基于ET管理的水资源供耗分析——以河北省临漳县为例（赵瑞霞,李娜）

摘要：我们正面临着因水资源日益短缺和供需矛盾日益尖锐而引起的生存和发展危机。从水资源面临的严峻形势入手，把基于ET管理的以供定需的水资源配置方式应用于河北省临漳县，实现区域水资源的可持续发展。

关键词：ET管理；以供定需；可持续发展

中图分类号：TV213．4 文献标识码：A 文章编号：1004—7328(2007)04—0044-03

水资源是一种稀缺资源，在一定的社会、经济和技术条件下，区域的可利用水资源量总有一个限制。尤其在华北这种水资源短缺的地区，人类现状的开发利用量已经超过了区域的水资源可利用量，在满足人类需要的同时，对生态和环境造成了巨大的影响。

传统的水资源供需分析即“以需定供”，是以水资源需求的多少来决定水资源的供给量和配置量。基于ET管理的水资源供耗分析其实就是一种“以供定需”的水资源配置模式，根据水资源的供给情况来确定水资源的需求量，即以供给量的多少确定水资源需求量的多少。

1 传统的水资源供需分析

主要工作思路是：在对计算单元水资源及其开发利用情况的调查评价基础上，分析水资源利用过程中的供、用、耗、排水规律，重点是通过可供水量预测和用水需求，分析比选不同方案，确定合理的水资源配置，图1为水资源供需分析技术框图。

由于国民经济发展预测和需水预测往往偏大，造成了水资源供给量增大的可能性。为了满足不断增大的水资源需求，就要不断扩大供水量来平衡需求，从而可能对水资源系统以及相关的水生态和环境系统造成危害。

2 基于ET管理的水资源供耗分析

常规的水资源供需平衡分析是供水量与需水量余缺分析，基于ET管理的水资源供耗分析是计算供水与耗水间的平衡，规划水平年研究区域的可供水量即为可耗水量．并以此作为目标ET对水资源进行分配。ET管理就是通过减少蒸腾、蒸发(ET)来达到“真实节水”，改变地下水超采现状，逐步实现地下水采补平衡目标。

2．1 ET的概念

农田水分消耗的途径主要有植物蒸腾、土壤蒸发和深层渗漏。土壤蒸发和植物蒸腾合称为腾发，两者消耗的水量合称为腾发量，即ET。作物腾发量就量的意义而言是相对的，而不是不变的量，它是蒸散势、土壤含水量和植被覆盖状况的函数。

2．2 ET值的计算

ET值的计算内容包括单一作物ET值（记为ET的计算，耕地上，或灌溉地块上）多种作物的平均ET值(记为ET—)的计算，耕地和非耕地的综合ET值(记为ET综)的计算。

2．2．1 ETi的计算

方法有土壤水分消耗法和水量平衡法。土壤水分消耗法是依据项目区降雨情况和农作物灌溉情况，采用土壤水分监测法分别监测降雨前后(或灌溉前后)和播种前后土壤含水量，利用监测值求得次降雨(或次灌溉)后蓄存在土壤中的水量以及播种前后土壤含水量的差值，在此基础上求得单一作物的ETi。计算公式如下：

ETi=Σ(T后i-T前i)+(T播-T熟) (1)

式中：ETi为单一作物ET值；T前i，T后i为第i次降雨或灌水前后的土壤含水量；T播为作物种植前土壤含水量；T熟为作物收获后的土壤含水量。

2．2．2 ET—的计算

由项目区耕地上多种作物各自的ETi，按该作物种植面积Fi占耕地总面积F的百分比的加权平均值计算得到。公式如下：

ET—＝ΣFi／F×ETi＝Σfi×ETi (2)

式中：ET—为作物平均ET值；Fi为该作物的种植面积；F为耕地总面积；fi 为单一作物种植面积与耕地面积的比值。

2．2．3 ET综的计算

ET综是由耕地的ET值和非耕地的ET值两部分组成，其中非耕地的ET值(记为ET非)在海河平原地区可按0．6ETi估算，公式如下：

ET综＝ηET—+(1-η)×0．6×ET— (3)

式中：η为耕地面积占总面积的百分比；ET—为作物平均ET值；ET综为耕地和非耕地的综合ET值。

2．3 区域耗水量计算

ET总＝ET工+ET生+ET环+ET综 (4)

ET耕＝ΣAiETi／A耕＝ΣαiETi (5)

αi＝Ai／A耕 (6)

ET非=O．6 ET耕 (7)

根据上式得临漳县现状耗水量为49 851．7万m 3，合670．1 mm。

3 基于ET的水资源供耗分析在临漳县的应用

3．1 临漳县概况

临漳县地处海河流域，位于河北省最南端，地处冀豫两省交界地带。总面积744 km 2，耕地面积4．96万hm 2，是邯郸市的农业大县之一和重要的粮棉产区。

临漳县多年平均降水量为536．7 mm，地表水资源量为430万m 3，地下水资源量为9 333．1万m 3．多年平均水资源总量为9 548万m 3。现状年全县年用水量13 485万m 3，其中农业灌溉用水量10 798万m 3，占总用水量的80．1％；农村人畜用水量997万m 3，占总用水量的7．4％；城镇居民用水量202．5万m 3，占总用水量的1．5％；工业用水量1 487．5万m 3，占总用水量的11％。

多年来。由于灌溉技术落后，管理粗放，水的利用效率低，农业灌溉可利用量远不能满足农业灌溉用水量，只能靠超采地下水。全县地下水整体超采，造成地下水位持续下降．由1994年的13．24 m下降到2004年22．89 m，11年共下降9．65 m，每年平均下降0．877 m。

3．2 利用ET值对水资源进行分配

临漳县水资源的分配主要是针对农用地下水资源的分配。分配的主要指标是ET值。有以下两方面的原因：一是临漳县地表水资源长期的旱季流量非常小，可利用的地表水资源极其有限；二是农业灌溉用水量是全县的用水大户。

临漳县水资源分配的目标是变传统的管理为以ET为水权决策基线的可操作的ET管理模式，全面实施工程节水、农业节水和管理节水措施，减少蒸腾蒸发的无效消耗，实现地下水的动态平衡，并使多年平均ET值等于当地多年平均降水量加上临漳引用民有渠水量、河道渗漏补给量、民有渠过境引水入渗量。

多年平均降雨量为536．7 mm，合4．O亿m 3；临漳引用民有渠水量多年平均值为1 554．5万m 3．河道渗漏补给量多年平均值为884．5万m 3，民有渠过境引水人渗量多年平均值为210．1万m 3，则总水量为4．26亿m 3，合572．3 mm。572．3 mm的水量即为ET分配水量。

3．3 水资源分配的方法

在对全县水资源重新评价、准确计算并确定全县耕地的平均ET、耕地和非耕地的综合ET和相应的多年平均地下水的允许开采量的基础上，对农业用水进行分配，具体步骤如下：

(1)以多年平均降雨量536．7 mm加上临漳引用民有渠水量、河道渗漏补给量、民有渠过境引水人渗量为全县目标ET,进行各个乡镇的水权分配.

(2)通过各个乡镇的面积加权平均得到各自的水权分配ET值。

(3)按照耕地与非耕地面积加权分别得到各个乡镇耕地与非耕地ET值。

3．4 水资源分配结果

临漳县各乡镇水权分配结果见表1。

3．5 ET水权分配值与现状耗水量的比较

经过对临漳县各乡镇水权分配得到：全县现状耗水量为670．1 mm，ET分配水量为572．3 mm，需要减少的ET值为97．8 mm。其中，耕地面积为4．95万hm 2，耗水量为762．0 mm，ET分配水量为650．2 mm，需要减少的ET值为111．8 mm；非耕地面积为2．48万hm 2，耗水量为457．0 mm，ET分配水量为390．1mm，需要减少的ET值为66．9 mm。比较结果见表2。

非耕地ET的减少主要是工业和生活用水的减少，但它的减少空间不大，不能满足非耕地ET的减少量，这样就需要把水量减少的不足部分分摊到耕地ET上，以达到目标ET。目前ET减少的根本途径是实现农业节水灌溉。

经以上分析，临漳县必须把节水放在突出的位置，依靠科技进步加强管理，全面推行各种节水技术，发展节水型产业，建立节水型社会。制定高效用水规划，减少ET蒸发，提高水资源利用效率；在丰、平水年，生活、工业可减少蒸发量基本不变的情况下，保持供耗平衡，并进一步实现可供水量大于耗水量，地下水不会超采，并可不同程度地使地下水得到回补。

4 结语

在我国水资源日益短缺的情况下，应提高水资源利用效率，采用以供定需的模式，按照供给的水资源量，采用合理的节水措施，以达到目标ET值。只有这样，才能实现水资源的可持续开发利用，以及经济社会与资源、环境的协调发展。

作者简介：赵瑞霞(1981-)，女，硕士研究生，主要从事水资源供需平衡方面的研究。

来源：《海河水利》2007.8