中國水情分析研究報(bào)告

1、中國水情分析研究報(bào)告2006年第15期（總第136期）水規(guī)總院水利規(guī)劃與戰(zhàn)略研究中心 2006年12月16日介紹幾種國際河流水量分配方法劉戈力 曹建廷（水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院）摘要 本文系統(tǒng)介紹了荷蘭代爾夫特IHE學(xué)院Pieter van der Zaag等人于2002年在水政策（Water Policy 4（2002）發(fā)表的關(guān)于國際河流公平分水的定量標(biāo)準(zhǔn)的文章，該文以非洲的奧蘭治河、尼羅河和英康馬蒂河作為研究案例，分別采用不同方法進(jìn)行水量分配，提出測算標(biāo)準(zhǔn)，并對各類方法和結(jié)果加以分析比較，其思路和方法有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞國際河流分水方法隨著人口增加和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展對水資源需求增加，各

2、國對國際河流水資源的競爭日益加劇，國際水事糾紛已成為誘發(fā)許多地區(qū)沖突的重要因素之一，國際河流分水問題也越來越受到有關(guān)國家和國際社會的高度關(guān)注。為公平合理地解決國際河流分水問題，國外有關(guān)組織和各類學(xué)者、專家對涉及國際河流公平分水的方法和衡量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究。2002年，水政策（Water Policy 4（2002）發(fā)表了荷蘭代爾夫特IHE學(xué)院Pieter van der Zaag等人的文章，提出了國際河流公平分水的定量標(biāo)準(zhǔn)。該文以非洲的奧蘭治河、尼羅河和英康馬蒂河作為研究案例，分別采用不同方法進(jìn)行水量分配，提出測算標(biāo)準(zhǔn)并加以分析比較。一、分析思路與計(jì)算公式（一）按流域內(nèi)的國家數(shù)量平均分配水資源總

3、量這種方法在需求方面主要考慮三個(gè)因素，即流域內(nèi)的國家數(shù)、各國在流域內(nèi)所占的流域面積和人口；在供給方面，主要考慮全流域產(chǎn)生的“藍(lán)色水”和“綠色水”。其中“藍(lán)色水”是指可更新的地表水和地下水，即我國所定義的“水資源”；“綠色水”是指可更新的耕作層內(nèi)的土壤水，是由一部分降水形成的。其計(jì)算步驟為：1、計(jì)算每個(gè)流域國境內(nèi)所產(chǎn)生的“藍(lán)色水”。2、流域所產(chǎn)生的“藍(lán)色水”減去各國應(yīng)保留的“藍(lán)色水”，剩余的即為“非保留”的“藍(lán)色水”。保留系數(shù)記為，本例中=0.253、將扣除各國的“保留水量”之后的 “藍(lán)色水”總量作為基數(shù)，在各流域國之間平均分配水權(quán)。對處于最上游的流域國來說，其水權(quán)等于非保留的藍(lán)色水總量除以流域

4、內(nèi)的國家數(shù)n。4、將最上游國分得的水權(quán)與其境內(nèi)產(chǎn)生的非保留水量進(jìn)行比較，如果后者大于前者，則多余水量必須下泄到下游國家。5、按3和4的步驟計(jì)算第二個(gè)上游國的水權(quán)。此時(shí)的計(jì)算方法為：最上游國的下泄水量加上其他流域國產(chǎn)生的“非保留”水量，除以（n-1），n為流域國總數(shù)。同理，如果第二個(gè)上游國的“非保留”水量大于其應(yīng)得的水權(quán)，多余水量也必須向下游泄放。依次類推，直到最下游的國家。上述計(jì)算方法可用下列公式來表示： A-1 A-2 A-3式中：n 流域內(nèi)的國家數(shù)i 從最上游開始的流域國序號（最上游國為1，最下游國為n）C 徑流系數(shù)A 流域面積（103km2）I 降水年均截留量（m/a）P 年均降水量（m

5、/a） 第i個(gè)流域國產(chǎn)水量（109m3/a） 第i個(gè)流域國分得的水權(quán)（109m3/a） 第i個(gè)流域國必須下泄的多余水量（109m3/a） 流域國保留水資源的保留系數(shù)奧蘭治河（Orange River）計(jì)算實(shí)例（見表1）流域國3個(gè)：萊索托、南非、納米比亞（博茨瓦納境內(nèi)流域面積12.1萬km2，但“藍(lán)色水”貢獻(xiàn)率為0，且該國處于上游，也不可能將下游的水分配給它，故不予考慮），即i3。表1 奧蘭治（Orange）河水量分配計(jì)算表國家名稱排序i人口N(106人)降水P(m/a)流域面積A(103km2)藍(lán)色水Qb(109m3/a)水權(quán)Qr(109m3/a)下泄水量Qt(109m3/a)分配結(jié)果Qb&#

6、39;(109m3/a)萊索托12.00.85304.83.10.54.3南非230.00.365767.63.13.15.0納米比亞30.50.222420.03.10.03.1合 計(jì)32.584812.412.4注：I=0.32m/a, C=0.30, Rb=0.25（二）按流域面積分配法方法一沒有考慮各國所占流域面積的差別，如計(jì)入流域面積的因素后，計(jì)算方法應(yīng)加以修正，即“非保留”的藍(lán)色水不是按國家平分，而是按各國所占流域面積的比例進(jìn)行分配，其計(jì)算公式為： A-4計(jì)算結(jié)果見表2（三）按流域內(nèi)人口比例分配考慮流域內(nèi)每個(gè)人都享有公平用水的權(quán)利，故“非保留的藍(lán)色水”應(yīng)按各國在流域內(nèi)的人口比例分配

7、，其計(jì)算公式為： A-5式中： 第i個(gè)流域國在流域內(nèi)的人口數(shù)。計(jì)算結(jié)果見表2表2 按流域國、流域面積和人口比例分配的不同計(jì)算結(jié)果國家名序號iQb(109m3)按國家數(shù)量分配量(109m3)按流域面積分配量(109m3)按人口分配量（109m3)萊索托14.84.31.51.8南非27.65.08.210.5納米比亞30.03.12.70.1合 計(jì)12.412.412.412.4注：Rb=0.25（四）藍(lán)色水和綠色水合并分配法（按流域國平分）（五）藍(lán)色水和綠色水合并分配法（按流域面積分配）（六）藍(lán)色水和綠色水合并分配法（按流域人口分配）計(jì)算步驟：1、計(jì)算藍(lán)色水和綠色水總量（綠色水計(jì)算方法見公式A

8、-6）。 A-62、從最上游國開始計(jì)算分配水權(quán)。3、計(jì)算該國的多余水量。4、計(jì)算該國可流通的地表水總量。5、由于綠色水是無法輸送的，故該國的下泄水量取第三和第四步計(jì)算結(jié)果中的最小值。具體計(jì)算公式如下： A-7 A-8式中 Wg 為綠色水相對于藍(lán)色水的權(quán)重。二、不同分配方法的分析與比較在奧蘭治河案例中，采用不同方法進(jìn)行了水量分配計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表3表5。表3 同時(shí)考慮綠色水和藍(lán)色水按流域人口比例方法計(jì)算各國家分得水量國家名序號i人口N(106人)流域面積A(103km2)降雨(m/a)綠色水(109m3)藍(lán)色水(109m3)水權(quán)(109m3)下泄水量 (109m3)分配結(jié)果(109m3)萊索托1

9、2.0300.8511.24.81.53.61.2南非230.05760.3617.77.617.90.310.9納米比亞30.52420.220.00.00.30.00.3合 計(jì)32.584828.912.412.4注：I=0.32m/a, C=0.30, Rb=0.25, Wg=0.5表4 同時(shí)考慮綠水和藍(lán)水按流域人口比例方法計(jì)算分配的人均水資源量國家名序號i人均綠色水Qg(m3/a)人均藍(lán)色水產(chǎn)水量(m3/a)人均藍(lán)色水分配量(m3/a)萊索托155802391598南非2591253363納米比亞300595流域889381381注：Rb=0.25， Wg=0.5表5 不同方法的分配結(jié)

10、果比較表國家名序號i藍(lán)色水產(chǎn)水量不同配置方法計(jì)算分配藍(lán)色水量（109m3/a）只考慮藍(lán)色水(Wg=0)同時(shí)考慮綠色水和藍(lán)色水(Wg=0.5)按國家分按流域面積分按人口分按國家分按流域面積分按人口分萊索托14.84.31.51.83.51.21.2南非27.65.08.210.51.95.810.9納米比亞303.12.70.17.05.40.3合 計(jì)12.412.412.412.412.412.412.4注：Rb=0.25在表5的基礎(chǔ)上，再計(jì)算分配各國流域內(nèi)的人均水資源量，分配結(jié)果見表6。表6 按六種方法計(jì)算的分配各國的人均水資源量國家名序號i不同配置方法計(jì)算分配人均藍(lán)色水量（m3/a）不考慮

11、綠色水考慮綠色水Wg=0.5按國家分按流域面積分按人口分按國家分按流域面積分按人口分萊索托121467638841764598598南非216727334963194363納米比亞3619153042861391110752595流域381381381381381381注：Rb=0.25經(jīng)過多種方法比較之后可以看出，按國家數(shù)平均分配是最不公平的，按流域面積分也是不太公平的，同時(shí)考慮綠色水和藍(lán)色水并按流域人口分配是最公平的，各國的人均水資源量與全流域平均值（381m3/a）相對比較接近。三、尼羅河分水計(jì)算實(shí)例利用同樣方法，但不考慮保留水量，尼羅河案例的分配結(jié)果見表7。表7 尼羅河水量分配表（按人

12、口分配） 水量單位：109m3國家人口N100萬面積A1000km2降雨P(guān)m/a綠色水藍(lán)色水不計(jì)綠色水考慮綠色水水權(quán)下泄量分配量水權(quán)下泄量分配量上游諸國408501.23455.980.5126.853.626.8178.880.50蘇丹2019200.550.0013.440.213.420.160.320.1埃及602800.060.0040.2040.260.4060.4合 計(jì)1203050455.980.580.580.5注： I=0.6m/a, C=0.15, Rb=0, Wg=0.5表8為不同Rb值時(shí)，同時(shí)考慮藍(lán)色水和綠色水按流域人口分配結(jié)果，表9為同時(shí)考慮藍(lán)色水和綠色水按流域人口

13、分配到各國流域內(nèi)的人均水資源量。表8 不同Rb值時(shí)尼羅河分水結(jié)果 水量單位：109m3國家Rb=0Rb=0.05Rb=0.1Rb=0.15Rb=0.2Rb=0.25Rb=0.3上游諸國0.04.08.012.116.120.124.1蘇丹20.119.118.117.116.115.114.1埃及60.357.354.351.348.345.342.2合計(jì)80.580.580.580.580.580.580.5表9 分配各國流域內(nèi)的人均水資源量 單位：m3/a國 家綠色水Qg藍(lán)色水Qb分配結(jié)果上游8國113972011503蘇丹00754埃及00754流域3799670670注：Rb=0.25， Wg=0.5四、簡要評述跨界水問題通常涉及水量分配、水能開發(fā)、航道使用、水污染防治與水環(huán)境保護(hù)等方面的問題。在水資源豐富的地區(qū)，通常以合理分享水能、水運(yùn)效益和共同保護(hù)水環(huán)境為主，水量分配可能不是主要矛盾。在水資源短缺和非航行使用的國際河流，則通常以公平合理地分配水權(quán)和防止水污染為主。在以往的國際河流分水案例中，按流域國平均分配是一種早期采用的比較粗放的方法，以后逐漸增加了耕地面積和人口等方面的因素。本文簡單介紹了荷蘭學(xué)者關(guān)于國際河流公平分水的思路和方法，并通過案例分析對各種不同方法