中国水情分析研究报告.docx
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中国水情分析研究报告
中国水情分析研究报告
2006年第15期（总第136期）
水规总院水利规划与战略研究中心2006年12月16日
介绍几种国际河流水量分配方法
刘戈力曹建廷
（水利部水利水电规划设计总院）
摘要本文系统介绍了荷兰代尔夫特IHE学院PietervanderZaag等人于2002年在《水政策》（WaterPolicy4（2002））发表的关于国际河流公平分水的定量标准的文章，该文以非洲的奥兰治河、尼罗河和英康马蒂河作为研究案例，分别采用不同方法进行水量分配，提出测算标准，并对各类方法和结果加以分析比较，其思路和方法有一定的参考价值。
关键词 国际河流 分水 方法
随着人口增加和经济社会的发展对水资源需求增加，各国对国际河流水资源的竞争日益加剧，国际水事纠纷已成为诱发许多地区冲突的重要因素之一，国际河流分水问题也越来越受到有关国家和国际社会的高度关注。
为公平合理地解决国际河流分水问题，国外有关组织和各类学者、专家对涉及国际河流公平分水的方法和衡量标准进行了研究。
2002年，《水政策》（WaterPolicy4（2002））发表了荷兰代尔夫特IHE学院PietervanderZaag等人的文章，提出了国际河流公平分水的定量标准。
该文以非洲的奥兰治河、尼罗河和英康马蒂河作为研究案例，分别采用不同方法进行水量分配，提出测算标准并加以分析比较。
一、分析思路与计算公式
（一）按流域内的国家数量平均分配水资源总量
这种方法在需求方面主要考虑三个因素，即流域内的国家数、各国在流域内所占的流域面积和人口；在供给方面，主要考虑全流域产生的“蓝色水”和“绿色水”。
其中“蓝色水”是指可更新的地表水和地下水，即我国所定义的“水资源”；“绿色水”是指可更新的耕作层内的土壤水，是由一部分降水形成的。
其计算步骤为：
1、计算每个流域国境内所产生的“蓝色水”。
2、流域所产生的“蓝色水”减去各国应保留的“蓝色水”，剩余的即为“非保留”的“蓝色水”。
保留系数记为
，本例中
=0.25
3、将扣除各国的“保留水量”之后的“蓝色水”总量作为基数，在各流域国之间平均分配水权。
对处于最上游的流域国来说，其水权等于非保留的蓝色水总量除以流域内的国家数n。
4、将最上游国分得的水权与其境内产生的非保留水量进行比较，如果后者大于前者，则多余水量必须下泄到下游国家。
5、按3和4的步骤计算第二个上游国的水权。
此时的计算方法为：
最上游国的下泄水量加上其他流域国产生的“非保留”水量，除以（n-1），n为流域国总数。
同理，如果第二个上游国的“非保留”水量大于其应得的水权，多余水量也必须向下游泄放。
依次类推，直到最下游的国家。
上述计算方法可用下列公式来表示：
A-1
A-2
A-3
式中：
n—流域内的国家数
i—从最上游开始的流域国序号（最上游国为1，最下游国为n）
C—径流系数
A—流域面积（103km2）
I—降水年均截留量（m/a）
P—年均降水量（m/a）
—第i个流域国产水量（109m3/a）
—第i个流域国分得的水权（109m3/a）
—第i个流域国必须下泄的多余水量（109m3/a）
—流域国保留水资源的保留系数
奥兰治河（OrangeRiver）计算实例（见表1）
流域国3个：
莱索托、南非、纳米比亚（博茨瓦纳境内流域面积12.1万km2，但“蓝色水”贡献率为0，且该国处于上游，也不可能将下游的水分配给它，故不予考虑），即i＝3。
表1奥兰治（Orange）河水量分配计算表
国家名称
排序
i
人口
N
（106人）
降水
P
（m/a）
流域面积
A
（103km2）
蓝色水
Qb
（109m3/a）
水权
Qr
（109m3/a）
下泄水量
Qt
（109m3/a）
分配结果
Qb'
（109m3/a）
莱索托
1
2.0
0.85
30
4.8
3.1
0.5
4.3
南非
2
30.0
0.36
576
7.6
3.1
3.1
5.0
纳米比亚
3
0.5
0.22
242
0.0
3.1
0.0
3.1
合计
32.5
848
12.4
12.4
注：
I=0.32m/a,C=0.30,Rb=0.25
（二）按流域面积分配法
方法一没有考虑各国所占流域面积的差别，如计入流域面积的因素后，计算方法应加以修正，即“非保留”的蓝色水不是按国家平分，而是按各国所占流域面积的比例进行分配，其计算公式为：
A-4
计算结果见表2
（三）按流域内人口比例分配
考虑流域内每个人都享有公平用水的权利，故“非保留的蓝色水”应按各国在流域内的人口比例分配，其计算公式为：
A-5
式中：
—第i个流域国在流域内的人口数。
计算结果见表2
表2 按流域国、流域面积和人口比例分配的不同计算结果
国家名
序号
i
Qb（109m3）
按国家数量
分配量（109m3）
按流域面积
分配量（109m3）
按人口分配量（109m3）
莱索托
1
4.8
4.3
1.5
1.8
南非
2
7.6
5.0
8.2
10.5
纳米比亚
3
0.0
3.1
2.7
0.1
合计
12.4
12.4
12.4
12.4
注：
Rb=0.25
（四）蓝色水和绿色水合并分配法（按流域国平分）
（五）蓝色水和绿色水合并分配法（按流域面积分配）
（六）蓝色水和绿色水合并分配法（按流域人口分配）
计算步骤：
1、计算蓝色水和绿色水总量（绿色水计算方法见公式A-6）。
A-6
2、从最上游国开始计算分配水权。
3、计算该国的多余水量。
4、计算该国可流通的地表水总量。
5、由于绿色水是无法输送的，故该国的下泄水量取第三和第四步计算结果中的最小值。
具体计算公式如下：
A-7
A-8
式中Wg—为绿色水相对于蓝色水的权重。
二、不同分配方法的分析与比较
在奥兰治河案例中，采用不同方法进行了水量分配计算，计算结果见表3～表5。
表3同时考虑绿色水和蓝色水按流域人口比例方法计算各国家分得水量
国家名
序号
i
人口N
（106人）
流域面积
A（103km2）
降雨
（m/a）
绿色水
（109m3）
蓝色水
（109m3）
水权
（109m3）
下泄水量
（109m3）
分配结果
（109m3）
莱索托
1
2.0
30
0.85
11.2
4.8
1.5
3.6
1.2
南非
2
30.0
576
0.36
17.7
7.6
17.9
0.3
10.9
纳米比亚
3
0.5
242
0.22
0.0
0.0
0.3
0.0
0.3
合计
32.5
848
28.9
12.4
12.4
注：
I=0.32m/a,C=0.30,Rb=0.25,Wg=0.5
表4同时考虑绿水和蓝水按流域人口比例方法计算分配的人均水资源量
国家名
序号
i
人均绿色水
Qg（m3/a）
人均蓝色水产水量
（m3/a）
人均蓝色水分配量
（m3/a）
莱索托
1
5580
2391
598
南非
2
591
253
363
纳米比亚
3
0
0
595
流域
889
381
381
注：
Rb=0.25，Wg=0.5
表5不同方法的分配结果比较表
国家名
序号
i
蓝色水
产水量
不同配置方法计算分配蓝色水量（109m3/a）
只考虑蓝色水（Wg=0）
同时考虑绿色水和蓝色水（Wg=0.5）
按国
家分
按流域
面积分
按人
口分
按国
家分
按流域
面积分
按人
口分
莱索托
1
4.8
4.3
1.5
1.8
3.5
1.2
1.2
南非
2
7.6
5.0
8.2
10.5
1.9
5.8
10.9
纳米比亚
3
0
3.1
2.7
0.1
7.0
5.4
0.3
合计
12.4
12.4
12.4
12.4
12.4
12.4
12.4
注：
Rb=0.25
在表5的基础上，再计算分配各国流域内的人均水资源量，分配结果见表6。
表6按六种方法计算的分配各国的人均水资源量
国家名
序号
i
不同配置方法计算分配人均蓝色水量（m3/a）
不考虑绿色水
考虑绿色水Wg=0.5
按国
家分
按流域
面积分
按人
口分
按国
家分
按流域
面积分
按人
口分
莱索托
1
2146
763
884
1764
598
598
南非
2
167
273
349
63
194
363
纳米比亚
3
6191
5304
286
13911
10752
595
流域
381
381
381
381
381
381
注：
Rb=0.25
经过多种方法比较之后可以看出，按国家数平均分配是最不公平的，按流域面积分也是不太公平的，同时考虑绿色水和蓝色水并按流域人口分配是最公平的，各国的人均水资源量与全流域平均值（381m3/a）相对比较接近。
三、尼罗河分水计算实例
利用同样方法，但不考虑保留水量，尼罗河案例的分配结果见表7。
表7尼罗河水量分配表（按人口分配）水量单位：
109m3
国家
人口N
100万
面积A
1000km2
降雨P
m/a
绿色水
蓝色水
不计绿色水
考虑绿色水
水权
下泄量
分配量
水权
下泄量
分配量
上游
诸国
40
850
1.23
455.9
80.51
26.8
53.6
26.8
178.8
80.5
0
苏丹
20
1920
0.55
0.0
0
13.4
40.2
13.4
20.1
60.3
20.1
埃及
60
280
0.06
0.0
0
40.2
0
40.2
60.4
0
60.4
合计
120
3050
455.9
80.5
80.5
80.5
注：
I=0.6m/a,C=0.15,Rb=0,Wg=0.5
表8为不同Rb值时，同时考虑蓝色水和绿色水按流域人口分配结果，表9为同时考虑蓝色水和绿色水按流域人口分配到各国流域内的人均水资源量。
表8不同Rb值时尼罗河分水结果水量单位：
109m3
国家
Rb=0
Rb=0.05
Rb=0.1
Rb=0.15
Rb=0.2
Rb=0.25
Rb=0.3
上游诸国
0.0
4.0
8.0
12.1
16.1
20.1
24.1
苏丹
20.1
19.1
18.1
17.1
16.1
15.1
14.1
埃及
60.3
57.3
54.3
51.3
48.3
45.3
42.2
合计
80.5
80.5
80.5
80.5
80.5
80.5
80.5
表9分配各国流域内的人均水资源量单位：
m3/a
国家
绿色水Qg
蓝色水Qb
分配结果
上游8国
11397
2011
503
苏丹
0
0
754
埃及
0
0
754
流域
3799
670
670
注：
Rb=0.25，Wg=0.5
四、简要评述
跨界水问题通常涉及水量分配、水能开发、航道使用、水污染防治与水环境保护等方面的问题。
在水资源丰富的地区，通常以合理分享水能、水运效益和共同保护水环境为主，水量分配可能不是主要矛盾。
在水资源短缺和非航行使用的国际河流，则通常以公平合理地分配水权和防止水污染为主。
在以往的国际河流分水案例中，按流域国平均分配是一种早期采用的比较粗放的方法，以后逐渐增加了耕地面积和人口等方面的因素。
本文简单介绍了荷兰学者关于国际河流公平分水的思路和方法，并通过案例分析对各种不同方法进行比较。
从不同方法的计算结果来看，以流域内人口比例计算的各国流域内人均水资源量为主要衡量指标是比较合理的。
按照以人为本的原则，在产水贡献率占一定权重的同时，考虑流域上下游人均水资源量相对接近应作为国际河流公平分水的基本准则之一。
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部领导、总工，国务院发展研究中心，国家发改委有关司局，部机关各司局，各流域机构，各省（市、区）水利（水电）厅（局），有关规划、设计、科研单位和高等院校。
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