摘要：為實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，社會經(jīng)濟(jì)與資源、生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，水資源優(yōu)化配置的重要性逐漸凸顯，本文圍繞昭魯壩區(qū)水資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀展開分析，并探討了相關(guān)優(yōu)化配置措施，以期可供參考。

關(guān)鍵詞：水資源；開發(fā)利用；優(yōu)化配置；昭魯壩區(qū)

１研究區(qū)概況

規(guī)劃區(qū)行政區(qū)劃涉及昭通市昭陽區(qū)、魯?shù)榭h，地理位置介于東經(jīng)１０３°１８′～１０３°５４′，北緯２７°３０′～２７°４４′之間。規(guī)劃區(qū)屬金沙江下段水系的橫江流域和牛欄江流域，區(qū)內(nèi)主要河流為流向北東的灑漁河（上部稱龍樹河）、北流的昭魯河、南流的冷水河和小寨河（沙壩河），均為金沙江右岸二級支流，除小寨河注入牛欄江外，其余均注入橫江支流，其中牛欄江流域主要分布在魯?shù)榭h境內(nèi)，而昭陽區(qū)境內(nèi)均屬于橫江流域［１］。

２水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

２．１現(xiàn)狀供用水量

２．１．１供水量２０１９年全市總供水量為１０．４４９２億ｍ３。其中，地表水源供水量１０．２３００億ｍ３，地下水源供水量０．１９８８億ｍ３，其他水源（非常規(guī)水源）供水量０．０２０４億ｍ３。２．１．２用水量２０１９年昭通市河道外總用水量１０．４５４６億ｍ３其中，農(nóng)業(yè)灌溉用水量５．１０３０億ｍ３，占總用水量的４８．８％；林牧漁畜用水量０．９４４９億ｍ３，占總用水量的９．０％；工業(yè)用水量１．２９１０億ｍ３，占總用水量的１２．３％；城鎮(zhèn)公共用水量０．６１１７億ｍ３，占總用水量的５．９％；居民生活用水量２．１１９０億ｍ３，占總用水量的２０．３％；生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水量０．３８５０億ｍ３，占總用水量的３．７％。２０１９年用水消耗量為６．５１１２億ｍ３。其中，農(nóng)業(yè)灌溉用水消耗量４．３５４０億ｍ３，工業(yè)用水消耗量０．５１６２億ｍ３，生活用水消耗量１．２５６０億ｍ３，生態(tài)環(huán)境用水消耗量０．３８５０億ｍ３。全市綜合耗水率６２．３％。

２．２水量平衡分析

２０１９年全市水資源量１１０．４億ｍ３，比多年平均偏少１３．７％。入境水量４７１．８億ｍ３，出境水量５７５．７億ｍ３，總耗水量６．５億ｍ３。２．３水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀２０１９年水資源量的時空分布不均勻，全市主要江河汛期（５—１０月）徑流占年徑流的２０．８％～７１．３％，主汛期（６—９月）徑流占年徑流的１０．７％～５８．８％。降水量呈現(xiàn)由北向南、由高山向河谷減少趨勢。受高原季風(fēng)及特殊自然地理氣候的影響，枯季少雨，旱災(zāi)嚴(yán)重；雨季水多，單點暴雨頻繁，局部洪澇災(zāi)害突出［２－４］。２０１９年全市水資源量１１０．４億ｍ３，每平方公里產(chǎn)水量為４９．２０萬ｍ３，人均占有水資源量為１９５５ｍ３。鹽津縣人均水資源量最多為３２０５ｍ３，昭陽區(qū)人均水資源量最少為７００ｍ３。

３昭魯壩區(qū)水資源優(yōu)化配置措施分析

３．１水資源配置規(guī)劃總體布局

以漁洞水庫南北干渠為主軸線，以永豐、段家石橋、黑石羅、月亮灣等中型水庫為支撐，其余小型水庫為補(bǔ)充，以農(nóng)業(yè)高效節(jié)水工程為先導(dǎo)，加大利用再生水工程，以維護(hù)河流生態(tài)健康為目標(biāo)，通過水資源合理配置和優(yōu)化調(diào)度，構(gòu)建“河庫連通、多源互補(bǔ)、清水循環(huán)、人水和諧”的昭魯壩區(qū)生態(tài)水網(wǎng)工程格局。根據(jù)昭魯壩區(qū)生態(tài)水網(wǎng)總體布局，昭魯水網(wǎng)建設(shè)新增中小型水庫工程４件，水系連通工程２件，灌區(qū)工程３件，水源地保護(hù)工程１件，再生水利用工程２件。高效節(jié)水灌溉工程新增灌溉面積８５１３ｈｍ２。新建水庫工程主要特性如下表１所示。

３．２水資源優(yōu)化模型架構(gòu)

本研究基于二元水循環(huán)的理論及調(diào)控體系，開發(fā)了區(qū)域水資源優(yōu)化配置模擬模型（ＷａｔｅｒＡｌｌｏ－ｃａｔｉｏｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ，簡稱ＷＡＳ模型），見圖１，該模型可分解為五大模塊，包括水循環(huán)模擬模塊、蒸發(fā)計算模塊、水資源配置模塊、再生水模塊、行業(yè)理論用水模塊、統(tǒng)計分析模塊。模型的運(yùn)算過程如下：通過水循環(huán)模塊模擬區(qū)域水資源變化，運(yùn)用配置策略及規(guī)則進(jìn)行水資源優(yōu)化配置的計算，同時將人工�。�用－耗－排水?dāng)?shù)據(jù)反饋給水循環(huán)模塊進(jìn)行實時模擬下一時段圖１ＷＡＳ模型結(jié)構(gòu)圖區(qū)域水資源變化，以此往復(fù)，直到計算結(jié)束，提出最終優(yōu)化方案。

３．３水資源配置結(jié)果

根據(jù)水資源配置思路和原則，進(jìn)行各片區(qū)用水戶需水量與水利工程供水量的１９７１—２０１３年水資源配置計算。根據(jù)計算可得：（１）２０２０水平年時。Ｐ＝７５％，規(guī)劃區(qū)需水量２．７４億ｍ３，各類水利工程供水量２．７１億ｍ３，缺水量０．０３億ｍ３，缺水率１％，２０２０年規(guī)劃區(qū)供需已平衡；Ｐ＝９５％，規(guī)劃區(qū)需水量２．９７億ｍ３，各類水利工程供水量２．９２億ｍ３，缺水量０．０５億ｍ３，缺水率２％，已經(jīng)基本平衡。（２）２０３０水平年。Ｐ＝７５％，規(guī)劃區(qū)需水量３．３４億ｍ３，各類水利工程供水量３．３４億ｍ３，缺水量０．００２億ｍ３，缺水率０％，２０３０年規(guī)劃區(qū)供需已平衡；Ｐ＝９５％，規(guī)劃區(qū)需水量３．５９億ｍ３，各類水利工程供水量３．５５億ｍ３，缺水量０．０４億ｍ３，缺水率１％，２０３０年規(guī)劃區(qū)供需已平衡。

３．４重點大中型水庫供水合理性分析

為了反映遺傳算法對水庫供水過程的優(yōu)化過程，并判斷優(yōu)化后水庫供水量的可信程度，本研究采用《昭魯壩區(qū)生態(tài)水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃》報告中的成果進(jìn)行對比分析。通過表２對比可以看出，２０２０年昭魯壩區(qū)水資源配置結(jié)果，相對于已有規(guī)劃配置成果，優(yōu)化算法的平均相對誤差為１７％，２０３０年昭魯壩區(qū)水資源配置結(jié)果，相對于已有規(guī)劃配置成果，優(yōu)化算法的平均相對誤差為８％，從一定程度上證明了優(yōu)化算法配置結(jié)果的合理性，說明優(yōu)化算法配置結(jié)果可信。

３．５昭魯壩區(qū)水資源優(yōu)化配置效果

（１）通過水資源供需結(jié)果表明，通過水資源優(yōu)化配置和調(diào)控，昭魯壩區(qū)在用水增長的同時，缺水率不斷減少，表明通過水資源優(yōu)化配置和調(diào)控，壩區(qū)內(nèi)各片區(qū)水資源供需更趨均衡。（２）昭魯壩區(qū)生態(tài)水網(wǎng)建設(shè)后，將逐步退還支流生態(tài)水量，增加河湖濕地生態(tài)補(bǔ)水，修復(fù)支流和湖泊水生態(tài)功能，對改善城市景觀、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境具有重要作用，具有良好的生態(tài)環(huán)境效益。（３）昭魯壩區(qū)水資源處于承載適中狀態(tài)，并呈變好趨勢，說明壩區(qū)水資源一定程度上可以滿足其社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模，且區(qū)域水資源與社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境發(fā)展的協(xié)調(diào)程度越來越好。

４結(jié)語

綜上所述，在一個特定流域或區(qū)域內(nèi)，通過工程與非工程措施并舉，對有限的不同形式的水資源進(jìn)行科學(xué)合理的分配，使有限的水資源得到合理、充分的利用，可獲得最佳的綜合效益。昭魯壩區(qū)通過水資源優(yōu)化配置，促進(jìn)了水資源空間均衡和水資源供需平衡，昭魯壩區(qū)現(xiàn)狀水平年、２０２０水平年、２０３０水平年的綜合缺水率分別為１４％、１％、４％，表明通過水資源優(yōu)化配置和調(diào)控，壩區(qū)內(nèi)各片區(qū)水資源供需更趨均衡。

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