《探究水资源可利用量及其计算方法：保障水资源的可持续利用》
图片来源于网络，如有侵权联系删除
一、引言
水资源是人类生存和发展不可或缺的重要自然资源，随着人口增长、经济发展和城市化进程的加快，水资源的供需矛盾日益突出，准确评估水资源可利用量并掌握其计算方法，对于合理规划水资源利用、实现水资源的可持续管理具有至关重要的意义。
二、水资源可利用量的概念
（一）定义
水资源可利用量是指在可预见的时期内，在统筹考虑河道内生态环境和其他用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施可供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）。
（二）影响因素
1、水资源总量
水资源总量是可利用量的基础，总量的多寡直接影响可利用量的规模，其受到降水、地表径流、地下水资源等多种因素的综合影响，降水丰富的地区，水资源总量相对较大，潜在的可利用量也可能较多。
2、生态需水要求
河流、湖泊、湿地等生态系统需要一定的水量来维持其正常的生态功能，如鱼类生存、水生植物生长、维持河流水质净化能力等，这部分生态需水必须优先得到满足，从而限制了水资源可用于人类生产生活的量。
3、工程技术条件
现有的水利工程设施，如水库、大坝、引水工程等，其建设规模和运行效率决定了能够调节和利用水资源的能力，先进的工程技术可以提高水资源的拦蓄、调配和利用效率，增加可利用量。
4、水质状况
水质较差的水资源需要进行处理才能使用，这会增加利用成本，在一定程度上也会影响水资源的可利用量，严重污染的水源可能无法直接用于某些对水质要求较高的用途，如饮用水和高端工业生产。
三、水资源可利用量的计算方法
图片来源于网络，如有侵权联系删除
（一）地表水资源可利用量计算
1、正算法
（1）分项计算法
对于地表水资源可利用量，可以根据不同的用水类型分别进行计算，对于农业灌溉用水，可根据农作物的需水规律、灌溉面积、灌溉方式等因素计算出合理的用水量，工业用水则要考虑工业类型、生产规模、用水定额等，生活用水根据人口数量、用水标准（如人均日用水量）等进行计算，最后将各部分可利用水量相加，得到地表水资源可利用量。
（2）基于水资源评价成果的计算
根据对地表水资源的评价，包括对河流径流量、水资源分布特征等的分析成果，可以采用经验公式或数学模型，结合流域内的地形、土壤、植被等下垫面条件，计算出在一定保证率下的地表水资源可利用量，通过建立水文模型，模拟不同降水条件下的径流量，扣除生态需水量后得到可利用径流量。
2、倒算法
倒算法主要是从地表水资源总量中扣除不可利用的水量来得到可利用量，不可利用水量包括洪水期难以控制利用的洪水量、维持河道生态基流所需的水量以及因水质污染无法利用的水量等，通过对河流的水文观测资料分析，确定洪水期的洪峰流量和持续时间，估算出难以利用的洪水量，然后从地表水资源总量中减去这部分水量和生态需水量等，得到可利用量。
（二）地下水资源可利用量计算
1、补给量扣除法
地下水资源的补给来源主要有降水入渗补给、地表水体渗漏补给等，首先计算出地下水资源的总补给量，然后扣除维持地下水位稳定和生态环境所需的最小排泄量（如潜水蒸发量、侧向流出量等），剩余部分即为地下水资源可利用量。
2、开采试验法
在一定的区域内进行地下水开采试验，通过监测地下水位的变化、开采量以及周边环境的响应等情况，如果在开采过程中地下水位能够在合理范围内波动，没有引起地面沉降、海水入侵等不良环境问题，那么根据开采试验期间的平均开采量，可以初步确定该区域的地下水资源可利用量。
（三）水资源可利用总量计算
水资源可利用总量为地表水资源可利用量与地下水资源可利用量之和，再扣除两者之间的重复计算量，重复计算量主要是指地表水与地下水之间相互转化的那部分水量，如地表水补给地下水后，又被开采作为地下水利用的水量。
图片来源于网络，如有侵权联系删除
四、计算方法的应用案例与局限性
（一）应用案例
1、在某干旱地区的水资源规划中，采用正算法中的分项计算法，通过详细调查农业、工业和生活用水需求，结合当地的水资源评价成果，计算出在不同发展阶段的地表水资源可利用量，利用补给量扣除法计算地下水资源可利用量，最终得出该地区的水资源可利用总量，为地区的水资源合理调配和可持续发展提供了依据。
2、在一个以河流为主要水源的城市供水规划中，运用倒算法计算地表水资源可利用量，根据河流多年的水文资料，确定了生态基流和洪水期难以利用的水量，从地表水资源总量中扣除后，得到可供城市供水的地表水资源可利用量，指导了城市供水工程的建设和水资源的合理开发。
（二）局限性
1、数据准确性问题
无论是哪种计算方法，都依赖于大量的基础数据，如水文数据、用水定额数据等，数据的测量误差、统计误差等都会影响计算结果的准确性，一些地区的用水定额数据可能多年未更新，不能反映实际的用水情况，从而导致计算出的可利用量与实际可利用情况存在偏差。
2、模型假设与简化
在采用数学模型进行计算时，往往需要对复杂的自然和社会经济系统进行假设和简化，这些假设和简化可能与实际情况不完全相符，影响计算结果的可靠性，在水文模型中，对土壤入渗过程的简化可能导致对地表水资源可利用量计算的误差。
3、动态变化适应性
水资源系统是一个动态变化的系统，受到气候变化、人类活动等多种因素的影响，现有的计算方法在一定程度上难以完全适应这种动态变化，气候变化导致的降水模式改变、极端气候事件增加等，可能使基于历史数据建立的计算方法不再适用。
五、结论
水资源可利用量的准确计算是实现水资源科学管理和可持续利用的关键环节，虽然目前已经有多种计算方法，但每种方法都有其优缺点和适用范围，在实际应用中，需要根据具体的区域特点、数据条件和管理需求，选择合适的计算方法，并不断改进和完善计算过程，以提高计算结果的准确性和可靠性，要充分考虑水资源系统的动态变化，加强对水资源的监测和评估，为保障水资源的可持续利用提供科学依据。
评论列表