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1基于最嚴格水資源管理制度的水資源配置原則

水資源優化配置要求使有限的水資源得到合理、充分的利用，為全灌區農業、二三產業、生活、生產、生態5個方面提供可靠的水源，以獲得最大的綜合效益，即滿足經濟效益、社會效益、生態環境效益等多種效益目標，不是單純地追求某一方面的效益最好［4］，這些目標之間存在相互關聯、相互制約以及相互競爭的問題［5］．在基于最嚴格水資源管理制度的條件下，劉艷飛［6］提出要從水資源生態經濟系統整體的角度研究水資源的合理配置，堅持供需雙向協調．梁士奎等［7］提出以人水和諧為目標，在合理確定“三條紅線”控制指標的基礎上，研究不同水資源分配方案下的人水和諧程度．筆者結合灌區實際情況，提出在制定灌區水資源合理分配方案時，應當依照以下6項原則進行水資源優化配置．

1)用水總量控制．灌區地表水資源和地下水資源的可開采量應低于其閾值，不同水源供給各用水戶的總水量不應多于可供水資源量．

2)用水效率控制．農業作物灌溉定額、工業增加值用水定額以及其他生產、生活、生態用水定額都應小于設計用水定額．

3)用水順序控制．首先考慮保證城鄉居民用水，其次考慮二三產業用水，然后考慮農業用水、生態建設用水、生產養殖用水．同一用水對象的不同用水部門也應該考慮用水的輕重緩急，應從人民生活和社會經濟需要著手:生活用水應保證城鄉居民最低的用水需求;二三產業用水應優先滿足重要工業(電力、通訊、交通等部門)用水，其次考慮用水效益高的行業、企業用水［8］;農業用水應優先滿足重要經濟作物和糧食作物用水，同時還要考慮空間(灌區上下游、左右岸)關系等;生態用水方面應優先用于城鎮綠化、環境衛生．

4)用水水質控制．不同水質的水源供給不同的用水對象時，盡量保證優水優用、低質低用的原則．

5)根據限制納污控制紅線，控制污染物入河總量不超過其納污能力［9］，污染物排放濃度不能大于其允許排放的最高濃度，將有限的水資源數量和納污能力在區域間和用水部門間進行合理調配．6)生態環境用水量不得低于保護生態系統需要的最低用水量，包括改善水質，維護河湖平衡，美化居民的居住環境．

2灌區水資源優化配置模式

2．1水資源優化配置模型的建立

基于上述灌區水資源合理分配方案原則，建立多目標多水源合理分配的模型。

2．2目標方程的建立

根據多目標多水源模型建立目標方程。y1為農業需水量;y2為生態需水量(包括水系景觀和環衛綠化2部分);y3為生活需水量(包括農村生活和城鎮生活);y4為二三產業需水量;y5為牲畜養殖需水量;x1為黃河水供水量;x2為地表水供水量;x3為淺層地下水供水量;x4為中深層地下水供水量;x5為南水北調水供水量;a1、a2、b1、b2、c1、c2、c3、c4、d、e1、e2分別為不同水源應用于不同目標的水量值，單位統一為億m3．

2．3結果及分析

在規劃年(2020年)水資源供需平衡的基礎上，結合多目標多水源方程，采用線性規劃和計算機軟件(MATLAB)［10］相結合的辦法合理分配灌區的水資源．經計算，大功引黃灌區不同水源優化配置結果。結合大功引黃灌區社會經濟、水資源開發利用現狀與規劃、水利工程建設等諸多方面的實際情況，基于最嚴格水資源管理制度下的水資源優化配置綜合分析結果如下:

1)灌區生活、生產、二三產業和城市生態需水量均呈緩慢上升趨勢，農業用水量有所下降．供水區引黃供水呈上升趨勢，地下水開采量減少，考慮適當增加南水北調水來緩解非農業用水．

2)灌區以農業用水為主，綜合效益不高，不利于灌區綜合發展．為更好地實現水資源優化的配置，應加大推行農業灌溉節水技術和灌區高效運行管理模式的保障措施，提高灌溉水保證率，將節約的水資源用于城鎮及工業區發展、灌區生態發展中．

3)在實際供水期間，應考慮充分使用引黃水量指標，適當增加引黃水量用于農業灌溉和生態用水，這樣可以緩解灌區水資源的緊缺狀況，并可有效遏制地下水超采的趨勢，回補地下水;同時改善灌區河道的水質狀況和生態環境，增加環境的濕度，減少地表濕度的光輻射，將對凈化空氣、調節區域小氣候起到非常重要的作用．另外，在地下水埋深較淺、有可能引發鹽堿化的地區則先利用地下水，如沿黃地區或引黃灌區;因黃河持續大量側滲或大水漫灌而導致地下水位偏高，有可能引起土壤鹽堿化，一般在每年8、9月份，地下水位達到最高，應優先開發利用地下水資源，減少引黃水量的使用，將引黃水供給下游缺水區．在不影響河道水環境條件下，可將地表水，用于農業生產和水系景觀建設．南水北調水水質較高，用水成本也較高，可用于城鎮生活和對水質要求較高的工業．

4)灌區上下游統籌管理的問題．由于分散管理使得上下游用水出現上游用水充足、下游無水可用的現象．為了充分發揮工程效益，建議施行統籌管理、統一調度，推廣實行自上而下的配水計劃制定方式，配水計劃具體到各取水口，按時段劃分流量、水量．對整個灌區的水源工程、灌區建設、灌區擴建更新改造、灌區水資源調度等進行統籌安排．

5)水資源實時監測與調控．采用高科技遠程自動化監測、檢測儀器，通過對灌區水資源使用信息的實時監測、反饋，由計算機軟件系統作出適宜的實時水資源優化配置和調度方案，使得灌區管理更加科學化、智能化．

6)灌區要建立最嚴格水資源管理制度和水資源優化配置相結合的用水管理制度，推進以用水總量、用水定額控制管理為重點的節水防污、生態保護、有償使用、監管并重的水資源管理制度．

3結語

對大功引黃灌區水資源優化配置的研究，涉及社會經濟、生態環境、水文氣象、水利工程建設等諸多方面，雖然取得了一些成果，但由于收集的資料不全，時間和經驗不足，研究不夠全面和深入，故對問題的探究做了適當簡化．鑒于水資源優化配置是一個不斷優化、不斷完善的過程，需在以下幾個方面做進一步的深入研究:

1)按照水質進行水資源配置的原則還需進一步完善．

2)缺乏對灌區水資源生態環境效益有效的評價方法和定量的計算分析．

3)隨著科學技術的發展，灌區內二三產業對中水的利用將會加大．

4)隨著經濟社會的不斷發展，對水資源的需求量和可供應量是不容易被確定的，要結合風險分析對這些量值進行預測。

作者：張運鳳 郭威 徐建新 張修宇 單位：華北水利水電大學