第二节 水资源的分类

为了更好地合理开发利用水资源，必须对水资源进行系统分类。与其他物质的分类情况相似，水资源根据分类原则的不同，可以分为许多类型。如以水的形态来分，可有三种形态，即气态、液态和固态，这是最常见水的存在方式。若以水域地表面的相互位置关系（或者说是赋存条件）来划分，有地表水资源；地下水资源。有时也可以行政区划、地点而命名，如城市水资源；某某省水资源。从水资源的更新周期分，有恢复更新周期长、而且极缓慢的永久储量的水资源；恢复更新周期短的（一般年内即可恢复）水资源。从水资源的利用情况分，有水能资源；水运资源；旅游资源；淡水养殖资源；灌溉、供水水源等。不同的分类体系反映了对水资源特性的认识程度和需求。为了更好地理解水资源的概念，了解水资源的特性，分类应全面考虑水资源的自然特性和社会特性。考虑到水资源的社会特性往往与人们开发利用的策略相联系，不同的取用水方案，其社会效果也不相同，分类方案不可能将其全面包括。因此，这里所要讨论的分类主要侧重于水资源的自然特性方面。

一、地表水资源的分类

由于地表水资源的存在形式比较具体，目前采用以自然形态划分地表水资源种类。如河川径流量、湖泊储存量、冰川积蓄量等。至于各种资源量的自然特性以及可利用程度分别纳入水文特征分析及水资源规划范畴，而没有地表水资源分类的专门提法。地表水资源仅分为补给资源和储存资源两种类型。

在地表水资源总量评价中，河川径流量是一个重要指标，它往往用流域中有代表性的水文站实测的断面流量表示。由于人为取水等活动会使河流的天然状况发生变化，实测资料不能真实反映天然径流过程，需要进行还原处理。还原的河川径流量包括了大气降水转化为地表水量，地下水出露（泉）形成的地表水量，并扣除了沿途蒸发、河流渗漏的水量。其多年平均值表征了该流域从外界获得的补给量的平均水平。通常所说的地表水资源量主要是指这部分水量，即补给资源量。在气候、产流条件相对稳定的情况下，河川径流量的多年平均值基本是个常量。

河川径流量具有随降水变化而波动的特点，年内降水不均匀使河川径流量有季节性变化，年际间也有丰水、平水、枯水年份的区别。为了论证供水的保证程度和提高人工调蓄地表水的能力，对河川径流量需进行频率分析，并对河川基流量（即地下水出渗的水量）、洪水径流量进行分割。

湖泊和冰川的水交替周期要比河流长得多，其资源属性更为复杂。大型湖泊的水资源属性分为补给和储存两部分。由于湖泊与河流相连，在多年平均条件下，其补给量（包括上游入湖水量、湖面获得降水量）与排泄量的动态平衡过程已经纳入流域内部的水量平衡中，所以在流域的补给资源评价中一般不单独提出。湖泊中另一部分水量，即所谓的死“湖容”，这部分水量一般不参与多年的补、排均衡过程，属于储存资源。

二、地下水资源的分类

地下水资源远比地表水资源复杂，因此其分类体系多种多样，至今没有形成统一6意见。

在水文地质学中，我们介绍了地下水按埋藏条件和含水层空隙性质进行分类。目前采用较多的一种分类方法是，按地下水的埋藏条件把地下水分为三大类：上层滞水、潜水、承压水。若根据含水层的空隙性质，又把地下水分为另外三大类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。因而，把上述两种分类组合起来就可得到九种复合类型的地下水。每种类型都有独自的特征，见表0-2。

20世纪50～60年代，我国曾采用苏联普洛特尼柯夫提出的“四大储量”分类体系，即静储量、调节储量、动储量以及开采储量等四大储量。

（1）静储量，是指地下水位年变动带以下含水层中储存的重力水体积。数值上等于含水层的体积与给水度的乘积。

Q储=μh F

式中 μ——给水度；

h——最低地下水位以下的含水层平均厚度；

F——含水层的分布面积。

（2）动储量，是指单位时间流经含水层横断面的地下水体积，即地下水的天然流量。

Q动=KJω

式中 K——含水层平均渗透系数；

J——地下水的平均水力坡度；

ω——过水断面的面积。

（3）调节储量，是指地下水位年变动带（即最高与最低水位之间）内重力水的体积，亦即是疏干该带时所获得地下水量。

Q调=μΔh F

式中 Δh——地下水位的年变幅；

其余符号同前。

（4）开采储量，是指用技术经济合理的取水工程能从含水层取出的水量。

该方案在一定程度上反映了地下水量在天然状态下的客观规律，但存在一些难以克服的缺点，因此在实践中逐渐停止使用。下面我们介绍两种常用的分类方法。

20世纪70年代后期，我国开始施行国家建委组织编制的《供水水文地质勘察规范》（1979年），在作了某些修改后，于1989年由国家计划委员会正式批准（GBJ27—88）。该规范将地下水资源具体划分为如下几种。

地下水资源：补给量（天然补给量、开采补给量、人工补给量）、储存量（容积储存量、弹性储存量）、消耗量（允许消耗量、天然消耗量）。

（1）补给量是指天然状态下或开采条件下，在单位时间内，进入水源地含水层范围内的可被开采的各种水量，一般包括地下水径流流入量、大气降水入渗补给量、地表水入渗补给量、越流补给量和人工补给量等。

（2）储存量是指地下水在其补给与消耗的过程中，在水源地范围内含水层中积存（当补给大于消耗时）或消耗（当补给小于消耗时）的重力水体积。在潜水含水层中，储存量的变化主要反映为水体积的改变，称为体积储存量；在承压含水层中，压力水头的变化主要反映弹性水的释放，称为弹性储存量。

（3）消耗量是指天然消耗量和人工开采量。天然消耗量有潜水蒸发、泉和排入河流的基流等。人工开采量是指人们用取水构筑物取出的地下水量。允许开采量是人工开采的地下水量。它是指采用经济合理的取水构筑物，从含水层中取出的地下水量，并在整个开采期间满足下列条件：①总的储水量不会随时间延续而减少，动水位不超过设计要求；②水质和水温的变化在允许范围内；③不发生地面沉降、塌陷等不良地质现象；④不影响相邻水源地的正常开采。

该分类体系反映了20世纪70年代人们对地下水资源的认识程度，在当时具有一定的针对性和指导意义。但是，随着实践和理论的发展，其局限性和理论缺陷逐渐暴露出来。例如，分类中沿袭了含水层（水源地）为评价单元的思维模式，没有体现地下水资源整体性的基本特性；补给量和储存量时空概念模糊，两者关系不清，容易造成水量的重复计算；允许开采量仅仅是笼统的提法，在实践中难以操作等。

针对这些问题，1979年颁布实施的国家标准《地下水资源分类分级标准》（GB15218—94）将地下水分为允许开采资源和尚难利用资源两类。

（1）允许开采资源是指在现实经济意义下的地下水资源。其定义和上述三分法中的允许开采量定义一致。

（2）尚难利用资源是具有潜在意义的地下水资源。指在当前技术经济条件下，在一个地区开采地下水，将在技术、经济、环境方面出现难以克服的问题和限制，目前难以利用的资源。

关于地下水资源的概念和分类的研究，经历了从“四大储量”到“三种水量”再到“资源”的发展过程，对地下水资源的研究，经历了由含水层或含水岩组为研究单元变为以含水系统进行描述的过程。因此，地下水资源的分类问题不单纯是水量划分形式，它反8映了人们对地下水资源特性的认识程度。王大纯教授从地下水资源自然特性出发，阐明了补给资源和储存资源的时空概念，该分类在地下水资源评价及合理开发利用方面日趋成熟。

（1）补给资源，是指地下水含水系统从外界获得的有补给保证的水量，其数量用整个系统补给量的多年平均值表示，单位为m3/a。

（2）储存资源，是指地下水含水系统在地质历史演化过程中，残留或积存下来的水量，其数量近似等于该系统多年平均最低水位以下重力水的体积，单位为m3。

补给资源和储存资源所讨论的是地下水资源数量问题，用来专门描述某一含水系统地下水资源拥有的宏观指标。补给资源只包括通过系统边界进入的水量，如降水量、地表水渗入量、相邻地下水系统的侧向流入量以及人工补给量等，而不考虑系统内部各子系统输入、输出的周转水量，如含水层之间的交换量、越流补给量等。补给资源所涉及的是多年平均资源，反映了整个系统在多年的一种平均状态，不涉及内部水量短时动态的具体细节。补给资源一旦被取出，仍可从外界获得补偿，属于可再生的地下水资源。储存资源是扣除补给资源后，含水系统内部剩余的水量。在长期稳定的开采过程中，储存资源一旦被消耗，不可能通过现有方式获得补给，水量损失是永久的，所以储存资源属于不可再生的地下水资源。

补给资源（量）和储存资源（量）与补给量、储存量具有本质的区别，是建立在不同时空概念上的两套指标：补给资源（量）和储存资源（量）是对一个含水系统和多年平均状态而言，是描述水资源的宏观指标，在天然条件下他们是相对固定量，而在人为活动条件下则会随水文地质条件变化而变化；补给量、储存量没有统一的时空标准，有时针对某一含水层或水源地，有时针对一个均衡区，在时间上也无明确的规定，有时使用单位时间，有时采用均衡时段。由于存在这种主观随意性，容易造成概念上混乱和水量的重复计算。它反映的是含水系统某一局部空间在规定时段的水量收支关系，无法体现地下水资源的整体性和系统性。

另一种有代表性的地下水资源分类是陈梦熊、方鸿慈等人提出的地下水资源分类。把地下水资源分为天然资源和开采资源量两大类，见图0-1。地下水天然资源是指，在天然条件下通过各种途径，直接或间接接受大气降水或地表水入渗的多年平均补给量。一般可用区域内各项补给量的总和或各项排泄量的总和表征。地下水的开采资源，即在合理的、不影响生态平衡的开采量。天然资源的丰富程度，主要取决于天然补给量。开采资源的多少则取决于开采情况下的补给量。具体表述见图0-1。

地下水资源：天然资源（1年或多年平均）、开采资源（可开发地区）。

天然水资源：天然补给量（垂向补给量、侧向补给量）、天然排泄量（垂向排泄量、侧向排泄量）。

可开采水资源：可开采利用的天然水资源（利用补给量或夺取排泄量）、开采激发补给的补充资源（降水入渗增补量、夺取地表水增补量、激发的相邻含水层越流量、夺取的相邻地区地下径流量）、可利用的储存量（调节储存量或潜水疏干量、承压含水层的弹性释放量、弱透水层释放量）、人工补给量、地下水重复利用量。