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表 1 区域水平衡的四类平衡五个维度解构
平衡类型 空间 时间 结构 过程 总量
多年平均、 各水收入项、各水支 降水、蒸发、产流、 水收入量、水支出量、
水收支平衡 区域、流域
年、月 出项、各水蓄变项 汇流、排泄、下渗等 水蓄变量
经济社会 供给侧各类水源、 供水水源供给量、
区域 、流域 年、月、日 蓄- 取- 供- 用- 耗- 排水等
供需水平衡 需求侧各类用水 用水部门需求量
经济社会取水和生态耗水、行业
经济社会与 经济社会用水端、 经济社会用水量、
区域、流域 年、月、日 排污和水体纳污、生态流量的
生态用水平衡 生态用水端 河道内外生态用水量
时间变化、水量交换等
水循环过程、水资源行为、
人水关系 人文系统、 人文系统水服务需求、
区域、流域 多年平均、年 载体自然演化过程、突发和
和谐平衡 水系统 区域水资源禀赋特征
不可抗过程等
注: 表示侧重。
关系是动态变化的,短时段的人水关系不具有代表性,故人水关系和谐平衡宜于多年平均或年尺度。
此外,时间维度上还存在过去、现状和未来的时段选择问题,四大平衡均可在三个时段上开展研究,
只是考虑的内容和结果的启示有所差异。例如,对比供水量和需水量可分析过去和现状的经济社会供
需水平衡,而针对未来进行研究则侧重于可供水量和需水量之间的关系分析。
2.2 水收支平衡解构 水收支平衡涉及过程有降水、蒸散发、填洼、产流、汇流、排泄、下渗等,人
类活动会直接或间接作用于上述过程,改变水资源的天然状态和自然过程。平衡结构上包括水收入
项、水支出项、水蓄变项,将具有代表性的陆面系统作为主体分析平衡的具体架构和数量关系,三大
项包括的要素见图 2。
图 2 水收支平衡结构示意
图 2中人为输入水量和输出水量与水的自然流动对应,考虑因人为活动造成的水资源运移。例
如,当两个区域存在粮食交易、人口流动时,粮食和人体本身是含实体水的,尽管数量很小,但此时
就发生了水资源的运移。不同时空尺度的水收支平衡研究内容和侧重点有所不同,研究过程中部分要
素和过程可以忽略或简化。实际上,由于现有科学认知和技术水平的限制,往往很难表现真实的水收
支平衡,从结构项来看,一是难以完全摸清所有涉及要素,二是某些要素由于技术的限制无法被监测
或观测,三是要素的真实数据无法获取或只能获得近似值。此外,水收支项的数量关系是平衡的外在
表现,还需关注水分转换关系(如地表水 - 地下水的补排关系)、要素响应特征(如降水 - 径流、降水 -
蒸散发的响应关系)、过程演变规律(如坡面产流和河道汇流过程的平稳性)、水量分布状况(如径流
在时空分布上的丰枯及不均匀性特征)等平衡的内在表现 [21] 。
2.3 经济社会供需水平衡解构 水资源供给侧(水源)包括地表水、地下水、外调水、其他水源,需
求侧(用水户)包括生活(城镇居民和农村居民)、第一产业(农林牧渔)、第二产业(工业、建筑业)、
第三产业(商饮业、服务业),见图 3。供给侧和需求侧之间存在复杂、联动的网络结构,研究中既要
考虑供需两侧的数量平衡,也要保证结构的合理性和有效性;既要从整体视角探究供需水平衡状况,
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