流域水资源总量估算

(一)流域水资源总量估算

1.估算依据

目前,坪坦河流域内无水文测站,也未建调蓄作用的大中型水利工程。因此,这里对流域水资源量的分析主要根据相关资料进行概算,主要概算依据有:①国家气象信息中心、中国气象科学数据共享服务中心发布的《中国地面国际交换站气候标准值月值数据集(1971—2010年)》中的降雨数据(网址为http://cdc.cma.gov.cn/home.do)。②通道水文站对渠水的实测资料。通道水文站位于东经108°38′,北纬29°19′,是国家基本水文站,也是渠水流域重要的水文控制站,有着自1959年设站以来较为完整的实测数据。

2.地表径流量测算

通道境内多年年平均降水量29.23亿米3,其中约有13.23亿米3的水量通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾作用返回大气中,因此,只有约16亿米3的水量由大小溪河汇集成河川径流或形成地下水。据通道县水文资料统计,境内多年平均地表径流量为15.76亿米3,县域总面积2225.4千米2,因此,可计算得到全县平均产水模数约为每年每平方千米70.79万米3。但实际上加上相邻的贵州黎平,广西龙胜、三江和本省的靖州、城步、绥宁等县汇入县内的客水20.35亿米3,全县河川径流总量约为36.11亿米3。研究区域坪坦河流域处于长江水系和珠江水系的分水岭,无大的客水入境,因此可以估算坪坦河流域地表水资源量为0.65亿米3,约占全县地表水资源总量的4.12%。但需要说明的是,通道境内地表复杂,降水存在地域差异,地表径流量也存在较大的地域差异,并且年内径流量分配不均,年际变化较大。

3.地下水资源量测算

经怀化市水利水电勘测设计研究院地质调查资料显示,坪坦河流域地下水主要为基岩裂隙水和碳酸盐岩类裂隙水两种类型,此类地下水径流模数为6.868~6.607升/千米2·秒,下渗系数为0.375~0.243,因此可以估算坪坦河流域地下水资源量为0.044亿米3。通道境内多年平均地下水补给量为2.04亿米3,坪坦河流域约占全县地下水总量的2.16%,地下水资源较为贫乏。

4.水资源总量

坪坦河流域地表水资源量为0.65亿米3,地下水资源量为0.044亿米3。如果不考虑重复的水量,流域水资源总量约为0.7亿米3,约占全县水资源总量的4.44%。

5.水资源可利用量

流域水资源通过河道生态需水、管渠下渗入地下水、农作物的吸引和蒸腾作用等方式循环流动(图4-2),其主要排泄途径有两条:一是通过地表植被蒸腾作用蒸发到大气中;二是通过潜水蒸发、地表水面蒸发消耗,流入下游的水可以通过工程措施控制开发利用。

图4-2 坪坦河流域水资源转换

图片来源:作者根据相关资料自绘

因此,坪坦河水资源可利用量是指扣除了维持生态环境用水和水资源总量中部分不能或难以控制的水资源量后,人类可以利用的最大水量。由于该流域地表和地下水转换频繁,不需单独计算地表水可利用量和地下水的可利用量,可直接估算水资源可利用量,即水资源可利用量=总水资源量-生态需水量,其中生态需水量包括河道内生态需水和河道外生态需水,河道内生态需水量主要是维持渗补给和污染自净的要求;河道外生态需水主要指除农业生产之外的植被需水,包括天然植被和人工植被。根据同类自然环境状态下(贵州省印江县坪底河)生态需水量的经验系数,可推算坪坦河每年生态需水量约为0.21亿立方米,可利用量为0.47亿立方米,理论可利用率约为44.7%。国际上一般认为,一条河流的合理开发利用限度为40%。