(2)流域的蓄变量
水库蓄变量:水库蓄变量取为零。
地下水蓄变量:
情景一 按近年年平均蓄变量一8.9亿m3计算。
情景二 考虑生态环境保护要求,停止浅层地下水超采。浅层地下水具有以丰补枯的能力,因此超采与否按多年平均的蓄变量来考虑。从流域平均概念出发,地下水蓄变量为零即可满足不超采。但由于海河流域超采主要集中在海河南系,而其他区域如滦河和徒骇马颊河地下水开采较少,流域片内各区来补平衡必需考虑这种来补地域不均衡现象。全流域实际年均蓄变量仅为-9.0亿m3,而实际局部地区多年平均超采量为20.0亿m3,因此只有全流域在蓄变量为11.0亿m3条件下,才能实现海河南系等严重超采区的采补平衡,实现全流域各片均不超采的生态环境目标,因此地下水蓄变量按11.0亿m3考虑。
(3)消耗水量
经济社会耗水量:本次研究当中,单元的经济社会耗水量是按流域片的供水量和耗水率相乘求得。今后供水增长主要用于工业和生活,二者目前的耗水率很低,通过节水耗水率会有提高;而农业用水由于节水措施的实施,耗水率也将有所提高。根据分项分析计算,2010年总耗水率比现状0.667提高至0.687,2030年提高到0.705。
水系生态环境耗水量:
情景一 不考虑水系生态环境的改善,耗水量按目前年平均值2.7亿m3计算。
情景二 以实现生态环境目标所需的耗水量为标准。根据海河委员会的“海河流域环境用水研究”所提出的保护目标,流域片水系生态环境用水目标必需在2010年“保证南运河、清凉江等骨干输水河道用水,重点补充京津石等大城市周边和东部地区1900km河道用水,恢复水面面积445km2。湿地修复,重点做好白洋淀的保护,改善团泊洼、大浪淀、千顷洼三个湿地的生态环境,4处湿地面积471km2”。另外兼顾考虑北京、天津、石家庄及河北11个省辖市的河湖用水,水面面积100km2左右。根据以上水面面积、蒸发量、降雨量计算水系生态耗水量。2030年在2010年基础上增加滹沱河、滏阳河、唐河、子牙河干流、大清河干流等河道的水面使恢复水面的河道长度达到4100Km,面积达到1023Km2。湿地计划全面恢复,包括宁晋泊、东淀、青甸洼、西七里海;大黄铺洼、思县洼等6处湿地,面积559km2,加上2010年恢复的白洋淀等4处,共计1023km2。城市河湖补水面积达到373km2。三项总计水系面积达到2426km2。
3.1.2 有南水北调情景
在有南水北调供水时,水量平衡方程式两端各项输入和约束条件如下:
(1)进入流域单元的总水量
水资源总量:按近6年平均值358.0亿m3考虑。
外调水量:目前海河流域实际平均引黄水量一般在54.3亿m3,但实际配水定额只有41.0亿m3。按41.0亿m3计算。另外在高方案中需要扣除被置换出去的那部分引黄量。再加上南水北调进入海河流域的水量则外调水量是:
情景三 在2010年为99.4亿m3,2030年为1345亿m3。
情景四 在2010年为108.2亿m3,2030年为142.0亿m3。
深层开采量:同情景二,考虑生态环境保护要求,停止深层地下水超采,深层开采量以22.0亿m3计算。
(2)流域的蓄变量
水库蓄变量:水库蓄变量取为零。
地下水蓄变量:按情景二,考虑生态环境保护要求,停止浅层地下水超采,地下水蓄变量按11.0亿m3考虑
(3)消耗水量
经济社会耗水量:按流域片的供水量和耗水率相乘求得,2010年总耗水率比现状0.667提高至0.687,2030年提高到0.705。
水系生态环境耗水量:同情景二,以实现生态环境目标所需的耗水量为标准,2010年达到各类水面面积共1016km2,2030年达到各类水面面积2642km2,以此计算耗水量。
3.2 不同情景下的流域水生态环境预测分析
将以上各情景下的输入变量和总体约束条件代入模型进行计算,得到2010年和2030年有天南水北调条件下四种配置方案的运算结果(表2)。
根据以上运算结果,2010年和2030年
表22010年、2030年海河流域不同方案水循环(