人民珠江２０１２年第１期
周慶欣，席望潮
（中水珠江規劃勘測設計****，廣東廣州 ５１０６１０）
摘要：根據流域或區域水資源系統特徵和過程，提煉出真實和合理的水資源概化系統，建立科學適用的水資源配
置數學模型，按照制定的執行規則和配置方案，提出水資源具體的配置結果，為流域或區域水資源可持續利用及管
理提供依據。
關鍵詞：水資源配置；水資源系統；數學模型；配置結果中圖分類號：ｔｖ２１２．４
０前言文獻標識碼：ｂ文章編號
水資源系統中的所有過程，只能在概化後的水資源系統的基礎上進行計算。所以首先要從研究的目標出發，提煉出真實水資源系統中的主要特徵和過程，實現水資源系統的概化，
珠江區包括珠江流域、韓江流域、粵東、粵西、桂南沿海
諸河和海南島及南海各島諸河等。珠江區水系水情複雜、經濟社會發展不平衡，部分河段水汙染形勢嚴峻、區域性地區生態環境脆弱和水資源短缺、珠江河口鹹潮上溯增強、總體徑流調節能力低。
然後再將水資源系統轉化為計算機所能識別的網路系統。２．１水資源系統描述
鑑於珠江區水資源系統的複雜性，本次在水資源系統方面，採用了多水源（主要包括地表水、地下水、集雨工程、海水淡化及汙水處理再利用），多工程（主要包括蓄水工程、引水工程、提水、跨流域調水工程），水量傳輸系統（主要包括渠
水資源配置是水資源綜合規劃的核心，與規劃各部分內容相互關聯、互為反饋，又是規劃整體水平的反映和檢驗。水資源配置以水資源調查評價、開發利用評價、需水**、供水**等成果為基礎，針對區域或流域水資源系統的實際情
道、管道傳輸系統、水量回歸）的系統網路描述法。該方法使水資源系統中的各種水源、水量在各處的調蓄情況及傳輸關係都能夠得到客觀、清晰的描述（見圖１）。
況，建立水資源配置模型，計算不同需水和供水策略下的供需平衡以及供用耗排狀況；組合不同供需方案、水資源保護要求和工程排程措施等形成配置方案，為流域或區域水資源可持續利用及管理提供決策依據。１水資源配置主要任務
蒸發水資源配置的主要任務是在流域或區域內，遵循高效、公平、系統和可持續發展原則，通過工程與非工程措施，考慮
市場經濟規律和資源配置準則，通過合理抑制需求、有效增加供水、積極保護生態環境等手段和措施，對可利用的水資源在各用水部門和區域問進行調配。水資源合理配置的目的就是滿足人口、資源、環境與經濟協調發展對水資源在時間、空間、數量和質量上的要求，使有效的水資源發揮盡可能大的效益。
噩蓓提水供湖ｌ電泊調工洼蓄程澱ｉｉ＞天人管然工傳渠河輸網道「ｊｉ其利它－用水消
徘蜥餈瓣｝排水工程｝；｛
｝排水河道
了下壤出
ｉ汙水處
理工程｛排放
圖１水資源系統概念圖
２．２供水水源分類
珠江區供水水源主要為地表水，包括蓄水、提水、引水供水等，其中蓄水工程中具有年調節能力以上，興利庫容大於ｌ億ｍ 的大型水庫單獨計算外，全部為打捆處理；引提水工程中，除跨流域調水工程和大型工程單獨計算外，全部概化處理；地下水（與地表水不重複部分）和汙水再生等其他供水量
水資源配置以「水資源調查評價」、「水資源開發利用情況調查評價」為基礎，結合「需水**」、「節約用水」、「供水**」、「水資源保護」等有關部分進行。
珠江區水資源合理配置及供需分析在水資源**分割槽和行政區域基礎上劃分計算分割槽，採用長系列調節計算方法，以反映區域水資源供需的特點和規律。２水資源系統的概化
比例較少，按其供水能力控制其供水量。
真實的水資源系統非常複雜，模型不可能完全模擬真實
收稿日期：２０１２＠２＠２
作者簡介：周慶欣，女，黑龍江慶安人，主要從事水文水資源規劃工作。
６２．３需水部門分類
需水部門按三生進行分類，生活分為城鎮生活和農村生活，生產按三產進一步細分，生態需水則分為河道內和河道
３水資源配置模型
３．１模型的數學方程
水資源供需平衡模型的基本原理是水量平衡。水資源供需分析計算是在水資源合理配置供水的同時進行供與需
外。河道外總需水最終概化為城鎮生活，城鎮生態環境，第
二、三產業，農村生活，農業需水等幾類。城鎮生活需水僅指城鎮居民日常生活需水；城鎮生態環境需水包括城鎮綠化、景觀需水等；第二產業需水指工礦企業在生產過程中用於製造、加工、冷卻、洗滌等方面的用水、火（核）電用水和建築業用水；第三產業需水包括商飲業和服務業等需水；農村生活需水包括農村居民生活需水；農業需水包括種植業灌溉需
的平衡，水量平衡是計算的基本約束和基礎。對系統網路圖中的計算單元、供水節點、用水節點等都建立相應的水量平衡公式。地表水庫水量平衡具體公式如下：
一＋ｐｒｓｆｉ一∑ｘｃｓ￣ｉ一∑ｘｃｓａｉ一
１一１＋ｘｒｓｖ：】十ｘｒｓｖ：）一ｘｃｓｏ：
ａ）水庫庫容限制
ｂ）河道渠道過流能力約束
ｃ）河流渠道生態最小流量要求
水、畜牧業、漁業需水等。２．４計算單元劃分及節點
根據水資源分割槽原則，按水資源**套地級行政區為計算單元。在西北江流域配置、東江流域配置、珠江三角洲配置、韓江流域配置、海南島配置和華南沿海諸河配置的基礎上，共有計算單元１１４個。在計算單元的基礎上，進一步劃分若干個受水區為用水節點，包括以用水平衡為主和以供水
平衡分析為主兩類節點。用水節點平衡單元包括：①建制市所轄範圍；②特殊乾旱區；③灌區面積２００ ｋｍ 及以上規模
ｄ）計算單元城市供水平衡方程
ｐｚｗｉ
的灌區；④城鎮用水區；⑤農業用水區；⑥其他有必要單獨進行平衡分析的區域。供水節點平衡單元包括：①具年調節以上能力、興利庫容大於１億ｉｌｌ的大型水庫（ｖ ≥１．０億ｍ ）及重要的中型供水水庫（ｖ ＝０．１億ｎｌ～１．０億ｍ ）；②大、中型引水工程提水工程各類概化供水點。
此外，大型調水工程的取水點、明顯改變河道徑流過程的其他工程（如具有年調節以上能力的純發電水庫），作為單獨的徑流調節計算節點。
ｅ）計算單元農村供水平衡方程
ｆ）引水工程供水能力約束
３．２模型引數與變數說明
模型引數表示的是輸入值，由統計資料分析而得；模型變數主要是指模型執行中待求的值。引數與變數的下標代表時間集合，上標代表時間以外的其他集合。為了便於識
別，引數和變數加字首「ｉ）ｉ，和「ｘ」以示區別。見表１、２。
表１引數名稱一覽
編號名稱
意義及說明
編號名稱
意義及說明
１２３４５
６ｐｒｗｌ
河流渠道城市供水渠系利用係數河流渠道農村供水渠系利用係數
蓄水工程**蓄水工程蒸發滲漏係數
蓄水工程上限
蓄水工程下限
７８９１０１１
ｐｃｑｕ
渠道過流能力
渠道生態流量
城市需水量，包括城市工業、生活等農村需水量，包括灌溉、生活等
引水工程能力
表２變數名稱一覽
編號１２
名稱ｘｒｓｖｘｃｓｉ
意義及說明水庫地表水庫容河流渠道地表城市供水量
編號５６
名稱ｘｐｓｉｘｙｓａ
意義及說明
提水工程供水量（城鎮生活、工業）
引水工程供水量（農村）
３４ｘｃｓａｘｃｓｏ
河流渠道地表農村供水量
河道棄水流量
７８ｘｇｓｉｘｇｓａ
地下水工程供城鎮供水量地下水工程供農村供水量
３．３基本假定與計算原則
ａ）按年時歷年系列，以月為時段單位，不考慮時段內來水、需水等不均勻的變化，即來水與需水在指定
計算時段內均值化處理。
ｂ）對每一計算單元內供水節點，要結合供水工程實際情況，劃分出地表水源供水節點和地下水源供水節點的單獨
７供水物件和混合供水物件。混合用水節點是地下水、地表水、集雨工程和汙水處理再利用工程等能夠進行相互補償的供水範圍。考慮珠江區除地表水外，其他供水工程供水量較小的特點，每個計算分區內不同需水要求所對應的地下水和集雨 【：
程**水量按供水能力控制，不分頻率。
ｃ）每個地表水工程只對其指定的供水區承擔供水任務。只有當滿足規定供水任務且在工程滿蓄後尚有餘水時，
水過程，在這種情況下用分水比來處理配水規則，分水比直接確定供水節點在各用水節點問的分配關係。如果只按第１條和第２條原則來配水，往往與現狀供水量差異較大，在模型率定時，根據現狀供用水量來確定分水比，在水平年配置時則不再變化。
ｄ）計算單元內的回歸水量（含水庫滲漏量）作為地表水計入有水力聯絡的下一計算單元。
ｅ）保證下放最小流量：在流域上游區域，引提水工程多
多餘水量依次為下游水庫所存蓄。水庫存蓄不下的多餘水量，則按照計算分割槽的水流走向，進入下乙個節點。餘水的利用規定滯後乙個時段。
數字於上游河道內生態要求不高的支流上，其生態保證流量取多年平均月流量的１０％；有航運要求但無航運基流資料的ｄ）按照需水要求供水。回歸水量按各行業不同的耗水率進行計算，部分回歸水經汙水廠處理後進人下一節點。
ｅ）為簡化配置計算，概化引提水工程先於蓄水工程供水，其供水量受各工程年最大供水能力之和以及概化後的來水控制。
ｆ）單獨進行平衡的大型水庫工程有排程圖的按排程圖進行調算，沒有排程圖的根據興利庫容按等流量的方法進行調算，計算單元內其他蓄水工程可概化處理為乙個水庫，概化水庫的集水面積通過試算確定，試算原則為下放過程與測站的實際過程相吻合。水庫的月蒸發、滲漏損失按月初興利庫容１％考慮，年供水量按不超過各水庫最大年供水能力之和控制。
３．４模型執行規則
模型在模擬實際系統的執行方式時，要有一套執行規則來指導，這些規則的總體構成了系統的執行策略。實際執行
時，根據面臨時段開始所能得到的系統實際資訊，依據執行策略的指導，按照規定的步驟進行計算，就能確定系統在該時段的決策。配水規則依次為：
ａ）不同需水要求下的供水依次為：城市生活、農村生活、工業用水、農業用水（不考慮破壞深度）、生態環境用水。
在計算單元內，如果來水較枯，平衡計算後不能滿足需水要求時，可適當削減河道內的生態用水，盡量協調生活和工業
用水要求；若仍有缺水，首先削減農村生產用水（即農田灌溉和林牧漁畜用水），如果缺水量大於農村生產需水，則只保障少量的農村生產需水中的蔬菜生產基地用水，先削減城鎮生產用水（即工業和建築業用水），其次是農村生活用水，最後壓縮城鎮生活用水。
ｂ）不同供水水源的供水次序：供水水源按先當地**境水考慮，水源點則按無調節供水工程、概化有調節蓄水工
程、廢汙水回用、集雨工程、地下水供水工程、調水工程的先後順序供水（海水主要用於火電迴圈冷卻水，不進入配置計算）。
ｃ）不同用水節點與不同供水節點之間的分水比：對於混合供水物件，由於用水節點和供水節點一般都是多點對多點的關係，節點對應關係通常不能細化到真實反映所有的供
８河段，取９５％保證率的月流量為航運最小保證流量；河道下放最小保證流量為各用水戶用水要求的外包線。４水資源總體配置結果
珠江區多年平均和９０％來水年份水資源總量億ｍ ，多年平均和９０％水資源規劃利用控制量分別１７９０、１０２４億ｒｎ 。經合理配置後，到２０３０年，珠江區水資源總體配置成果為：多年平均和９０％來水情況下供水量
９３６、１０１８億ｍ ，分別佔相應頻率水資源規劃利用控制量的５２．３％和年總體配置情況如下：
ａ）河道內與河道外水量配置：珠江區配置河道外多年
平均總用水量９３６億ｍ ，相當於水資源規劃利用控制量的５２．３％；９０％的枯水年份配置河道外總用水量１ｏｌ８億ｎｌ，相當於水資源規劃利用控制量的年配置河道內生態用水量１４７４億ｉｉ１，相當於地表水資源量的３１．３％。
ｂ）跨流域水量配置：珠江區配置多年平均跨水資源一
級區調出水量為０．３８億ｍ ，均調至長江流域；調入水量為１６．９億ｍ ，調入水量比現狀增加ｌ５．７億ｉｎ ，新增調入水量主要集中在南北盤江。調入水量中有１５．９億ｍ 來自長江
水系，有１．０３億ｍ 來自紅河水系。
ｃ）城鄉水量配置：至２０３０年珠江區城鎮化率達到６６．７％，珠江區城鎮用水量３７８億ｍ ，多年平均為５５８億ｍ ，城鄉用水結構由基準年的３２：６８調整為４０：６０。
ｄ）不同行業水量配置：２０３０年，工業、農業、生活和生態多年平均用水量分別為億ｍ ，各佔總量的的枯水年份農業用水６０９億ｍ 。
ｅ）供水水源配置：２０３０年珠江區多年平均配置水量９３６億ｍ （不包括香港供水１１億ｍ ，澳門供水１．４６億ｍ。），其中地表水供水量８６５．２億ｉｒｌ，地下水供水量４１．４億ｍ ，跨
流域調水工程供水量１６．９億ｍ ，其他水源供水量１２．５億ｍ 。另外，海水直接利用量３２５億ｉｎ 。
（責任編輯：張曉群）
（下轉第９頁）
年第１期人民珠江
珠江區水資源配置工程布局
席望潮，周慶欣，劉喜燕
（中水珠江規劃勘測設計****，廣東廣州 ５１０６１０）
摘要：珠江區現狀工程無法滿足經濟社會發展的需求，在考慮強化節水的條件下，要滿足規劃水平年需水要求
重點採取工程措施，介紹珠江區規劃水平年規劃水源工程及其布局情況。關鍵詞：珠江區；水資源配置；工程；布局中圖分類號：ｔｖ２１２．４
１珠江區概況
文獻標識碼：ｂ文章編號
２需水**
珠江水資源一級區地處我國最南端，包括珠江流域、韓江流域、粵東、粵西、桂南沿海諸河和海南島及南海各島諸河
珠江區２０３０年採用強化節水的用水模式，工業增加值用水量降低為３２ｍ／萬元，農業灌溉水利用係數提高到０．５３，城鎮供水管網漏失率降低至１２．６７％，城鎮居民生活淨定額降低至
等水系，行政區域涉及滇、黔、桂、粵、湘、贛、閩、瓊８省（自治區）及港澳地區，總面積５７．９萬ｋｍ 。地勢由西北向東南傾斜，地貌以山地丘陵為主。流域氣候溫和．雨量豐沛。
氣候總特點是春雨連綿，夏季濕熱，秋季少雨，冬無嚴寒。多年平均降水量ｌ５５０ ｍｍ，多年平均氣溫１９．９℃，多年平均水資源總量為４ ７３７億ｍ ，水資源可利用量為ｌ２３５億ｍ ，水量豐沛，但時空分布不均。
珠江區２００８年總人口１７４５４萬，流域生產總值億元。供水工程總供水能力為９０２億ｍ。，現狀實際供水量為８８１億ｍ 。水資源開發利用程度較低，平均水資源開
根據強化節水模式的用水指標**珠江區２０２０、２０３０年ｐ＝５０％保證率下河道外總需水量分別為９２５、９４１億ｍ ；ｐ＝７５％需水９７０、９８４億ｍ ；ｐ＝９０％需水億ｍ 。其中，城鎮居民生活需水量分別為８０．１、９４．３億ｍ ；農村生活需水量分別為３３．４、３０．５億ｍ ；工業需水量分別為
２２９、２４３億ｍ ；第三產業需水量分別為２８．３、３５．１億ｍ ；建築業需水量分別為２．１、２．６億ｍ ；農田灌溉需水量分別為
５６７、５４１億ｍ ；林牧漁和牲畜需水量分別為６７、７２億ｍ ；生態環境需水分別為４．７８、５．５９億ｎｌ（表１）。
發利用率為１８．２％；徑流調節能力僅１０．９％。用水總量８８１億ｍ ，汙水排放量１４４．５億ｍ 。
表１珠江區需水**成果表億ｍ。
收稿日期
作者簡介：席望潮，男，湖北襄樊人，主要從事水利規劃工作。
（上接第８頁）９
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