内陆干旱区水资源配置问题雷志栋课件.ppt

1、 热烈祝贺热烈祝贺 中国水利水电科学研究院中国水利水电科学研究院 五十年院庆五十年院庆内陆干旱区水资源配置问题内陆干旱区水资源配置问题 清华大学水利系清华大学水利系 雷志栋雷志栋 2008.092008.09 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（一）（一）内陆干旱区及其内陆干旱区及其水土资源利用特点水土资源利用特点（一）内陆干旱区及其水土资源利用特点（一）内陆干旱区及其水土资源利用特点 中国境内的内陆干旱区中国境内的内陆干旱区 准噶尔盆地准噶尔盆地 （北疆）（北疆） 32.332.3 塔里木盆地塔里木盆地

2、 （南疆）（南疆） 102 102 吐哈盆地吐哈盆地 （东疆）（东疆） 柴达木盆地柴达木盆地 （青海）（青海） 2020 青海湖盆地青海湖盆地 （青海）（青海） 河西走廊河西走廊 （甘肃）（甘肃） 2727 阿拉善高原阿拉善高原 （内蒙古）（内蒙古） （额尔齐斯河、伊犁河）（额尔齐斯河、伊犁河） 贺兰山以西干旱、极干旱区，面积贺兰山以西干旱、极干旱区，面积253253万万kmkm2 2 ，国土面积的，国土面积的1/4 1/4 1 1（一）内陆干旱区及其水土资源利用特点（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中国西北内陆干旱区山脉山脉 沙漠沙漠 河流河流 西北主要经济发展带西北主

3、要经济发展带平原绿洲平原绿洲主要研究区域主要研究区域（一）内陆干旱区及其水土资源利用特点（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、蒸发强烈降水稀少、蒸发强烈 绿洲为沙漠所挟持或包围绿洲为沙漠所挟持或包围 2 2水资源组成单一、转化频繁复杂水资源组成单一、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、利用类型复杂土地资源丰富、利用类型复杂 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（二）（二）

4、水资源量可利用量水资源量可利用量与地下水利用与地下水利用（二）水资源可利用量与地下水利用（二）水资源可利用量与地下水利用1 1绿洲水资源量、可利用量、供水量绿洲水资源量、可利用量、供水量 水资源总量地表水资源量水资源总量地表水资源量 地下水资源量重复量地下水资源量重复量 水资源量地表水水资源量地表水 地下水地下水 泉水泉水 ？ 2 2绿洲水资源可利用量、供水量绿洲水资源可利用量、供水量 水资源可利用量水资源可利用量 水资源总量排出绿洲的水量水资源总量排出绿洲的水量 水资源可供水量水资源可供水量 地表水可供水量地下水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（二）水资

5、源可利用量与地下水利用3 3地下水的补给与消耗地下水的补给与消耗 地下水资源量地下水补给量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补给量天然补给量转化补给量 地下水转化补给地下水转化补给 四大入渗补给四大入渗补给 河道、水库、渠道、田间河道、水库、渠道、田间 地地 下下 水水 消消 耗耗 潜水蒸发潜水蒸发（二）水资源可利用量与地下水利用（二）水资源可利用量与地下水利用新疆地下水评价结果新疆地下水评价结果 ( (非正式资料非正式资料, ,仅供参考）仅供参考） 评价时间评价时间总补给量总补给量天然补给天然补给转化补给转化补给可开采量可开采量八十年代八十年代3703704949

6、321321232232近近 年年3323324646286286153153地下水可开采量地下水补给量地下水可开采量地下水补给量开采系数开采系数 4 4地下水评价、利用中的问题地下水评价、利用中的问题 地下水补给量、可开采量评价偏大地下水补给量、可开采量评价偏大 一个水顶几个水用？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？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（二）水资源可利用量与地下水利用 转化性转化性 动态性动态性 有效性有效性 不确定性不确定性 地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面积地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面积 作用作用

7、 城市生活工业的水源城市生活工业的水源 地下水调蓄，春旱用水地下水调蓄，春旱用水 降低地下水位，防治盐碱化等降低地下水位，防治盐碱化等 特点特点定位定位（二）水资源可利用量与地下水利用（二）水资源可利用量与地下水利用 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（三）（三）绿洲水资源耗水配置的绿洲水资源耗水配置的分析思路与方法分析思路与方法（三）绿洲水资源的分析思路与方法（三）绿洲水资源的分析思路与方法绿洲的组成两大系统绿洲的组成两大系统 社会经济系统、自然生态系统社会经济系统、自然生态系统人与自然和谐发展的理念人

8、与自然和谐发展的理念 在西北干旱区尤为重要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、需要解决的问题重要的、需要解决的问题 1 1人与自然和谐发展理念的实现人与自然和谐发展理念的实现 2 2供需平衡与耗水平衡供需平衡与耗水平衡 以供水节点计算以供水节点计算需水量需水量灌溉（毛灌溉定额灌溉（毛灌溉定额面积）面积） 工业（万元产值需水量工业（万元产值需水量产值）产值） 生活（饮用水定额生活（饮用水定额人口、牲畜数用，含环境绿化、美化）人口、牲畜数用，含环境绿化、美化） 供水

9、量供水量地表水供水量（河道、水库）地表水供水量（河道、水库） 地下水供水量（井）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 存在两个问题存在两个问题 没有考虑生态耗水没有考虑生态耗水 不是最终的资源配置不是最终的资源配置提出需要耗水分析与耗水平衡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（三）绿洲水资源的分析思路与方法耗水平衡耗水平衡 绿洲可耗水量绿洲水资源可利用量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 社会经济社会

10、经济 工业工业 生活（含环境绿化美化）生活（含环境绿化美化） 灌溉灌溉 其他其他自然生态自然生态 沼泽湿地沼泽湿地 林地林地 草地草地 裸地等裸地等 （三）绿洲水资源的分析思路与方法（三）绿洲水资源的分析思路与方法3 3内陆干旱区水资源配置的总框架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5050为宜。为宜。 生态环境耗水是指人工绿

11、洲、灌区、城镇范围以外的山地林草、天然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。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按社会经济平均耗水率为用水量的7070折算，今后内陆河流用水量的折算，今后内陆河流用水量的最高开发利用率应不超过最高开发利用率应不超过7070。（三）绿洲水资源的分析思路与方法（三）绿洲水资源的分析思路与方

12、法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（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社会经济没有引用和引用后没有消耗的水量 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 断断 面面 法法 遥遥 感感 模模 型型 四水转化模型模拟四水转化模型模拟 4 4耗水分析方法耗水分析方法 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法W（IWDW）IWOUT （GWIGW

13、O） P 断面法断面法 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（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遥感模型分析法 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（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四水转化模型模拟分析法 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（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干旱区绿洲灌区四水转化模型概念图（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法5 5以耗水（以耗水（ETET）为中心的水资源配置思路）为中心的水资源配置思路 6 6叶尔羌河绿洲耗水分析叶尔羌河绿

14、洲耗水分析（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（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叶尔羌河平原绿洲我国内陆干旱区最大的绿洲我国内陆干旱区最大的绿洲我国第四特大型灌区我国第四特大型灌区塔里木河四源流之一塔里木河四源流之一V分区土地利用类型与面积（分区土地利用类型与面积（kmkm2 2） 14621.1 1865.8 4854.1 938.2 1972.8 3019.2 766. 1204.1 合 计579.253.887.618.372.2201.858.786.7居 民 点637.2196.1129.233.251.2163.322.441.8水

15、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4944.4 626.8 825.3 197.9 668.0 1428.3 460. 737.3 灌 溉 地小海子巴 楚前 进麦盖提莎 车泽普叶 城单 元 名 称合计VIIVIIVIIIIII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灌溉地占绿洲总面积约3333 山 区平原区平原绿

16、洲小海子巴楚前进麦盖提莎车泽普叶城小海子巴楚前进麦盖提莎车泽普叶城平 原 绿 洲 分 区叶尔羌河流域流域面积：10.81万 km2平原区面积： 4.73万 km2绿洲面积：1.51万 km2灌溉面积：0.50万 km2（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法现状耗水分析结果现状耗水分析结果 现状（现状（1998199820022002）绿洲年耗水（）绿洲年耗水（mmmm）19982003年绿洲年耗水7586亿m3，平均约80亿m3（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法分 区叶 城泽 普莎 车麦盖提前 进巴 楚小海

17、子面 积（km2）12047673019197393848541866年 耗 水 量（108m3）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（108m3）79.7539.8923.871.034.5110.45耗水量（ mm ）52872237273722927现状分区年耗水现状分区年耗水 现状分类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（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（1 1）平原绿洲现状耗水多，未满足向塔河供水的要求）平

18、原绿洲现状耗水多，未满足向塔河供水的要求 来水较丰来水较丰多年平均年径流量多年平均年径流量 73.973.9亿亿m m3 3， 5 5年平均年平均 79.579.5亿亿m m3 3 出流较少出流较少要求年平均下泄要求年平均下泄 7.267.26亿亿m m3 3， 5 5年平均年平均 0.30.3亿亿m m3 3 耗水大于可耗水量耗水大于可耗水量年可耗水量年可耗水量68.768.7亿亿m m3 3， 5 5年平均年平均 80.380.3亿亿m m3 3现状耗水评估现状耗水评估 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（2 2）平原绿洲内的耗水大体合理）平原

19、绿洲内的耗水大体合理 分区耗水较均衡分区耗水较均衡分类耗水大体合理分类耗水大体合理 社会经济系统，自然生态系统，耗水各占社会经济系统，自然生态系统，耗水各占5050左右左右 灌溉地年耗水灌溉地年耗水770mm770mm左右，非灌溉地年耗水左右，非灌溉地年耗水420mm420mm左右左右（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（3 3）年际、季节性缺水需通过水量调节解决）年际、季节性缺水需通过水量调节解决现状现状5 5年平均，年平均，3 36 6月春旱期月春旱期 水库供水水库供

20、水 11.411.4亿亿m m3 3 地下水开采地下水开采 4.54.5亿亿m m3 3 共补充灌溉用水共补充灌溉用水 16 16 亿亿m m3 3现状年际间缺水矛盾不突出，但问题存在现状年际间缺水矛盾不突出，但问题存在（4 4）平原绿洲社会经济耗水的效益尚不高）平原绿洲社会经济耗水的效益尚不高2002年年（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法规划水平年的水资源配置规划水平年的水资源配置（1 1）分析了向塔河干流输水的三个方案）分析了向塔河干流输水的三个方案 （2 2）社会经济耗水以占水资源总量的）社会经济耗水以占水资源总量的5050为宜为宜 （3 3

21、）规划灌溉面积以以维持现状（约）规划灌溉面积以以维持现状（约750750万亩）为好万亩）为好 （4 4）灌区节水程度与地下水开采量应适宜）灌区节水程度与地下水开采量应适宜 （3 3）（）（4 4）不同方案的四水转化模拟及结果分析）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（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法灌溉地面积非灌溉地面积绿洲总面积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地耗水非灌溉地耗水绿洲总耗水 灌溉水利用系数提高灌溉水利用系数提高 （地下水开采量增加）（地下水开采量增加） 灌溉面积扩大灌溉面积扩大 灌溉地耗水增加灌溉地耗

22、水增加 非灌溉地耗水减少非灌溉地耗水减少 适宜灌溉水利用系数适宜灌溉水利用系数 适宜地下水开采量适宜地下水开采量 （三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法 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（四）（四）水资源配置利用中的问题与认识水资源配置利用中的问题与认识 （四）水资源配置中的问题与认识（四）水资源配置中的问题与认识1 1干旱区绿洲自然生态演变的态势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经济发展与自然生态演变的U U形规则形规则 维持现状、有所改善

23、的治理原则维持现状、有所改善的治理原则 保护与破坏并存的现状保护与破坏并存的现状 生态环境继续恶化的潜在威胁生态环境继续恶化的潜在威胁科学理念科学理念 发展模式发展模式 工程措施工程措施 管理法规管理法规 生态现状生态现状 （四）水资源配置中的问题与认识（四）水资源配置中的问题与认识2 2水资源利用方面认识的误区水资源利用方面认识的误区 水资源量地表水地下水泉水水资源量地表水地下水泉水 地下水资源评价偏大、认识有偏差地下水资源评价偏大、认识有偏差 一个水顶几个水用一个水顶几个水用 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通过节水与地

24、下水开采扩大灌溉面积 （四）水资源配置中的问题与认识（四）水资源配置中的问题与认识自然生态保护方面认识的误区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（四）水资源配置中的问题与认识重要的科学问题与工程实际问题重要的科学问题与工程实际问题 3 3（四）水资源配置中的问题与认识（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

25、护的协调点（度）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农业节水潜力的科学评价 盐碱地改良与盐分安置规划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是水资源的高效利用及其战略转移 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谢谢 谢谢