内陆干旱区水资源配置问题雷志栋课件

热烈祝贺中国水利水电科学研究院

五十年院庆热烈祝贺内陆干旱区水资源配置问题清华大学水利系雷志栋2008.09内陆干旱区水资源配置问题清华大学水利系雷志栋◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（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（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

准噶尔盆地（北疆）32.3

塔里木盆地（南疆）102

吐哈盆地（东疆）

柴达木盆地（青海）20

青海湖盆地（青海）

河西走廊（甘肃）27

阿拉善高原（内蒙古）（额尔齐斯河、伊犁河）贺兰山以西干旱、极干旱区，面积253万km2，＞国土面积的1/41（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（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山脉沙漠河流西北主要经济发展带—平原绿洲—主要研究区域（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山（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

降水稀少、蒸发强烈绿洲为沙漠所挟持或包围2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土地资源丰富、利用类型复杂（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◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（二）

水资源量可利用量

与地下水利用（二）

水资源量可利用量

与地下水利用（二）水资源可利用量与地下水利用1绿洲水资源量、可利用量、供水量水资源总量＝地表水资源量＋地下水资源量－重复量水资源量＝地表水＋地下水＋泉水？（二）水资源可利用量与地下水利用1绿洲水资源量、可利用量、供2绿洲水资源可利用量、供水量水资源可利用量＝水资源总量－排出绿洲的水量水资源可供水量＝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2绿洲水资源可利用量、供水量水资源可利用量水资源可供水量3地下水的补给与消耗地下水资源量＝地下水补给量地下水补给量＝天然补给量＋转化补给量地下水转化补给四大入渗补给

河道、水库、渠道、田间地下水消耗潜水蒸发（二）水资源可利用量与地下水利用3地下水的补给与消耗地下水资源量＝地下水补给量（二）水资新疆地下水评价结果(非正式资料,仅供参考）

评价时间总补给量天然补给转化补给可开采量八十年代37049321232近年33246286153地下水可开采量＝地下水补给量×开采系数4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？（二）水资源可利用量与地下水利用新疆地下水评价结果(非正式资料,仅供参考）评价时间总补

转化性

动态性

有效性

不确定性

地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面积

作用——城市生活工业的水源

地下水调蓄，春旱用水降低地下水位，防治盐碱化等特点定位（二）水资源可利用量与地下水利用

转化性

地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（三）

绿洲水资源耗水配置的

分析思路与方法（三）

绿洲水资源耗水配置的

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－－两大系统社会经济系统、自然生态系统人与自然和谐发展的理念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1人与自然和谐发展理念的实现（三）绿洲水资源的分析思路与方法

绿洲的组成－－两大系统1人2供需平衡与耗水平衡以供水节点计算需水量——灌溉（毛灌溉定额×面积）工业（万元产值需水量×产值）生活（饮用水定额×人口、牲畜数用，含环境绿化、美化）供水量——地表水供水量（河道、水库）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存在两个问题

没有考虑生态耗水

不是最终的资源配置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

2供需平衡与耗水平衡以供水节点计算传统的水资源利耗水平衡绿洲可耗水量＝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社会经济工业生活（含环境绿化美化）灌溉其他自然生态沼泽湿地林地草地裸地等（三）绿洲水资源的分析思路与方法

耗水平衡绿洲可耗水量＝绿洲水资源可利用量社会经济自然生3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《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50％为宜。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70％折算，今后内陆河流用水量的最高开发利用率应不超过70％。（三）绿洲水资源的分析思路与方法

3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（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

（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（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

断面法

遥感模型四水转化模型模拟4耗水分析方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法断面（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法△W＝（IW－DW）－IWOUT＋（GWI－GWO）＋P断面法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法△W＝（IW－DW）（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（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（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（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（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（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（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法5以耗水（ET）为中心的水资源配置思路（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法5以耗水（ET）为中6叶尔羌河绿洲耗水分析（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我国内陆干旱区最大的绿洲我国第四特大型灌区塔里木河四源流之一6叶尔羌河绿洲耗水分析（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方V分区土地利用类型与面积（km2）

14621.11865.84854.1938.21972.83019.2766.1204.1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4944.4626.8825.3197.9668.01428.3460.737.3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33％（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法V分区土地利用类型与面积（km2）14621.11865现状耗水分析结果现状（1998～2002）绿洲年耗水（mm）1998～2003年绿洲年耗水75～86亿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现状耗水分析结果现状（1998～2002）绿洲年耗水（分区叶城泽普莎车麦盖提前进巴楚小海子面积（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）528722★37273722927现状分区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分区叶城泽普莎车麦盖提前（1）平原绿洲现状耗水多，未满足向塔河供水的要求

来水较丰——多年平均年径流量73.9亿m3，5年平均79.5亿m3

出流较少——要求年平均下泄7.26亿m3，5年平均0.3亿m3耗水大于可耗水量——年可耗水量68.7亿m3，5年平均80.3亿m3现状耗水评估（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法现状耗水评估（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（2）平原绿洲内的耗水大体合理分区耗水较均衡分类耗水大体合理

社会经济系统，自然生态系统，耗水各占50％左右灌溉地年耗水770mm左右，非灌溉地年耗水420mm左右（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（2）平原绿洲内的耗水大体合理分区耗水较均衡分（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）年际、季节性缺水需通过水量调节解决现状5年平均，3～6月春旱期水库供水11.4亿m3

地下水开采

4.5亿m3

共补充灌溉用水16亿m3现状年际间缺水矛盾不突出，但问题存在（4）平原绿洲社会经济耗水的效益尚不高2002年（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（3）年际、季节性缺水需通过水量调节解决现状5年平均，3～6规划水平年的水资源配置（1）分析了向塔河干流输水的三个方案（2）社会经济耗水以占水资源总量的50％为宜（3）规划灌溉面积以以维持现状（约750万亩）为好（4）灌区节水程度与地下水开采量应适宜

（3）（4）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规划水平年的水资源配置（1）分析了向塔河干流输水的三个方案灌溉地面积＋非灌溉地面积＝绿洲总面积灌溉地耗水＋非灌溉地耗水＝绿洲总耗水灌溉水利用系数提高（地下水开采量增加）灌溉面积扩大灌溉地耗水增加非灌溉地耗水减少适宜灌溉水利用系数

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灌溉地面积＋非灌溉地面积＝绿洲总面积灌溉水利用系数提高◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（四）

水资源配置利用中的问题与认识

（四）

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1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U形规则※维持现状、有所改善的治理原则※保护与破坏并存的现状※生态环境继续恶化的潜在威胁（四）水资源配置中的问题与认识1干旱区绿洲自然生态演变的态势科学理念发展模式工程措施管理法规生态现状（四）水资源配置中的问题与认识科学理念（四）水资源配置中的问题与认识2水资源利用方面认识的误区

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

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

通过节水与地下水开采扩大灌溉面积（四）水资源配置中的问题与认识2水资源利用方面认识的误区

水资源量＝地表水＋地下水＋泉水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

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（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

没有经济效益的自然生态保护她干重要的科学问题与工程实际问题3（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☆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☆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☆农业节水潜力的科学评价☆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重要的科学问题与工程实际问题3（四）水资源配置中的问题与◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点谢谢谢谢热烈祝贺中国水利水电科学研究院

五十年院庆热烈祝贺内陆干旱区水资源配置问题清华大学水利系雷志栋2008.09内陆干旱区水资源配置问题清华大学水利系雷志栋◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（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（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

准噶尔盆地（北疆）32.3

塔里木盆地（南疆）102

吐哈盆地（东疆）

柴达木盆地（青海）20

青海湖盆地（青海）

河西走廊（甘肃）27

阿拉善高原（内蒙古）（额尔齐斯河、伊犁河）贺兰山以西干旱、极干旱区，面积253万km2，＞国土面积的1/41（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（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山脉沙漠河流西北主要经济发展带—平原绿洲—主要研究区域（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山（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

降水稀少、蒸发强烈绿洲为沙漠所挟持或包围2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土地资源丰富、利用类型复杂（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◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（二）

水资源量可利用量

与地下水利用（二）

水资源量可利用量

与地下水利用（二）水资源可利用量与地下水利用1绿洲水资源量、可利用量、供水量水资源总量＝地表水资源量＋地下水资源量－重复量水资源量＝地表水＋地下水＋泉水？（二）水资源可利用量与地下水利用1绿洲水资源量、可利用量、供2绿洲水资源可利用量、供水量水资源可利用量＝水资源总量－排出绿洲的水量水资源可供水量＝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2绿洲水资源可利用量、供水量水资源可利用量水资源可供水量3地下水的补给与消耗地下水资源量＝地下水补给量地下水补给量＝天然补给量＋转化补给量地下水转化补给四大入渗补给

河道、水库、渠道、田间地下水消耗潜水蒸发（二）水资源可利用量与地下水利用3地下水的补给与消耗地下水资源量＝地下水补给量（二）水资新疆地下水评价结果(非正式资料,仅供参考）

评价时间总补给量天然补给转化补给可开采量八十年代37049321232近年33246286153地下水可开采量＝地下水补给量×开采系数4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？（二）水资源可利用量与地下水利用新疆地下水评价结果(非正式资料,仅供参考）评价时间总补

转化性

动态性

有效性

不确定性

地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面积

作用——城市生活工业的水源

地下水调蓄，春旱用水降低地下水位，防治盐碱化等特点定位（二）水资源可利用量与地下水利用

转化性

地下水转化补给量的开采不能增加灌溉面◆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◆内陆干旱区及其水资源利用特点（三）

绿洲水资源耗水配置的

分析思路与方法（三）

绿洲水资源耗水配置的

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－－两大系统社会经济系统、自然生态系统人与自然和谐发展的理念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1人与自然和谐发展理念的实现（三）绿洲水资源的分析思路与方法

绿洲的组成－－两大系统1人2供需平衡与耗水平衡以供水节点计算需水量——灌溉（毛灌溉定额×面积）工业（万元产值需水量×产值）生活（饮用水定额×人口、牲畜数用，含环境绿化、美化）供水量——地表水供水量（河道、水库）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存在两个问题

没有考虑生态耗水

不是最终的资源配置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

2供需平衡与耗水平衡以供水节点计算传统的水资源利耗水平衡绿洲可耗水量＝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社会经济工业生活（含环境绿化美化）灌溉其他自然生态沼泽湿地林地草地裸地等（三）绿洲水资源的分析思路与方法

耗水平衡绿洲可耗水量＝绿洲水资源可利用量社会经济自然生3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《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50％为宜。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70％折算，今后内陆河流用水量的最高开发利用率应不超过70％。（三）绿洲水资源的分析思路与方法

3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（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

（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（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法

断面法

遥感模型四水转化模型模拟4耗水分析方法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法断面（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法△W＝（IW－DW）－IWOUT＋（GWI－GWO）＋P断面法（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法△W＝（IW－DW）（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（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（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（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（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（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（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法5以耗水（ET）为中心的水资源配置思路（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法5以耗水（ET）为中6叶尔羌河绿洲耗水分析（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我国内陆干旱区最大的绿洲我国第四特大型灌区塔里木河四源流之一6叶尔羌河绿洲耗水分析（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方V分区土地利用类型与面积（km2）

14621.11865.84854.1938.21972.83019.2766.1204.1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4944.4626.8825.3197.9668.01428.3460.737.3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33％（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法V分区土地利用类型与面积（km2）14621.11865现状耗水分析结果现状（1998～2002）绿洲年耗水（mm）1998～2003年绿洲年耗水75～86亿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现状耗水分析结果现状（1998～2002）绿洲年耗水（分区叶城泽普莎车麦盖提前进巴楚小海子面积（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）528722★37273722927现状分区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分区叶城泽普莎车麦盖提前（1）平原绿洲现状耗水多，未满足向塔河供水的要求

来水较丰——多年平均年径流量73.9亿m3，5年平均79.5亿m3

出流较少——要求年平均下泄7.26亿m3，5年平均0.3亿m3耗水大于可耗水量——年可耗水量68.7亿m3，5年平均80.3亿m3现状耗水评估（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法现状耗水评估（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（2）平原绿洲内的耗水大体合理分区耗水较均衡分类耗水大体合理

社会经济系统，自然生态系统，耗水各占50％左右灌溉地年耗水770mm左右，非灌溉地年耗水420mm左右（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（2）平原绿洲内的耗水大体合理分区耗水较均衡分（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）年际、季节性缺水需通过水量调节解决现状5年平均，3～6月春旱期水库供水11.4亿m3

地下水开采

4.5亿m3

共补充灌溉用水16亿m3现状年际间缺水矛盾不突出，但问题存在（4）平原绿洲社会经济耗水的效益尚不高2002年（三）绿洲水资源耗水配置的分析思路和方法（3）年际、季节性缺水需通过水量调节解决现状5年平均，3～6规划水平年的水资源配置（1）分析了向塔河干流输水的三个方案（2）社会经