滄州市水資源多年特征分析及利用現(xiàn)狀

呂慶玉

(河北省滄州水文水資源勘測(cè)局，河北滄州061000)

滄州市地處河北省東南部，位于北緯37°28'～38°57'、東經(jīng) 115°42'～117°50'之間，下轄十八個(gè)縣(市區(qū))，全市總面積14 056 km2，屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬夏長(zhǎng)、春秋短。春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季氣候涼爽，冬季寒冷少雪。降水量年際變化較大，年內(nèi)分配也不均，80%的降水量集中在汛期，地區(qū)分布由西往東逐漸增大。

滄州市區(qū)域河道眾多，且處于海河流域下游，歷史上就有“九河下梢”之稱(chēng)。大清河、子牙河、南運(yùn)河三大水系從滄州經(jīng)過(guò)，境內(nèi)有10條行洪河道，總長(zhǎng)度為708.43 km;26條排瀝河道，總長(zhǎng)度1 555.08 km。根據(jù)地理位置和地貌特征，參照全省水資源分區(qū)，滄州市共劃分為四個(gè)水資源區(qū)，分別為淀東清南區(qū)、黑龍港平原區(qū)、運(yùn)東平原區(qū)和滹滏平原區(qū)。

本市地下水主要賦存于第四系松散巖層中，劃分成五個(gè)含水組，西部有小面積全淡區(qū)，主要含水層集中于第Ⅰ、第Ⅱ含水組，第Ⅲ、第Ⅳ含水組含水層較薄，砂層顆粒較細(xì)。大部分面積為有咸水區(qū)，該區(qū)內(nèi)淺層淡水包括第Ⅰ含水組、第Ⅱ含水組上段，第Ⅱ含水組咸水基本沒(méi)有開(kāi)采，第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水組為深層淡水。

1 水資源數(shù)量

1.1 地表水資源

1.1.1 降水量

根據(jù)1956—2005年降水量同步系列資料采用算術(shù)平均法進(jìn)行計(jì)算，滄州市多年平均降水量551.1 mm。1964年全市平均降水量最大為1 077.4 mm，1965年全市平均降水量最小為232.2 mm。

滄州市區(qū)域降水總的趨勢(shì)是自東向西遞減，變化在590～490 mm之間。最大值出現(xiàn)在南大港管理區(qū)和黃驊市周青莊一帶，黃驊市周青莊站多年平均降水量最大，為593.1 mm;任丘市的七間房鄉(xiāng)是全市降水的低值區(qū)，多年平均降水量最小的站為白洋淀邊的大樹(shù)劉莊站，為476.5 mm。滄州市西部降水量偏小的原因是太平洋暖濕氣流受泰山沂蒙山阻擋，在冀中平原形成一個(gè)年降水量500 mm左右的低值區(qū)，而滄州市西部正處在這個(gè)低值區(qū)的北部邊緣。

滄州市降水量年內(nèi)分配很不均勻，6—9月份多年平均降水量為436.1 mm，占全年降水量的79.1%，區(qū)域分布與年降水量基本一致，而整個(gè)汛期的降水又多集中于7、8兩個(gè)月份的二、三場(chǎng)暴雨，特別是大水年份更為集中。7、8兩月多年平均降水量之和為328.2 mm，占年降水量的59.6%，而非汛期3～5月多年平均降水量63.7 mm，占年降水量的11.6%;10～2月多年平均降水量51.3 mm，占年降水量9.3%。一年中7月份多年平均降水量最多191.7 mm，占年降水量的37.5%;1月份多年平均降水量最小為3.4mm，占年降水量的 0.6%(見(jiàn)圖 1)。

圖1 滄州市多年平均降水量年內(nèi)分布圖

1.1.2 徑流量

根據(jù)1956—2005年五十年系列年徑流量，分析計(jì)算全市多年平均地表水資源量6.040 4億 m3，折合年徑流深為43.0 mm。

圖2 滄州市多年平均地表水資源量統(tǒng)計(jì)圖

年徑流量的地區(qū)分布與降水量分布基本一致，即從南運(yùn)河以西向東部沿海逐漸增大，東部南大港多年平均徑流深達(dá)到62.6 mm，而西部的肅寧縣只有19.0 mm，相差3.3倍。其原因除年降水量西部小于東部外，地下水埋深的差異也是產(chǎn)流重要影響因素，據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)，黃驊、海興平均地下水埋深分別為:2.77 m、2.70 m，而西部的肅寧、河間則分別為26.29 m、12.74 m。相對(duì)而言，東部易形成蓄滿產(chǎn)流而西部卻有較大的地下庫(kù)容供入滲調(diào)蓄。

滄州市地處濱海平原，地面坡度1/8 000～1/15 000，平均地下水埋深較大，下墊面條件較好，流域的調(diào)蓄能力較強(qiáng)，一般降雨產(chǎn)流發(fā)生在汛期的6—9月份，往往集中在7、8月份的一兩場(chǎng)暴雨，而其它月份一般很少產(chǎn)流。

受降水的多年變化規(guī)律及下墊面因素的影響，徑流的年際變化比降水更加劇烈，從各縣(市、區(qū))年徑流系列來(lái)看，東部南大港管理區(qū)1964年最大為521.0 mm，而2002年最小為0。西部的肅寧縣在50 a系列中，徑流量最大的是1964年為131.0 mm，而產(chǎn)流量為0的年份竟有6 a之多。從全市角度來(lái)看，1964年最大為 289.0 mm，1997年最小僅為 1.2 mm，相差240倍之多，由此可見(jiàn)徑流年際變化之大(見(jiàn)圖2)。

受下墊面條件變化的影響，滄州市不同年代地表水資源的變化很大。五十年代到七十年代平均地表水資源量為多年平均值的136%;八十年代后地表水資源明顯減少，僅為多年平均值的47%。見(jiàn)表1

表1 滄州市地表水資源量年代變化統(tǒng)計(jì)表

1.2 地下水資源

地下水資源主要是指與大氣降水和地表水體有直接水力聯(lián)系、參與地下水循環(huán)且可以更新的潛水即淺層地下水。滄州市淺層地下水溶解性總固呈自西向東逐漸增大的趨勢(shì)，西部肅寧一帶有小面積全淡區(qū)，中部為咸淡交錯(cuò)混和區(qū)，東部沿海一帶基本上全是咸水區(qū)。滄州市淺層地下水可劃分為≤2 g/L、2～3 g/L、3～5 g/L和 ＞5 g/L四類(lèi)分區(qū)，即淡水區(qū)、微咸水區(qū)、弱咸水區(qū)和咸水區(qū)。滄州市多年平均淡水資源量為6.057 5億 m3，微咸水資源量為4.939 3億 m3，弱咸水資源量為2.397 3億 m3，咸水資源量為2.083 7億 m3。各縣(市、區(qū))地下淡水資源量見(jiàn)圖3。

圖3 滄州市多年平均地下水資源量統(tǒng)計(jì)圖

滄州市地下淡水資源的空間分布用模數(shù)表示，全市多年平均地下水資源模數(shù)為11.0萬(wàn) m3/km2。受地形、地貌、水文氣象以及地質(zhì)條件的影響，區(qū)域內(nèi)地下水資源模數(shù)具有一定的差別，降水量是最主要的影響因素。滄州市中南部和東南部地區(qū)地下水資源模數(shù)較大，而西部和中北部地區(qū)相對(duì)來(lái)說(shuō)較小。吳橋縣水資源模數(shù)最大，為13.9萬(wàn) m3/km2，臨港區(qū)和南大港管理區(qū)因沒(méi)有淡水資源分布，所以模數(shù)為0。

地下水資源量補(bǔ)給比例分析如圖4，總補(bǔ)給量為6.911 0億 m3，降水入滲補(bǔ)給量最大，為5.467 4 億 m3，占79.1%;蓄水滲漏入滲量最小，為0.037 8億m3，占0.6%。地下水資源量排泄比例分析如圖5，總排泄量7.158 4億 m3，人工開(kāi)采量最大，為 4.194 6億 m3，占 58.6%，潛水蒸發(fā)量最小，為0.714 4億 m3，占 10% 。

圖4 多年平均地下水資源量入滲補(bǔ)給圖

圖5 多年平均地下水資源量排泄量圖

1.3 水資源總量

水資源總量指區(qū)域內(nèi)由降水所形成的地表和地下水量之和，用如下方程式計(jì)算:

式中:W總為水資源總量;Rp為地表水資源量;Pr為降水入滲補(bǔ)給量。

水資源總量的計(jì)算采用1956～2005年系列。根據(jù)公式(1)即可得各行政分區(qū)和水資源分區(qū)多年水資源總量。全市多年平均水資源總量為12.071 5億 m3，其中滄縣水資源總量最大為1.414 4億 m3，南大港管理區(qū)最小為0.183 9億m3。見(jiàn)圖6。

圖6 滄州市多年平均水資源總量統(tǒng)計(jì)圖

2 水資源質(zhì)量

2.1 地表水質(zhì)量

依據(jù)國(guó)家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838－2002)，選取1996－2005年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)全市主要河渠具有代表性的河段進(jìn)行趨勢(shì)變化分析，見(jiàn)表2。

全市地表水綜合污染指數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，尤其是1998年以來(lái)上升趨勢(shì)較為明顯，各河渠十年來(lái)綜合污染指數(shù)的最高點(diǎn)均出現(xiàn)在1998年之后，1998年以來(lái)各河污染加重的趨勢(shì)。而隨著近幾年水污染治理力度的加大，自2003年以后大部分河段水質(zhì)都呈現(xiàn)出好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

表2 滄州市近十年主要河段地表水體綜合污染指數(shù)表

表3 滄州市地表水主要河流單項(xiàng)污染變化趨勢(shì)表

按照綜合污染趨勢(shì)分析方法，選取資料系列完整的子牙河獻(xiàn)縣站、子牙新河周官屯站、北排水河馮官屯站和竇莊子站、南排水河?xùn)|關(guān)站、漳衛(wèi)新河辛集站、宣惠河新立莊站和劉福青站、滄浪渠竇莊子站及南支小元站、中支鞠官屯站、北支趙官屯站進(jìn)行分析，采用季節(jié)性肯德?tīng)枡z驗(yàn)法進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)分析。單向污染變化趨勢(shì)分析項(xiàng)目選用氯化物、硫酸鹽、化學(xué)耗氧量、氨氮、揮發(fā)酚、氟化物六項(xiàng)。

從表中可看出，宣惠河新立莊和滄浪渠中支鞠官屯站各項(xiàng)污染變化均呈下降趨勢(shì)，子牙河獻(xiàn)縣站、子牙新河周官屯站、北排水河竇莊子站、漳衛(wèi)新河辛集站和滄浪渠竇莊子站以下降為主，上升項(xiàng)目不超過(guò)兩項(xiàng)，主要上升項(xiàng)目為氯化物，北排水河馮官屯、南排水河?xùn)|關(guān)和滄浪渠北支趙官屯站以上升為主，主要上升項(xiàng)目為氯化物、硫酸根、COD、氟化物。污染原因主要是受各河流沿途化工廠、化肥廠等企業(yè)排污的影響。各河流綜合污染指數(shù)自2003年以后有所下降，說(shuō)明嚴(yán)控排污后，污染有所緩解;滄浪渠中支鞠官屯各單項(xiàng)污染物總體呈下降趨勢(shì);這說(shuō)明滄州市大部分河道排污治理工作已經(jīng)初見(jiàn)成效，但是我們?nèi)詰?yīng)該關(guān)注境內(nèi)的部分河段尤其是滄浪渠、北排水河污染還在繼續(xù)加重，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，加大各河流污染治理力度，通過(guò)號(hào)召各企業(yè)節(jié)能減排，多上污水處理廠等手段將各河流污染降至最小。

2.2 地下水質(zhì)量

根據(jù)2005年滄州市32眼淺層地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)井的實(shí)測(cè)資料，通分析評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，IV類(lèi)水占3.1%;V類(lèi)水占96.9%;沒(méi)有I～Ⅲ類(lèi)水。其中超標(biāo)最嚴(yán)重的是溶解性總固體，其后依次是:總硬度、氯化物、硫酸鹽、氨氮、氟化物、高錳酸鹽指數(shù)。

32眼淺層地下水監(jiān)測(cè)井的水質(zhì)均不具備生活飲用和農(nóng)田灌溉功能，影響飲用功能的主要項(xiàng)目是礦化度、總硬度、氯化物、硫酸鹽，影響灌溉功能的主要物質(zhì)是溶解性總固體、氯化物。從整體情況來(lái)看，滄州市境內(nèi)淺層地下水基本上都屬于較差級(jí)別，不宜飲用和灌溉，雖然西部地區(qū)存有淺層淡水，中部地區(qū)淡水較少且呈零星分布，但是水中個(gè)別物質(zhì)含量超標(biāo)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，也是較差級(jí)別的水質(zhì)。

3 利用現(xiàn)狀

用2005年作為現(xiàn)狀水平年。本年度滄州市用水總量為13.838 6億 m3，其中污水利用量為0.006 7億 m3，占總量的0.05%;地表用水量為 2.514 9 億 m3，占總量的 18.17%;地下水用水量為11.317 1億 m3，占總量的81.78%，其中微咸水0.414 5 億 m3，占總量的 3.00%，淺層淡水 3.601 3 億m3，占總量的26.02%，深層地下水為7.301 2億 m3，占總量的52.76%;從數(shù)據(jù)可以看出，深層地下水是全市各行業(yè)的主要水源。

表4 滄州市地2005年用水量統(tǒng)計(jì)表 億m3

3.1 地表水

現(xiàn)狀年的水文情況與多年均值基本接近，滄州市平均降水量為467.6 mm，地表水資源量為1.585 2億 m3，較多年均值偏少4.455 2億 m3;2005年全市通過(guò)引用黃河水及上游各大水庫(kù)水源等方式，引用客水0.936 4億 m3，地表水合計(jì)利用量為2.521 6億 m3，其中包括0.006 7億 m3的污水。本地地表水資源量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用水需要，需要引用近億立方米的客水來(lái)滿足用水需求。

3.2 淺層地下水

2005年，滄州市有淺機(jī)井62 381眼，全年共開(kāi)采淺層淡水3.601 3億m3，占地下水開(kāi)采量的31.8%。雖然只占多年平均地下水資源量(6.057 5億 m3)的51.7%，但超出現(xiàn)狀年地下水資源量(3.537 7億 m3)1.8%，該年淺層地下水基本處于采補(bǔ)平衡的狀態(tài)。

3.3 深層地下水

2005年，滄州市共有深機(jī)井20 776眼，全年共開(kāi)采深層淡水7.301 2億 m3，占地下水開(kāi)采量的64.5%。滄州市深層地下水允許開(kāi)采量為2.920 0億 m3，實(shí)際開(kāi)采量為允許開(kāi)采量的 2.4 倍，超采 4.381 2 億 m3。

4 利用建議

4.1 節(jié)流

農(nóng)業(yè)用水占總用水量的55%以上，是用水主力，灌溉節(jié)水至關(guān)重要。首先要解決好水源在渠道中的傳輸損失，做好防滲工作，比如管道送水，硬化溝渠都是可行之策;其次，大力推廣農(nóng)田三灌技術(shù)(噴灌、微灌、滴灌)，避免大水漫灌帶來(lái)的用水浪費(fèi);第三，根據(jù)不同作物，制定不同的灌溉方案，做到科學(xué)灌溉，把水用到刀刃上。根據(jù)我市的水資源和地理位置的實(shí)際情況，在不影響全市農(nóng)業(yè)宏觀政策的基礎(chǔ)上，適當(dāng)對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，減少高耗水作物的種植面積;同時(shí)適時(shí)推廣“坐水點(diǎn)種”、地膜覆蓋、耕作保墑和小拱棚等旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)等抗旱措施。

強(qiáng)化全民節(jié)水意識(shí)，使各單位、個(gè)人都要真正認(rèn)識(shí)到水資源的寶貴，從而達(dá)到自覺(jué)節(jié)水的目的。并且通過(guò)嚴(yán)格管理，最大程度減少跑、冒、滴、漏等用水損失現(xiàn)象，構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)。

4.2 開(kāi)源

1)充分利用本地資源。滄州區(qū)域咸水和微咸水資源豐富。近年來(lái)，微咸水和咸水在工農(nóng)業(yè)上均有成功利用的經(jīng)驗(yàn)。工業(yè)咸水淡化、咸水冷卻等技術(shù)，農(nóng)業(yè)有咸淡水混灌、咸淡水輪灌等技術(shù)，在今后的生產(chǎn)中仍需繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以期取得更先進(jìn)成果;咸淡水混澆技術(shù)要加大推廣力度，在資金投入上給予適當(dāng)補(bǔ)貼或在政策上給予優(yōu)惠，以提高農(nóng)民的積極性;并提倡利用微咸水或咸水進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，充分利用咸水資源增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入;還可采用分質(zhì)供水方式，用咸水和微咸水代替部分生活用水，可以大大降低城鎮(zhèn)生活中淡水的利用量。

2)引蓄客水。滄州市水資源先天不足，屬資源型缺水。繼續(xù)開(kāi)展引黃河、引江、引岳等引水工程的實(shí)施，加大引蓄客水力度，緩解缺水現(xiàn)狀。

3)加大雨洪資源利用。滄州市降水主要集中在七、八月份，大雨過(guò)后，徑流形成瀝水白白流走，通過(guò)修建小型水庫(kù)、坑塘等小型蓄水工程設(shè)施施，提高雨洪資源的利用率。

4)合理利用污水。經(jīng)過(guò)處理的污水得到日漸廣泛的應(yīng)用，逐漸成為一種新的資源，可以代替新水進(jìn)行噴灑街道、綠化、洗車(chē)等等。

4.3 加強(qiáng)管理

1)加強(qiáng)水資源保護(hù)。盡快制定并實(shí)施有效的水資源保護(hù)規(guī)劃，加大對(duì)污染的治理力度和投入，實(shí)施“碧水、藍(lán)天、綠地”計(jì)劃，從本質(zhì)上改變有水皆污，有河皆干的被動(dòng)局面。

2)嚴(yán)格執(zhí)行取水許可制度。國(guó)務(wù)院2006年4月15日頒布實(shí)施的《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》，為開(kāi)發(fā)利用管理配置水資源提供了法律依據(jù)。水行政主管部門(mén)要依法行政，使取水許可制度落到實(shí)處，并逐步走上規(guī)范化。

3)制定合理的價(jià)格政策。制度合理的水資源價(jià)格體系，有助于節(jié)水日?；?。

［1］段現(xiàn)輝，卞海濱.滄州市水資源現(xiàn)狀平衡分析與展望［J］.水科學(xué)與工程技術(shù).2011，(1).

［2］孫淑珍.黃驊市水資源形式及開(kāi)發(fā)利用研究［J］.南水北調(diào)與水利科技.2012，(1).

［3］張桂平，王啟文，張文杰.滄州市水資源調(diào)查評(píng)價(jià)及對(duì)策.

［4］付學(xué)功.滄州市2005年水資源公報(bào).