為對象的水資源規劃。地區水資源規劃是指以行政區或經濟區、工程影響區為對象的水資源規劃。其研究內容與流域水資源規劃基本接近,其規劃的重點視具體的區域和水資源功能的不同而有所側重。在進行地區水資源規劃時,重點考慮本地區是首要的,但同時還要兼顧更大範圍或研究區所在流域的水資源總體規劃,不能片面強調當地局部利益而不顧整體利益。
依據地區範圍的大小、特點,經濟發展方向和對水資源開發治理要求,它的規劃重點,或是服務於農業生產的防洪、灌溉、排水工程;或是服務於工業能源發展的水力發電;或是工業和城市供水和航運等工程;或是以上幾個方面兼而有之。規劃工作內容,根據不同情況,大致與流域規劃相似。
跨流域調水規劃
跨流域水資源規劃是指以一個以上的流域為對象,以跨流域調水為目的的水資源規劃。跨流域規劃既需要探討由於水資源的再分配可能對各個流域帶來的社會經濟影響、環境影響,又需要探討水資源利用的可持續性以及對後代人的影響及相應對策。
也指修建跨越兩個或兩個以上流域的引水(調水)工程,以達到在地區間調劑水量盈虧為目的的水資源規劃。跨流域引水,關係到相鄰地區工農業的發展,涉及到有關流域的水資源重新分配和可能引起的社會生活條件和生態變化。因此,必須全面考慮跨流域的水量平衡關係,綜合協調地區間、經濟部門間可能產生的矛盾和環境質量可能變壞而引起的影響。引水工程方案的選擇和水資源的開發利用,與流域規劃或地區規劃相似。
專業水資源規劃
專項水資源規劃是指以流域或地區的某一專項水資源任務為對象或對某一行業所作的水資源規劃。
這類規劃針對性比較強,就是針對某一專門問題而開展,但在規劃時,不能僅盯住要討論的專門問題,還要考慮對區域(或流域)的影響以及區域(或流域)水資源利用總體戰略。
例如,流域或地區的防洪規劃、水力發電規劃、灌溉規劃、航運規劃和綜合利用水利樞紐或單項工程的規劃等。專業水資源規劃,一般是在流域或地區規劃的基礎上進行的,並成為相應規劃的組成部分。
水資源綜合規劃
水資源綜合規劃是指以流域或地區水資源綜合開發利用和保護為對象的水資源規劃。
水資源綜合規劃是在查清水資源及其開發利用現狀、分析和評價水資源承載能力的基礎上,根據經濟社會可持續發展和生態系統保護對水資源的要求,提出水資源合理開發、高效利用、有效節約、最佳化配置、積極保護和綜合治理的總體布局及實施方案,促進流域或區域人口、資源、環境和經濟的協調發展,以水資源的可持續利用支持經濟社會的可持續發展。
供需預測與供需平衡分析
水資源開發利用情況調查評價
⒈基本要求
①收集整理與用水有關的主要經濟社會指標,調查統計供水基礎設施及其供水能力、供水量和用水量,分析供、用、耗水量的組成情況及其變化趨勢;
②收集供水水質監測資料,對供水水質進行評價;
③調查點污染源(工業和城市生活)、面污染源、入河(湖、庫)排污口等情況,統計分析污廢水和主要污染物的排放量,以及排入河湖庫的污廢水量和主要污染物量;
④分析綜合用水指標、單項用水指標和用水彈性係數,評價用水水平和用水效率;
⑤對各流域的地表水資源開發率、平原區淺層地下水開採率及水資源利用消耗率進行分析計算,評價水資源的開發利用程度;
⑥調查分析河道內生態用水和生產用水需求,對地表水過量引用、地下水超采、水體污染等由於水資源不合理開發利用所造成的環境問題進行調查和評價。
⒉主要任務
水資源開發利用情況調查評價主要任務包括兩方面:一是“開發”方面,一是“利用”方面。水資源開發情況調查評價需要調查分析各水利工程的建設發展過程、使用情況和存在的問題;分析其供水能力、供水對象和工程之間的相互影響,並主要分析流域水資源的開發程度和進一步開發的潛力。水資源利用情況調查評價,是分析現狀水平條件下,流域用水結構、用水部門的發展過程和目前的需水水平、存在問題及今後的發展變化趨勢。重點分析現狀情況下的水資源利用效率。
⒊主要內容
⑴經濟社會資料分析整理
當不同部門統計的數據相差較大時,應先分析其原因,再決定取捨;一般情況下,除灌溉面積採用水利部門統計數據外,其他數據應以統計部門為準。
⑵供水基礎設施及供水能力調查統計分析
供水基礎設施及供水能力調查統計分析,是以現狀水平年為基準年,分別調查統計研究區地表水源、地下水源和其他水源供水工程的數量和供水能力,以反映當地供水基礎設施的現狀情況。
⑶供水量調查統計分析
供水量是指各種水源工程為用水戶提供的包括輸水損失在內的毛供水水量。
⑷供水水質調查統計分析
根據地表水取水口、地下水開採井的水質監測資料及其供水量,分析統計供給生活、工業、農業不同水質類別的供水量。
⑸用水量調查統計及用水效率分析
用水量調查統計分析可按照農業、工業、生活三大類進行統計,並把城(鎮)鄉分開統計,分析用水變化趨勢。
⑹實際消耗水量計算
實際消耗水量,是指毛用水量在輸水、用水過程中,通過蒸散發、土壤吸收、產品帶走、居民和牲畜飲用等多種途徑消耗掉而不能回歸到地表水體或地下水體的水量。
⑺水資源開發利用引起的不良後果調查與分析
在水資源開發利用現狀分析過程中,要對水資源開發利用導致的不良後果進行全面的調查與分析。
⑻廢污水排放量調查分析
要求對工業企業廢水排放量、達標排放量、廢水處理量以及主要污染物排放量進行調查。根據廢污水排放量及水質監測資料,估算主要污染物排放量。並根據工業、城鎮生活用水量減去耗水量所推求的排放量,與調查結果進行對比分析,檢驗用水量、耗水量與廢污水排放量的合理性。
在調查統計資料的基礎上,分析計算人均生活污水排放量、單位產值工業廢水排放量、單位產值各主要污染物排放量、廢污水處理率、回用率等指標,並進行綜合評價。
⑼用水水平及效率分析
在經濟社會資料收集整理和用水調查統計的基礎上,分析計算綜合用水指標、農業用水指標、工業用水指標和生活用水指標,並評價其用水水平和用水效率及其變化情況。
⑽水資源開發利用程度綜合評價
在前面調查分析的基礎上,計算地表水資源開發率、平原區淺層地下水開採率、水資源利用消耗率等指標,綜合水資源利用現狀,分析評價水資源開發利用程度,說明水資源開發利用程度是高、中等還是低。
需水預測
⒈需水量增加的因素
*經濟進一步發展
*人口的增加
*城市化進程的加快
*生活水平的提高
*改善環境質量
⒉需水預測的內容
通常按照水資源的用途和對象,可將需水預測分為生產需水、生活需水和生態需水三大類。
⑴生產需水
生產需水是指有經濟產出的各類生產活動所需的水量,包括第一產業(種植業、林牧漁業)、第二產業(工業、建築業)及第三產業(商飲業、服務業)。
⑵生活需水
生活需水是指城鎮、農村居民維持正常生活所需的水量(不包括公共用水、牲畜用水),即維持日常生活的家庭和個人用水,包括飲用、洗滌、清潔、沖廁、洗澡等用水。
⑶生態需水
生態需水是維繫生態系統最基本生存條件及其最基本環境服務功能所需求的水量,包括森林、草地等天然生態系統需水量,濕地、綠洲保護需水量,城市景觀生態需水量,維持河道基流需水量等。
⒊需水預測的方法
針對不同的用水行業,需水預測方法不同。
⑴工業需水預測的方法
工業需水預測,通常根據萬元GDP需水量、萬元工業產值需水量、萬元工業產值增加值需水量,採用淨定額法進行計算。對於火(核)電工業可以根據發電量單位需水量為需水定額來進行計算。
工業需水定額的預測方法包括:重複利用率法、趨勢法、規劃定額法和多因子綜合法等,以重複利用率法為基本預測方法。
一般情況下,工業用水年內分配相對均勻,僅對於年內用水變幅較大的地區,可通過典型調查進行用水過程分析,計算工業需水量月分配係數,進而確定工業需水的年內需水過程。
⑵農業需水預測分析
農業需水包括種植業和林牧漁業需水。種植業主要根據田間灌溉定額和渠系水利用係數來進行計算;林業主要採用灌溉定額法來進行計算;牧業可以按大牲畜和小牲畜日需水定額法進行計算;漁業可以採用畝均補水定額法進行計算。
農業需水具有季節性特點,為了反映農業需水量的年內分配過程,要求提出農業需水量的月分配係數。農業需水量月分配係數可根據種植結構、灌溉制度及典型調查加以綜合確定。
⑶建築業和第三產業需水預測方法
建築業需水預測以單位建築面積需水量法為主,以建築業萬元增加值需水量法進行覆核。
第三產業需水可採用萬元增加值需水量法進行預測,根據這些產業發展規劃成果,結合用水現狀分析,預測各規划水平年的淨需水定額和水利用係數,進行淨需水量和毛需水量的預測。
建築業和第三產業需水量年內分配比較均勻,僅對年內用水量變幅較大的地區,通過典型調查進行用水量分析,計算需水月分配係數,確定需水量的年內需水過程。
⑷生活需水預測方法
生活需水分城鎮居民生活需水和農村居民生活需水兩類,可採用人均日需水量方法進行預測。
根據經濟社會發展水平、人均收入水平、水價水平、節水器具推廣與普及情況,結合生活用水習慣和現狀用水水平,參照建設部門已制定的城市(鎮)用水標準,參考國內外同類地區或城市生活用水定額,分別擬定各水平年城鎮和農村居民生活需水淨定額;根據供水預測成果以及供水系統的水利用係數,結合人口預測成果,進行生活淨需水量和毛需水量的預測。
城鎮和農村生活需水量年內分配比較均勻,可按年內月平均需水量確定其年內需水過程。對於年內用水量變幅較大的地區,可通過典型調查和現狀用水量分析,確定生活需水月分配係數,進而確定生活需水的年內需水過程。
⑸生態需水預測方法
可按河道內和河道外兩類生態需水口徑分別進行預測。不同類型的生態需水量計算方法不同。
城鎮綠化、防護林草等以植被需水為主體的生態需水量,可採用定額預測方法;湖泊、濕地、城鎮河湖補水等,以規划水面的蒸發量與降水量之差為其生態需水量。
⑹河道內其它需水預測方法
具體可根據其各自的要求和特點,參照有關計算方法分別估算,並計算控制節點的月需水量外包線。
⒋需水定額的確定
⑴工業需水定額
工業需水定額,近期可參考有關部門已制定的用水定額標準,遠期可參考目前經濟比較發達、用水水平比較先進國家或地區現有的工業用水定額水平,結合本地的發展條件來確定。
⑵農業需水定額
種植業需水定額,可選擇具有代表性的農作物,確定其田間灌溉定額,並結合農作物播種面積、複種指數以及農作物分布,綜合確定需水定額。有條件地區,可按農作物分類進行計算。
林牧漁業需水定額,可依據試驗資料或現狀調查資料,確定林草淨灌溉定額;魚塘補水定額,可參考魚塘滲漏量和水面蒸發量與降水量的差值來確定。
⑶生活需水定額
可參照建設部門制定的城市(鎮)用水標準,或參考國內外同類地區城市生活用水定額,結合當地實際情況,分別擬定各水平年城鎮和農村生活需水淨定額。
⒌需水預測匯總
在生活、生產和生態三大類用戶需水預測的基礎上,進行河道內和河道外需水預測成果的匯總。
河道外需水量,一般均要參與水資源的供需平衡分析,應按城鎮和農村兩大供水系統進行需水量的匯總。
河道內需水量,根據河道內生態需水和河道內其他生產需水的對比分析,取月外包過程線。
⒍成果合理性分析
合理性分析主要為各類指標發展趨勢(增長速度、結構和人均量變化等)和國內外其他地區的指標比較,以及經濟社會發展指標與水資源條件之間、需水量與供水能力之間等關係協調性分析等。
供水預測
供水預測是以現狀情況下水資源的開發利用狀況為基礎,以當地水資源開發利用潛力為控制條件,通過經濟技術綜合比較,制定出不同水平年的水資源開發利用方案,從而進行可供水量預測,為水資源的供需分析與合理配置提供參考依據。
⒈供水系統的分類
按供水工程情況分類:
按供水水源分類:
按供水用戶分類:
⒉可供水量及開發潛力的概念
可供水量是指在不同水平年、不同保證率或不同頻率情況下,通過各項工程設施,在合理開發利用的前提下,可提供的能滿足一定水質要求的水量。可供水量的概念包含以下內容:
①可供水量並不是實際供水量,而是通過對不同保證率情況下的水資源供需情況進行分析計算後,得出的工程設施“可能”或“可以”提供的水量,是對未來情景進行預測分析的結果;
②可供水量既要考慮到當前情況下工程的供水能力,又要對未來經濟發展水平下的供水情況進行預測分析;
③計算可供水量時,要考慮豐、平、枯不同來水情況下,工程能夠提供的水量;
④可供水量是通過工程設施為用戶提供的,沒有通過工程設施而為用戶利用的水量不能算作可供水量;
⑤可供水量的水質狀況必須能達到一定的使用標準。
水資源開發利用潛力是指通過對現有工程的加固配套和更新改造、新建工程的投入運行和非工程措施的實施後,與現狀條件相比所能提高的供水能力。
水資源開發利用潛力與水資源可利用量和工程供水能力有關。
⒊影響可供水量的因素
⑴來水條件
來水條件對可供水量的影響較大,不同年份的來水變化以及年內來水隨季節的變化,都直接影響到可供水量的大小。
⑵用水條件
對於不同區域,由於用水條件不同,算出的可供水量也可能不同。此外,由於水資源是一個相互作用、相互關聯的大系統,往往一個地區的用水條件也會限制其他地區的可供水量。
⑶水質條件
供水的水質必須要達到一定的使用標準,水源地的水質狀況會直接影響到可供水量的大小。
⑷工程條件
工程條件決定了供水能力的大小,也就影響到可供水量的多少。另外,不同的工程調度運行方式和不同時期設施的變更擴建等,也能導致可供水量的變化。
⒋可供水量計算
⑴地表水可供水量計算
地表水可供水量大小取決於地表水的可引水量和工程的引提水能力。
地表水可供水量計算通式如下:
式中:Qi、Yi分別為i時段滿足水質要求的可引水量、工程的引提水能力;t為計算時段數。地表水的可引水量Qi應小於或等於地表水的可利用量。
⑵地下水可供水量計算
一般,可供地下水主要是指礦化度不大於2g/L的淺層地下水。地下水可供水量大小取決於機井提水能力和地下水可開採量,其計算通式如下:
式中:Gi,Wi分別為i時段機井提水能力、當地地下水可開採量;t為計算時段數。
⑶其它水源的可供水量
雨水集蓄利用:可以通過調查、分析現有雨水集蓄工程的供水量大小及其作用和對河川徑流的影響,來綜合確定現狀水平年可供水量。
微鹹水:可以通過對微鹹水的分布及其可利用地域範圍和需求的調查分析,綜合評價微鹹水的開發利用潛力和需求量,提出不同水平年微鹹水的可供水量。
污水處理回用量的確定要考慮兩方面:一是供水方面,達到一定水質要求的回用水到底有多少;二是需水方面,可以利用回用水的用水戶到底需要多少回用水。經過兩方面的綜合分析,提出不同水平年污水處理回用可供水量。在確定海水利用量時,要結合海水利用現狀,充分考慮技術經濟條件和海水利用範圍、途徑等因素。
深層承壓水可供水量的確定要經過詳細的勘察和論證,掌握深層承壓水的分布、補給和循環規律,綜合評價深層承壓水可開發利用潛力,提出各水平年可供水量。
⑷總可供水量計算
總可供水量包括地表水可供水量、淺層地下水可供水量、其他水源可供水量。
總可供水量中不應包括超采地下水、超過分水指標或水質超標等不合理用水的量。
供水預測是以現狀水資源開發利用狀況為基礎,以當地水資源開發利用潛力為控制條件,通過技術經濟綜合比較,先制定出多組開發利用方案並進行可供水量預測,以供水資源供需分析與合理配置選用。
然後根據計算反饋的缺水程度、缺水類型,以及對合理抑制需求、增加有效供水、保護生態系統的不同要求,調整修改供水方案,再供新一輪水資源供需分析與水資源配置選用,如此,經過多次反覆的平衡分析,以水資源配置最終選定的供水方案作為推薦方案。
供需平衡分析
水資源供需平衡分析是指在一定區域、一定時段內,對某一水平年(如現狀或規划水平年)及某一保證率的各部門供水量和需水量平衡關係的分析。
其目的是通過對水資源的供需情況進行綜合評價,明確水資源的當前狀況和變化趨勢,分析導致水資源危機和產生環境問題的主要原因,揭示水資源在供、用、排環節中存在的主要問題,以便找出解決問題的辦法和措施,使有限的水資源能發揮更大的社會經濟效益。
水資源供需平衡分析的內容包括:①分析水資源供需現狀,查找當前存在的各類水問題;②針對不同水平年,進行水資源供需狀況分析,尋求在將來實現水資源供需平衡的目標和問題;③最終找出實現水資源可持續利用的規劃方案和措施。
⒈供需分析計算
水資源供需分析以計算分區為單元進行計算,以流域或區域水量平衡為基本原理,分析流域或區域內水資源的供、用、耗、排水之間的相互聯繫,概化出水資源系統網路圖(或稱系統節點圖),計算得出不同水平年各流域(或區域)的相關供需水指標。
根據系統網路圖並按照流域或區域水資源供需調配原則,採用水資源系統分析原理,選擇合適的計算方法,進行不同方案的水資源供需分析。
通過綜合研究分析,結合各流域或區域特點制定一套合理的成果檢驗方法,建立相應的指標,對主要成果進行分析計算和統計,評價成果的可靠性。
⒉現狀水平年供需分析
現狀供需分析一般包括兩部分內容:一是現狀實際情況下的水資源供需分析;二是現狀水平(包括供水水平、用水水平、經濟社會水平)不同保證率下典型年的水資源供需分析。
⒊規划水平年供需分析
不同規划水平年的水資源供需分析也包括兩部分內容:
一是分析在不同來水保證率情況下的供需情況,計算出水資源供需缺口和各項供水、需水指標,並作出相應的評價;
二是在供需不平衡的條件下,通過採取提高水價、強化節水、外流域調水、污水處理再利用、調整產業結構以抑制需求等措施,進行重複的調整試算,以便找出實現供需平衡的可行性方案。
⒋水資源供需平衡分析算例
現狀(2005)年75%保證率(以下敘述均指75%保證率)鄭州市總可供水量110257×104m3,總需水量為162450×104m3,總缺水量為52193×104m3,缺水率為32.13%。
在規划水平年(2020年),由於實施南水北調中線工程、污水處理廠中水回用、陸渾水庫西水東進工程、小浪底向鞏義供水工程,增加了可供水量,據規劃估算,可供水量為240193×104m3,需水量為230910×104m3,總體不缺水。
水資源規劃方案的比選與制定
規劃方案的比選
**在規劃方案比選的過程中,需要考慮以下幾點因素:
**要能夠滿足不同發展階段經濟發展的需要
**要協調好水資源分布與水資源配置空間不協調之間的矛盾
**要滿足技術可行的要求
**要滿足經濟可行的要求,使工程投資在社會可承受能力範圍內
選取最佳化方案的方法主要有:一方面,可以依據水資源最佳化配置模型,求解或多方案比較得到滿足最佳化配置模型所有約束條件且綜合效益最大的方案;另一方面,也可以通過方案綜合評價得到較優方案。
對選取的推薦方案再進行必要的修改完善和詳細模擬,按合理配置評價指標進行計算和分析,確定多種水源在區域間和用水部門之間的調配方式,提出分區的水資源開發、利用、治理、節約和保護的重點、方向及其聯合運行方式等。
規劃方案涉及的內容
根據水資源規劃的研究內容,制定的規劃方案應該涉及社會發展規模、經濟結構調整與發展速度、水資源配置方案、水資源保護規劃等方面。
⒈內容之一:社會發展規模
在制定水資源規劃方案時,考慮規劃區域經濟社會發展規劃,以適應經濟社會發展的需求。
⑴人口規劃
人口規劃,是以水資源規劃前期工作——經濟社會發展預測成果為基礎,根據水資源配置方案的要求,對經濟社會發展預測成果進行合理調整,從而制定合理的人口規劃。
另外,也可以通過水資源最佳化配置模型直接得到。這種方法是依據一定的人口預測模型,並在一定約束條件下,滿足經濟社會可持續發展的目標要求和條件約束。也就是說,在水資源最佳化配置模型中,包括人口預測子模型,通過模型求解得到人口發展規劃方案。
⑵農村發展規劃
農村發展規劃內容包括:農業生產布局、農村土地利用和農業區劃、農村鄉鎮企業規劃。
2.容之二:調整經濟結構與發展速度
在進行水資源規劃時,需要按照國家編制的統計資料,並結合地區和行業不同特點,可以重新對行業進行歸併和劃分,分別統計分析,以滿足用水行業配水的要求。
對於水資源規劃工作,最終報告要提出的關於經濟規劃部分的相關成果,至少要包括以下內容:①對三類產業的總體規劃;②對各行業發展速度進行巨觀調控。調整經濟結構和發展速度的基礎,應是在水資源規劃總體框架下,通過水資源最佳化配置,在一定約束條件下,滿足社會、經濟、環境綜合效益最大的目標。
調整經濟結構和發展速度規劃的一般步驟是:
***合理劃分經濟結構體系,也就是產業類型及行業劃分,並分別統計和分析
***建立經濟發展模型,並與社會發展模型相耦合,建立經濟社會發展預測模型
***依據水資源最佳化配置模型的求解結果,按照經濟系統的決策變數,並參考本地區國民經濟和社會發展計畫,合理調整經濟結構和各行業發展規模和速度
⒊內容之三:水資源配置方案
可持續發展目標下的水資源最佳化配置的研究思路和過程如下:
①根據研究區的實際情況,制定水資源規劃的依據、具體任務、目標和指導思想。
②了解經濟社會發展現狀和發展趨勢,建立由經濟社會主要指標構成的經濟社會發展預測模型,對未來不同規划水平年的發展狀況進行科學預測。
③分析研究區水資源數量、水資源質量和可供水資源量,並建立水量水質模型,以作為研究的基礎模型。
④依照前面介紹的方法,建立水資源最佳化配置模型。經濟社會發展預測模型、水量水質模型均包括在水資源最佳化配置模型中。
⑤通過最佳化模型的求解和最佳化方案的尋找,來制定水資源規劃的具體內容。
⒋內容之四:水資源保護規劃
⑴生態系統是經濟社會發展的基礎
隨著人類活動的不斷加劇,對生態環境的影響越來越大,生態環境發生的變化已經嚴重影響到區域經濟社會的可持續發展。因此,保護生態系統,是促進經濟社會與環境協調發展、建立人與自然和諧關係的重要舉措。
⑵水資源保護是維繫水資源可持續利用的關鍵
水資源保護規劃的目的在於保護水質,合理地利用水資源,通過規劃提出各種措施與途徑,使水質不受污染,以免影響水資源的正常用途。
進行水資源保護規劃時,必須先了解被規划水體的種類、範圍、使用要求和規劃的任務等,並把水資源保護目標納入到水資源最佳化配置模型中,再通過最佳化模型的求解和最佳化方案的選擇,可以得到水資源保護規劃的具體方案,從而制定水資源保護規劃。
水資源規劃報告書編寫
水資源規劃報告書編寫的基本要求
水資源規劃編制應根據國民經濟和社會發展總體部署,遵循自然和經濟發展規律,確定水資源可持續利用的目標、方向、任務、重點、步驟、對策和措施,統籌水資源的開發、利用、治理、配置,規範水事行為,促進水資源可持續利用和保護。
規劃的主要內容包括:水資源調查評價、水資源開發利用情況調查評價、需水預測、供水預測、水資源配置、總體布局與實施方案、規劃實施效果評價等。
對水資源規劃報告書的編寫有以下基本要求:
*規劃編制要從實際出發,按照科學和求實精神編制規劃,採用現代的新思想、新方法、新技術,堅持理論與實踐相結合的工作方法,求實創新地編制規劃。
*為保障規劃工作的有序進行,協調各類水資源規劃間的關係。
*制定規劃要與國民經濟和社會發展總體部署、生產力布局以及國土整治、生態建設、環境保護、防洪減災、城市總體規劃等相關規劃有機銜接。
*確保規劃計算正確、結果可靠
*要求報告思路清晰、層次分明、語句通順,杜絕錯別字。
水資源規劃報告書的內容目錄
根據一般流域或區域水資源規劃的撰寫步驟,並參考《全國水資源綜合規劃技術細則》(2002),列出水資源規劃報告書編寫的一般內容如下:
1概述
1.1規劃範圍及規划水平年
1.2區域概況
1.3規劃的總體目標、指導思想及基本原則
1.4規劃編制的依據及基本任務
1.5規劃的技術路線
1.6規劃主要成果介紹