热烈祝贺 中国水利水电科学研究院 五十年院庆. 内陆干旱区水资源配置问题 清华大学水利系 雷志栋 2008.09.

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1 热烈祝贺 中国水利水电科学研究院 五十年院庆

2 内陆干旱区水资源配置问题 清华大学水利系 雷志栋 2008.09

3 ◆ 内陆干旱区及其水资源利用特点 ◆ 水资源量可利用量与地下水开发利用 ◆ 水资源耗水配置的分析思路与方法 ◆ 水资源配置利用中的问题与认识

4 （一） 内陆干旱区及其 水土资源利用特点

5 中国境内的内陆干旱区 ◇ 准噶尔盆地 （北疆） 32.3 ◇ 塔里木盆地 （南疆） 102 ◇ 吐哈盆地 （东疆） ◇ 柴达木盆地 （青海） 20 ◇ 青海湖盆地 （青海） ◇ 河西走廊 （甘肃） 27 ◇ 阿拉善高原 （内蒙古） （额尔齐斯河、伊犁河） 贺兰山以西干旱、极干旱区，面积 253 万 km 2 ，＞国土面积的 1/4 1

6 （一）内陆干旱区及其水土资源利用特点 中国西北内陆干旱区 山脉 沙漠 河流 西北主要经济发展带 — 平原绿洲 — 主要研究区域

7 （一）内陆干旱区及其水土资源利用特点 内陆干旱区绿洲水土资源及其利用特点 降水稀少、蒸发强烈 绿洲为沙漠所挟持或包围 2 水资源组成单一、转化频繁复杂 社会经济与自然生态对水的竞争激烈 土地资源丰富、利用类型复杂

8 ◆ 内陆干旱区及其水资源利用特点 ◆ 水资源量可利用量与地下水开发利用 ◆ 水资源耗水配置的分析思路与方法 ◆ 水资源配置利用中的问题与认识

9 （二） 水资源量可利用量 与地下水利用

10 （二）水资源可利用量与地下水利用 1 绿洲水资源量、可利用量、供水量 水资源总量＝地表水资源量 ＋地下水资源量－重复量 水资源量＝地表水＋ 地下水 ＋ 泉水 ？

11 2 绿洲水资源可利用量、供水量 水资源可利用量 ＝水资源总量－排出绿洲的水量 水资源可供水量 ＝地表水可供水量＋地下水可供水量 （二）水资源可利用量与地下水利用

12 3 地下水的补给与消耗 地下水资源量＝地下水补给量 地下水补给量＝天然补给量＋转化补给量 地下水转化补给 四大入渗补给 河道、水库、渠道、田间 地 下 水 消 耗 潜水蒸发 （二）水资源可利用量与地下水利用

13 新疆地下水评价结果 ( 非正式资料, 仅供参考） 评价时间总补给量天然补给转化补给可开采量 八十年代 37049321232 近 年 33246286153 地下水可开采量＝地下水补给量 × 开采系数 4 地下水评价、利用中的问题 地下水补给量、可开采量评价偏大 一个水顶几个水用？ 夺取无效的地下水潜水蒸发增加水资源可利用？ （二）水资源可利用量与地下水利用

14 ◇ 转化性 ◇ 动态性 ◇ 有效性 ◇ 不确定性 ◇ 地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面积 ◇ 作用 —— 城市生活工业的水源 地下水调蓄，春旱用水 降低地下水位，防治盐碱化等 特点 定位 （二）水资源可利用量与地下水利用

15 ◆ 内陆干旱区及其水资源利用特点 ◆ 水资源量可利用量与地下水开发利用 ◆ 水资源耗水配置的分析思路与方法 ◆ 水资源配置利用中的问题与认识

16 （三） 绿洲水资源耗水配置的 分析思路与方法

17 （三）绿洲水资源的分析思路与方法 绿洲的组成－－两大系统 社会经济系统、自然生态系统 人与自然和谐发展的理念 在西北干旱区尤为重要 关键问题是要保证自然生态一定的耗水量 如何协调社会经济与自然生态的用水 重要的、需要解决的问题 1 人与自然和谐发展理念的实现

18 2 供需平衡与耗水平衡 以供水节点计算 需水量 —— 灌溉（毛灌溉定额 × 面积） 工业（万元产值需水量 × 产值） 生活（饮用水定额 × 人口、牲畜数用，含环境绿化、美化） 供水量 —— 地表水供水量（河道、水库） 地下水供水量（井） 传统的水资源利用规划按规范要求进行水资源供需平衡分析 存在两个问题 ◇ 没有考虑生态耗水 ◇ 不是最终的资源配置 提出需要耗水分析与耗水平衡 （三）绿洲水资源的分析思路与方法

19 耗水平衡 绿洲可耗水量＝绿洲水资源可利用量 绿洲耗水量＝社会经济系统耗水量＋自然生态系统耗水量 社会经济 工业 生活（含环境绿化美化） 灌溉 其他 自然生态 沼泽湿地 林地 草地 裸地等 （三）绿洲水资源的分析思路与方法

20 3 内陆干旱区水资源配置的总框架 中国工程院重大咨询项目成果报告 《西北地区水资源配置生态环境建设和可持续发展战略研究》综合卷 在西北内陆干旱区，生态环境和社会经济系统的耗水以各占 50 ％为宜。 生态环境耗水是指人工绿洲、灌区、城镇范围以外的山地林草、天然 绿洲和荒漠植被以及河流、湖泊的生态耗水。人工绿洲、灌区、城镇的各 种防护林以及绿化、美化建设，都应包括在各自区域的社会经济耗水指标中。 按社会经济平均耗水率为用水量的 70 ％折算，今后内陆河流用水量的 最高开发利用率应不超过 70 ％。 （三）绿洲水资源的分析思路与方法

21 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 自然生态耗水形成与调控的宏观机理 干旱区绿洲自然生态耗水主要来源于 —— 社会经济没有引用和引用后没有消耗的水量

22 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 断 面 法 遥 感 模 型遥 感 模 型 四水转化模型模拟 4 耗水分析方法

23 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 △ W ＝（ IW － DW ）－ IWOUT ＋（ GWI － GWO ）＋ P 断面法

24 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 遥感模型分析法

25 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 四水转化模型模拟分析法

26 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 干旱区绿洲灌区四水转化模型概念图

27 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 5 以耗水（ ET ）为中心的水资源配置思路

28 6 叶尔羌河绿洲耗水分析 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 叶尔羌河绿洲遥感影像图 叶尔羌河平原绿洲 我国内陆干旱区最大的绿洲 我国第四特大型灌区 塔里木河四源流之一

29 V 分区土地利用类型与面积（ km 2 ） 14621.11865.84854.1938.21972.83019.2766.1204.1 合 计 579.253.887.618.372.2201.858.786.7 居 民 点居 民 点 637.2196.1129.233.251.2163.322.441.8 水 面 624.91.2116.1327.248.3109.012.610.5 洼 地 1410.9296.2510.065.8114.2239.297.388.3 裸 地 6424.5691.83185.9295.81018.8877.5115.239.5 自然生态 非灌 溉地 4944.4626.8825.3197.9668.01428.3460.737.3 灌 溉 地灌 溉 地 小海子巴 楚前 进麦盖提莎 车泽普叶 城单 元 名 称单 元 名 称 合计 VIIVIIVIIIIII 分 区 编 号分 区 编 号 表中不包括河道面积；灌溉面积约 742 万亩，不包括岳普湖的灌溉面积 灌溉地占绿洲总面积约 33 ％ （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

30 现状耗水分析结果 现状（ 1998 ～ 2002 ）绿洲年耗水（ mm ） 1998 ～ 2003 年绿洲年耗水 75 ～ 86 亿 m 3 ，平均约 80 亿 m 3 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

31 分 区叶 城泽 普莎 车麦盖提前 进巴 楚小海子 面 积（ km 2 ） 12047673019197393848541866 年 耗 水 量（ 10 8 m 3 ） 8.064.9520.2110.633.2620.8610.41 年 耗 水 量 （ mm ） 659603618522347421555 分 类年耗水量社会经济自然植被裸 地洼地水面蒸发 耗水量（ 10 8 m 3 ） 79.7539.8923.871.034.5110.45 耗水量（ mm ） 528722 ★ 37273722927 现状分区年耗水 现状分类年耗水 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

32 （ 1 ）平原绿洲现状耗水多，未满足向塔河供水的要求 来水较丰 —— 多年平均年径流量 73.9 亿 m 3 ， 5 年平均 79.5 亿 m 3 出流较少 —— 要求年平均下泄 7.26 亿 m 3 ， 5 年平均 0.3 亿 m 3 耗水大于可耗水量 —— 年可耗水量 68.7 亿 m 3 ， 5 年平均 80.3 亿 m 3 现状耗水评估 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

33 （ 2 ）平原绿洲内的耗水大体合理 分区耗水较均衡 分类耗水大体合理 社会经济系统，自然生态系统，耗水各占 50 ％左右 灌溉地年耗水 770mm 左右，非灌溉地年耗水 420mm 左右 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

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35 （ 3 ）年际、季节性缺水需通过水量调节解决 现状 5 年平均， 3 ～ 6 月春旱期 水库供水 11.4 亿 m 3 地下水开采 4.5 亿 m 3 共补充灌溉用水 16 亿 m 3 现状年际间缺水矛盾不突出，但问题存在 （ 4 ）平原绿洲社会经济耗水的效益尚不高 2002 年 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

36 规划水平年的水资源配置 （ 1 ）分析了向塔河干流输水的三个方案 （ 2 ）社会经济耗水以占水资源总量的 50 ％为宜 （ 3 ）规划灌溉面积以以维持现状（约 750 万亩）为好 （ 4 ）灌区节水程度与地下水开采量应适宜 （ 3 ）（ 4 ）不同方案的四水转化模拟及结果分析 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

37 灌溉地面积＋非灌溉地面积＝绿洲总面积 灌溉地耗水＋非灌溉地耗水＝绿洲总耗水 灌溉水利用系数提高 （地下水开采量增加） 灌溉面积扩大 灌溉地耗水增加 非灌溉地耗水减少 适宜灌溉水利用系数 适宜地下水开采量 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

38 ◆ 内陆干旱区及其水资源利用特点 ◆ 水资源量可利用量与地下水开发利用 ◆ 水资源耗水配置的分析思路与方法 ◆ 水资源配置利用中的问题与认识

39 （四） 水资源配置利用中的问题与认识

40 （四）水资源配置中的问题与认识 1 干旱区绿洲自然生态演变的态势 ※ 经济发展与自然生态演变的 U 形规则 ※ 维持现状、有所改善的治理原则 ※ 保护与破坏并存的现状 ※ 生态环境继续恶化的潜在威胁

41 科学理念 发展模式 工程措施 管理法规 生态现状 （四）水资源配置中的问题与认识

42 2 水资源利用方面认识的误区 ◇ 水资源量＝地表水＋地下水＋泉水 ◇ 地下水资源评价偏大、认识有偏差 一个水顶几个水用 夺取无效潜水蒸发增加水资源可利用量 ◇ 通过节水与地下水开采扩大灌溉面积 （四）水资源配置中的问题与认识

43 自然生态保护方面认识的误区 ◇ 没有经济效益的自然生态保护她干什么 ◇ 保护生态就是植树造林 ◇ 退耕还林主要是在原有耕地上发展林果业 （四）水资源配置中的问题与认识

44 重要的科学问题与工程实际问题 3 （四）水资源配置中的问题与认识 ☆ 干旱区绿洲自然生态演变的趋势与机理 ☆ 社会经济发展与自然生态保护的协调点（度） 自然生态保护的目标与价值 ☆ 宏观上如何确定社会经济（灌溉）与自然生态的耗水水平 ☆ 自然生态耗水及其调控的微观、宏观机理 ☆ 农业节水潜力的科学评价 ☆ 盐碱地改良与盐分安置规划 ☆ 干旱区绿洲水资源转化消耗分析的不确定性 水资源战略研究的重点 是水资源的高效利用及其战略转移

45 ◆ 内陆干旱区及其水资源利用特点 ◆ 水资源量可利用量与地下水开发利用 ◆ 水资源耗水配置的分析思路与方法 ◆ 水资源配置利用中的问题与认识

46 谢 谢