石家莊市水資源演變情勢(shì)分析

梁艷芹

(河北省石家莊水文水資源勘測(cè)局，河北石家莊050051)

石家莊市是典型的資源性缺水地區(qū)。人均水資源占有量少，年際年內(nèi)大，地區(qū)分布不平衡。近三十年來(lái)，由于受自然和人類活動(dòng)等的共同影響，區(qū)域水循環(huán)條件、下墊面條件和水環(huán)境等都發(fā)生了較大變化，導(dǎo)致水資源在數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)空分布也發(fā)生了顯著變化〔1〕。在深入分析變化原因及主要影響因素基礎(chǔ)上，評(píng)估水資源演變情勢(shì)，對(duì)水資源的合理開(kāi)發(fā)利用與配置具有十分重要意義。

1 水資源的基本特征

1.1 水資源嚴(yán)重短缺

石家莊市人均水資源占有238 m3，約為全國(guó)平均的1/10，遠(yuǎn)低于國(guó)際上人均500 m3的“極度缺水標(biāo)準(zhǔn)”，為典型的資源性缺水地區(qū)，缺水已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。

1.2 年際年內(nèi)變化大

石家莊市的水資源主要由大氣降水補(bǔ)給。降水量受氣候因素影響，年際變化大，豐枯交替，旱澇不均。河川徑流的多年變化規(guī)律受降水的多年變化規(guī)律及下墊面因素的影響，年際變化程度比降水更為劇烈，1963年降水豐沛，水資源量67.60 億 m3，比正常年份多 46.44 億 m3，1965年干旱，水資源量8.69億 m3，比正常年份少12.47億 m3，豐枯極值為7.8 ∶1。

石家莊市的年內(nèi)降水量具有明顯的季節(jié)性，徑流年內(nèi)分配的特點(diǎn)與降水年內(nèi)變化的規(guī)律相似，但由于下墊面因素的影響，使得徑流的年內(nèi)分配與降水又有所不同。全年連續(xù)最大四個(gè)月徑流量一般出現(xiàn)在7－10月，由于各河徑流的補(bǔ)給形式和流域調(diào)蓄能力的差異，使各河徑流量的集中程度有所不同，大多數(shù)為75% ～80%。以泉水補(bǔ)給為主的綿河，年內(nèi)分配比較均勻，汛期徑流量占全年徑流量的44%左右。

1.3 地區(qū)分布不平衡

受地形地貌和水文地質(zhì)條件等影響，水資源量地區(qū)分布極不均衡。山區(qū)人均水資源量大大高于平原區(qū)，按水資源分區(qū)劃分:滹沱河山區(qū)最為豐富，資源模數(shù)707.2 m3/km2，大清河山區(qū)和滏陽(yáng)河山區(qū)分別為634.5 m3/km2、591.2 m3/km2;淀西清南平原、滹滏平原和滏西平原分別為 110.6 m3/km2、100.4 m3/km2和 107.4 m3/km2。

2 水資源數(shù)量演變情勢(shì)及影響因素分析

根據(jù)石家莊市第二次水資源評(píng)價(jià)成果(1956－2000年系列)和2001－2011年歷年石家莊市水資源公報(bào)的成果，計(jì)算1956－2011年系列水資源量資料分析。

2.1 地表水資源量演變情勢(shì)及影響因素分析

石家莊市1956－2011年系列多年地表水資源量為9.14億m3，全市50－60年代平均地表水資源量比多年平均值分別偏多96.5%、44.9%，而 70 －90 年代分別偏少15.3%、26.4% 和5.1%，2000－2011年平均值偏少30.6%;山區(qū)50－60年代平均地表水資源量比其多年平均值分別偏多100.0%、45.2%，70－90 年代分別偏少15.7%、26.1%和6.8%，2000 －2011 年平均值偏少31.6%;平原區(qū)50－60代平均地表水資源量比其多年平均值分別偏多25.0%、39.8%，70－80年代分別偏少 6.5%、31.0%，90 年代偏多29.9%，2000 －2011 年平均值偏少13.2%。

地表水資源量的變化是氣候與人類共同作用的結(jié)果。

2.1.1 氣候因素影響

氣候變化是影響石家莊市水資源情勢(shì)的主要因素之一。氣溫變化對(duì)水資源的影響主要表現(xiàn)在高溫使水體蒸發(fā)及植物蒸騰量加大，旱情加劇，用水量增加。受全球氣候變暖影響，石家莊市氣溫連續(xù)上升，而且往往是高溫干旱同時(shí)出現(xiàn)。高溫加劇了旱情，使農(nóng)田需水量增加，同時(shí)也使城市生活用水量增加，高溫干旱導(dǎo)致河道外引用水量劇增，河道內(nèi)河川徑流量劇減〔2〕〔3〕。

石家莊市的地表水資源量主要來(lái)源于大氣降水，降水量的豐枯周期性變化直接影響和控制著河川徑流量的周期性變化。1956－2011年系列與1956－1979年系列評(píng)價(jià)成果相比，多年平均降水量減少了5.2%，地表水水資源量減少22.1%。

2.1.2 人類活動(dòng)的影響

80年代以來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動(dòng)影響加劇，流域下墊面條件發(fā)生了很大變化，導(dǎo)致地表徑流呈減少趨勢(shì)。

隨著一系列水利工程的建設(shè)、小流域的綜合治理及地下水的大規(guī)模超采，再加之灌溉、種植結(jié)構(gòu)和耕作方式的改變等人類活動(dòng)，改變了流域的自然形態(tài)，改變了產(chǎn)、匯流規(guī)律，導(dǎo)致地表產(chǎn)水量的減少。

隨著城市化的發(fā)展，不透水面積增加，城市地面徑流量有所增加。

1980－2011年系列地表水資源量比1956－1979年系列地表水資源量減少了26.8%;在1956－1979年、1980－2011年降雨徑流資料系列中，降水量相近的年份主要河道的天然年徑流后者系列值比前系列值明顯偏小。以王岸站流域?yàn)槔?，建立年降水量與年徑流深關(guān)系，如圖1?？梢钥闯?，在同量級(jí)降水條件下，80年代后的徑流量小于80年代前徑流量，經(jīng)計(jì)算，80年代后徑流量減少了32.0%。由此可見(jiàn)，人類活動(dòng)對(duì)地表產(chǎn)流量有重大的影響，致使地表水資源量呈衰減態(tài)勢(shì)。

圖1 王岸以上流域降水量與徑流深關(guān)系圖

2.2 地下水資源量演變情勢(shì)及影響因素分析

在全市1956－1979年、1980－2011年2個(gè)系列的地下水資源量評(píng)價(jià)成果中，平均地下水資源量分別為17.93億m3、16.11億m3，而后者比前系列地下水資源量減少了1.82億m3，減少程度為10.2%。

2.2.1 山區(qū)地下水資源量演變情勢(shì)

1980－2011年系列與1956－1979年系列相比，多年平均山區(qū)地下水資源量減少5.7%，其中河川基流量由于河川徑流量的減少而大幅的減少，減幅42.8%。由于80年代以后地下水開(kāi)采量大幅度增加，使開(kāi)采凈消耗量占山區(qū)地下水資源量的比重由0.1%增加到18.5%，山丘區(qū)地下水實(shí)際開(kāi)采量有一部分襲奪了地表徑流量，也是造成地表水資源減少的重要原因。

2.2.2 平原區(qū)地下水資源量演變情勢(shì)

1980－2011年系列與1956－1979年系列相比，多年平均平原地下水資源量減少17.5%。平原地下水資源量銳減的原因:(1)降水量、地表徑流量的減少使地下水補(bǔ)給量隨之減少。(2)人類活動(dòng)的影響:水利工程建設(shè)導(dǎo)致河道干枯及節(jié)水灌溉的影響造成了地表水體入滲補(bǔ)給減少;地下水開(kāi)采量的增加導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，致使降水入滲補(bǔ)給量減少;城市化影響日趨明顯，區(qū)域不透水面積比例不斷增加，區(qū)域降水入滲補(bǔ)給量減少。

2.3 入、出境水量演變情勢(shì)

由于上游山西省工農(nóng)業(yè)用水量的不斷增加，石家莊市入境水量急劇減少，1956－2011年全市平均年入境水量10.69億m3，比 1956－1979年系列減少 4.78億 m3，減少幅度30.9%;80年代后年入境水量比80年前銳減89.2%。可見(jiàn)，隨著上游山西省經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，石家莊市的入境水量今后將進(jìn)一步減少。

1956－2011年多年平均出境水量為7.62億m3，比1956－1979年系列減少50.9%;80年代后年出境水量比80年前銳減95.7%。出境水量的減少與入境水量和自產(chǎn)水量的減少有關(guān)。

2.4 水資源總量演變情勢(shì)

1956－2011年系列年平均水資源總量為20.85億m3，比1956－1979年系列減少3.85億m3，減少幅度15.6%，其中地表水資源量減少幅度為22.1%;80年代以來(lái)年均水資源總量比80年代前減少23.5%，其中地表水資源量減少幅度為38.7%。地表水資源量的減少是造成水資源總量減少的主導(dǎo)因素。

總之，從水資源演變情勢(shì)分析看出:石家莊市的水資源狀況，無(wú)論是地表、地下水資源量，還是出入境水量都呈明顯的減少趨勢(shì)〔1〕。

3 水資源質(zhì)量情勢(shì)分析

3.1 地表水水質(zhì)情勢(shì)

對(duì)重點(diǎn)河段和重要水源地采用1990－2011年連續(xù)22年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，進(jìn)行地表水水質(zhì)變化趨勢(shì)分析。檢驗(yàn)項(xiàng)目選用污染相對(duì)較重的氨氮和高錳酸鹽指數(shù)兩項(xiàng)。

通過(guò)趨勢(shì)分析看出，滹沱河小覺(jué)站、冶河微水站、崗南水庫(kù)、橫山嶺水庫(kù)氨氮和高錳酸鹽指數(shù)呈遞減趨勢(shì);平山氨氮變化趨勢(shì)不明顯，高錳酸鹽指數(shù)呈遞減趨勢(shì);黃壁莊水庫(kù)氨氮呈遞減趨勢(shì);高錳酸鹽指數(shù)沒(méi)有變化趨勢(shì);口頭水庫(kù)氨氮呈遞減趨勢(shì)，高錳酸鹽指數(shù)呈連年遞增趨勢(shì);通過(guò)以上分析我市境內(nèi)的滹沱河上游、冶河微水、平山及各大水庫(kù)的水質(zhì)正在向好的趨勢(shì)發(fā)展，但也不能盲目樂(lè)觀，還要繼續(xù)加大宣傳力度，對(duì)各入河排污口進(jìn)行不定期的監(jiān)測(cè)，同時(shí)還要防止新污染源的產(chǎn)生以保護(hù)水資源〔4〕。

3.2 地下水水質(zhì)變化

從1990－2011年石家莊淺層地下水水質(zhì)超標(biāo)率來(lái)看，石家莊地下水資源質(zhì)量的與降水量密切相關(guān)，且具有一定的滯后性。年平均降水量大的年份，下一年的超標(biāo)井率就低。這說(shuō)明，降水量大不僅會(huì)使地下水庫(kù)容得到補(bǔ)充，同時(shí)也會(huì)使地下水環(huán)境得到改善;反之，年降水量小的年份，該年和下一年的超標(biāo)井率就高。

石家莊平原地表水污染比較嚴(yán)重，可以說(shuō)，“有河皆干，有水皆污”。地下水污染主要受地下水系統(tǒng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、污水灌溉、納污河流及地下水開(kāi)采程度的控制和影響。若不采取有力措施，限制人類活動(dòng)對(duì)地下水環(huán)境的不利影響，地下水環(huán)境的劣變趨勢(shì)將很難逆轉(zhuǎn)〔1〕。

4 結(jié)語(yǔ)

石家莊市屬資源性極度缺水地區(qū)，氣候特別是人類活動(dòng)的影響，對(duì)水資源數(shù)量和質(zhì)量都有減少和惡化的趨勢(shì)。水資源承載能力不足已成為影響石家莊市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)政治穩(wěn)定的重大問(wèn)題。面對(duì)嚴(yán)峻的缺水形勢(shì)，必須在開(kāi)源、節(jié)流、治污的同時(shí)，加強(qiáng)水資源管理，以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］張永強(qiáng)，張海濤，王志斌等.河北省水資源情勢(shì)演變分析〔J〕.中國(guó)水運(yùn)，2012，12(4):163 －165.

［2］苗乃華，高樹(shù)東.濰坊市水資源演變情勢(shì)分析〔J〕.水利水電技術(shù)，2008，39(5):4 －6.

［3］趙潔，葛芬莉.陜西省水資源演變情勢(shì)分析研究〔J〕.陜西水利，2009，(5):29－32.

［4］石家莊市第二次水資源評(píng)價(jià)報(bào)告〔R〕.石家莊市水利局，石家莊水文水資源勘測(cè)局，2006，12.

［5］2001～2011年石家莊市水資源公報(bào)〔R〕.石家莊市水利局.