1.3 长江流域水资源的简况
1.3.1 长江流域水资源总量
长江流域面积约180万km2,涉及青海、西藏、云南、四川、重庆、贵州、甘肃、湖北、湖南、江西、陕西、河南、广西、广东、安徽、江苏、上海、浙江、福建等19个省(自治区、直辖市),划分为金沙江石鼓以上、金沙江石鼓以下、岷沱江、嘉陵江、乌江、宜宾至宜昌、洞庭湖水系、汉江、鄱阳湖水系、宜昌至湖口、湖口以下干流、太湖水系12个水资源二级区。
长江流域1956—2000年多年平均年降水深为1086.6mm,折合降水总量为19370亿m3,占全国降水量的31.3%。长江流域多年平均地表水资源量为9857亿m3,占全国地表水资源量的36%,居全国十大区地表水资源量之首,相应径流深为552.9mm,径流深次于东南诸河、珠江和西南诸河,居第四位。长江流域多年平均年地下水资源量为2492亿m3,占全国地下水资源量的30.3%。其中,山丘区年均地下水资源量为2255.8亿m3,占长江流域地下水资源量的90.5%;平原区年均地下水资源量为247.6亿m3,扣除平原区与山丘区之间的重复计算量年均11.4亿m3后,占长江流域地下水资源量的9.5%。
长江流域1956—2000年平均水资源总量为9960亿m3,占全国水资源总量的35%以上,其中地表水资源量为9857亿m3,约占水资源总量的99%,地下水资源量与地表水资源量的不重复计算水量约102.3亿m3,占水资源总量的1%。长江流域多年平均产水系数(水资源总量与相应降水量比值)和产水模数(单位面积水资源总量)分别为0.51和55.87万m3/km2,均高于全国多年平均值。
长江流域水资源以地表水资源为主,在各水资源二级区中,年径流深以鄱阳湖水系933.6mm为最大,洞庭湖水系792.1mm次之,金沙江石鼓以上最小,为193.4mm。地表水水资源量以洞庭湖水系2077.6亿m3为最大,太湖水系161.5亿m3为最小。12个水资源二级区中,产水系数最大的是岷沱江,为0.61,其次为鄱阳湖水系,为0.57,最小是金沙江石鼓以上,为0.4;产水模数最大是鄱阳湖水系,为94.56万m3/km2,其次为洞庭湖水系,为79.53万m3/km2,最小也是金沙江石鼓以上,为19.34万m3/km2。
长江流域12个水资源二级区的水资源量见图1.3.1。
图1.3.1 长江流域各水资源二级区水资源量
1.3.2 长江流域水资源特征
(1)水资源总量丰富,人均、亩均占有水资源量不多。
长江流域水系发达,水量丰富,年平均入海径流量约为全国河川径流总量的37%,为黄河的20倍,在中国居首位,在世界居第3位。从多年平均降水量来看,长江流域甚至超过世界平均水平,是世界平均水平的1.26倍、全国平均水平的1.64倍。长江流域人均占有水资源量为2246m3,耕地亩均占有水资源量为2000m3,单位国土面积水资源量为56万m3/km2,约为全国平均值的2倍。虽然长江流域水资源总量相对丰富,但由于人口众多、耕地分布广泛,人均、亩均水资源占有量均处于较低水平,耕地亩均占有水资源量约为世界平均水平的70%,人均占有水资源量仅为世界人均占有量的30%。
(2)水热同期,年际变差不大。
长江流域降水与季风活动密切相关,夏季受副热带高压控制,高温多雨,冬季受西伯利亚和蒙古冷高压控制,寒冷少雨,流域5—10月的雨量约占全年降雨量的70%~90%,有利于农业生产。从径流系数来看,长江流域多数地区达到0.5以上,超过世界平均水平,而且最大最小流量比也比较小。长江干流主要站点历年径流量最大值与最小值的比值,在1.69~2.16之间,其中宜昌为1.72,汉口为2.16,大通为2.01。
(3)水资源量时空分布不均。
受地理位置、气候及下垫面等因素影响,长江流域降水、径流的地区分布不均。总的来说,大体上降水量江南大于江北,中下游大于上游。
降水、径流总的趋势是由东南向西北递减,山区多于平原,迎风坡多于背风坡;长江干流及其以南地区降水、径流深大于流域平均值,干流北岸及支流降水、径流深小于流域平均值。降水在地域上的最大变幅达4.8倍、径流达9.8倍;鄱阳湖水系和洞庭湖水系单位面积水资源量分别为94.6万m3/km2和79.5万m3/km2,而金沙江石鼓以上仅有19.3万m3/km2,最大与最小相差3.9倍。长江流域大多是丰水带(年径流深大于800mm)和多水带(年径流深为200~800mm),少部分地区为过渡带(年径流深为50~200mm)。长江河源为全流域径流深最小的地区,不足50mm,径流深大于1200mm的丰水带位于四川盆地西部边缘、大巴山南部、洞庭湖、鄱阳湖水系,大于1400mm的丰水带主要分布在山脉迎风坡的上游,四川盆地西部边缘特别突出,大相岭北麓,包括峨眉山、二郎山为全流域最大径流深高值中心。
长江流域水资源在时间分布上的不均匀性集中体现在水资源年内分配集中上。长江流域降水量和河川径流量的60%~80%集中在汛期,长江干流上游比下游、北岸比南岸集中程度更高,年内分配不均匀性比较显著。总的来说,汛期径流主要由暴雨形成,径流较集中,使中下游地区易受洪涝灾害,枯季径流主要靠地下水和河网调蓄量退水补给,径流较稳定。长江流域径流年内分配不均匀程度在不同地区、不同水系有较大差异。例如,比较长江干流各站连续最大四个月实测径流占年径流百分比可知:上游北岸多在60%~75%,南岸在60%左右;中游宜昌至湖口干流、洞庭湖水系为55%~65%,汉江、鄱阳湖为60%~70%;下游湖口以下干流北岸为60%~70%,南岸为50%~60%,太湖水系为50%左右。相应出现时间为,上游干流及北岸支流为6—9月和7—10月,南岸乌江为5—8月;中游鄱阳湖水系及洞庭湖水系为4—7月和5—8月,汉江大多为7—10月;下游干流北岸为5—8月,南岸为4—7月。
(4)地下水资源比重少,水资源可利用率不高。
长江流域水资源种类主要是地表水资源,地下水资源比重少。根据统计分析,全流域地表水资源量为9857亿m3,约为全流域水资源总量9960亿m3的99%;扣除地表水与地下水重复的部分后,长江流域地下水资源量约为100亿m3,仅占全流域流水资源总量的1%。
水资源可利用量是指以流域为单元,在保护生态环境和水资源可持续利用的前提下,通过经济合理、技术可行的措施,在当地水资源量中可供河道外消耗利用的最大水量。水资源可利用量占其相应水资源总量的百分比即为水资源可利用率。水资源可利用率是一个流域水资源开发利用的控制性指标。长江流域水资源总量丰富,但水资源可利用量仅为2827亿m3,水资源可利用率为28.4%,低于全国29.4%的平均水平。和其他水资源一级区相比,长江流域水资源可利用率仅高于珠江区(25.5%)和西南诸河区(14.2%),排名第8位。
(5)近年来水资源量有所增加,地区间差异较大。
近年来,由于气候变化的影响,长江流域水资源量有所增加。比较1956—1979年与1980—2000年两个时段水文要素系列,降水量增加2.5%,水面蒸发量减少9.5%,而地表水资源量增加7.2%。就长江上、中、下游而言,中下游地区降水量、地表水资源量和水资源总量均增加,其中,下游增加幅度尤为显著,降水增加8.1%,水面蒸发量减少10.6%,地表水资源量增加了20.7%;上游地区降水、地表水资源量和水资源总量变化不大。各水资源二级区之间差异较大,水资源二级区中太湖水系、湖口以下干流、鄱阳湖水系、宜昌至湖口地表水资源量和水资源总量增加10%以上,嘉陵江、汉江地表水资源量和水资源总量有所减少。
根据同步期资料分析,长江流域地下水资源量变化不大,地下水资源量增加了1.2%,地下水资源量模数增加了2.3%。区域上因地而异变化较大,总体趋势是长江上游减少,地下水资源量减少了3.7%,长江中、下游增加,地下水资源量分别增加了4.7%和13.9%。水资源二级分区中,地下水资源量减少最多的是岷沱江、汉江,地下水资源量模数降幅在10%以上;地下水资源量增加最多的是太湖水系、鄱阳湖水系,地下水资源量模数增幅分别为23.4%和18.4%。