阜平縣水資源演變情勢分析

顧志強（河北省保定水文水資源勘測局，河北　保定071000）

阜平縣水資源演變情勢分析

顧志強
（河北省保定水文水資源勘測局，河北保定071000）

經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展需要水資源可持續(xù)利用的支撐。進入21世紀以來，阜平縣水資源量減少的態(tài)勢明顯，降水量下降了11.1％，而地表水資源量、入境水量、總資源量下降幅度均高達60％以上。由于阜平縣下墊面的持續(xù)變化，下墊面現(xiàn)狀條件分界年后推到2000年。

水資源評價；衰減；下墊面；阜平

水資源的質(zhì)量和數(shù)量是區(qū)域資源狀況的基本屬性，是管理、保護及合理開發(fā)利用水資源的重要依據(jù)。進入21世紀，保定市阜平縣水資源量有進一步衰減的態(tài)勢，本次以《水資源評價導則》、保定市第二次水資源評價技術(shù)細則為依據(jù)，將水文系列在《保定市第二次水資源評價》（1956—2000年系列）的基礎(chǔ)上延長至2014年。考慮單個縣內(nèi)雨量、水文等資料少，為了提高計算的精度，本次按保定市水資源評價的需求選取資料進行分析計算，對阜平縣水資源量進行初步分析。

1　概況

阜平縣位于保定市西部，地處太行山脈，總面積2 471 km2，為全山區(qū)縣，海拔200～2 000 m?？h境西部為太行山脊，境內(nèi)山巒起伏，溝谷縱橫。地勢由縣中間大沙河干流河谷分別向南、北、西崛起，呈弧形布局，總趨勢由西北向東南傾斜。

阜平縣處于中緯度地帶，屬東部季風區(qū)暖溫帶半干旱氣候，大陸性季風氣候顯著，四季分明。多年平均氣溫12.5℃，月最低平均氣溫-3.2℃，月最高平均氣溫26℃。由于地處太行山的迎風坡，降水量大。

2　降水分析

阜平縣多年平均年降水量的區(qū)域分布主要受氣候、地形等因素的影響。太行山迎風坡降水量最大，阜平縣西南部的下莊一帶有一降水量在700 mm以上的暴雨中心，中心下莊站多年平均年降水量742.1 mm，為華北地區(qū)暴雨中心；沿暴雨中心向東南、西北逐漸減少，低值區(qū)出現(xiàn)在西北靠近山西省的區(qū)域。相對于保定市第二次水資源評價成果（以下簡稱二次評價成果），阜平縣1956—2014年年均降水量普遍減少，降水量大于750 mm的區(qū)域消失，西北部降水量小于550 mm，具體情況如圖1—2所示。

阜平縣多年（1956—2014年）平均年降水量為625.7 mm，比二次評價成果644.1 mm偏少2.9％；21世紀以來（2000—2014年）年均降水量為572.5 mm，比二次評價成果偏少11.1％。

圖1　1956—2014年年均降水量等值線

阜平縣降水變化在前期呈下降趨勢，20世紀80年代后趨于穩(wěn)定。20世紀50、60年代（1956—1969年）處于豐水期，其間有1956、1959、1963年等暴雨年份，年均降水量比多年平均值偏大16.7％；70年代（1970—1979年）比多年平均值略偏大2.1％，為平水期；80年代以后進入枯水期，年降水量變幅相對減小。1980—2014年35年間，有8年為豐水年，占22.9％；平、枯水年分別占31.4％、45.7％。21世紀以來，豐水年份僅出現(xiàn)2年、占14.3％，平、枯水年分別為35.7％、50.0％。具體情況，如圖3—4所示。

圖2　1956—2000年年均降水量等值線

圖3　阜平縣降水量年際變化曲線

圖4　阜平縣降水量年代變化柱狀圖

3　地表水資源量分析

人類活動使流域下墊面條件等因素發(fā)生了很大變化，致使地表徑流呈減少趨勢。二次評價確定阜平縣年徑流量系列受下墊面影響顯著的分界年為1981年，將1981年前作為受人類活動影響較小的系列，并通過關(guān)系進行一致性修正，將這一系列還現(xiàn)到1981—2000年系列。本次暫時按此結(jié)論進行計算。

阜平縣年徑流的分布規(guī)律基本上與年降水一致，但地區(qū)分布變化較大，主要是徑流除了受降水分布不均的影響外，還要經(jīng)過流域下墊面的調(diào)節(jié)，區(qū)域分布的變化是降水和流域下墊面綜合作用的結(jié)果。徑流深等值線走勢與太行山脈走向一致，高值區(qū)域出現(xiàn)在太行山迎風坡、阜平縣的西南部，其中心在石家莊境內(nèi)漫山一帶。相對于二次評價成果，阜平縣1956—2014年平均徑流深呈明顯的減小現(xiàn)象，徑流深大于200 mm的800 km2左右區(qū)域消失，如圖5—6所示。

圖5　1956—2014年平均徑流深等值線

圖6　1956—2000年平均徑流深等值線

阜平縣多年平均地表水資源量為3.92億m3，折合年徑流深158.7 mm，比二次評價成果偏小16.1％。21世紀以來平均地表水資源量為1.61億m3，比二次評價成果偏少65.6％。

阜平縣地表水資源量呈下降趨勢，20世紀50、60年代由于特大洪水年份的加入，地表水資源量比多年平均值偏大70.1％；70年代比多年平均值偏大10.2％；80年代以后平均小于多年平均值。21世紀以來地表水資源量急劇下降，僅1.61億m3，比多年平均值偏少59.0％。阜平縣地表水資源量年際變化曲線如圖7所示，阜平縣地表水資源量年代變化柱狀圖如圖8所示。

圖7　阜平縣地表水資源量年際變化曲線

圖8　阜平縣地表水資源量年代變化柱狀圖

二次評價成果將阜平縣下墊面發(fā)生顯著變化的分界點定在1981年。根據(jù)現(xiàn)有資料，1981年后一段時間內(nèi)，徑流衰減過程仍處于一個不穩(wěn)定期，到2000年左右才逐步趨于穩(wěn)定。由圖9可見，2000年以后降水徑流點據(jù)與1980—2000年點據(jù)相比，位置明顯左移，即在相同的降水條件下2000年以后產(chǎn)生的徑流要少。

圖9　阜平縣降雨徑流關(guān)系

4　入、出境水量分析

因上游境外水資源開發(fā)利用程度逐步提高及王快水庫建成蓄水，阜平縣入、出境水量產(chǎn)生了明顯的突變現(xiàn)象。

阜平縣多年平均入境水量為1.38億m3，比二次評價成果偏少16.0％。21世紀以來入境僅0.62億m3，比二次評價成果偏少62.4％。

20世紀80年代前入境水量較大，1958—1969、1970—1979年平均入境水量比多年平均值分別偏多71.5％、37.4％；80年代以后入境水量持續(xù)減少。21世紀以來年均入境水量僅0.62億m3，比多年平均值偏少55.2％。阜平縣入境水量年際變化曲線如圖10所示，阜平縣入境水量年代變化柱狀圖如圖11所示。

圖10　阜平縣入境水量年際變化曲線

圖11　阜平縣入境水量年代變化柱狀圖

阜平縣多年平均出境水量為5.3億m3，比二次評價成果偏少10.7％。21世紀以來出境量僅2.4億m3，比二次評價成果偏少60.3％。

阜平縣出境水量減少，主要是由于地表徑流的減少及水利工程的調(diào)節(jié)作用增強。王快水庫建成前，沙河徑流沒有大的控制，出境水量明顯偏高。建成后，由于水庫的調(diào)蓄作用，使出境水量大為減少，如2007年出境水量為0.24億m3，僅為來水量的11.4％。

20世紀80年代前出境水量較大，80年代以后出境水量持續(xù)減少。21世紀以來比多年平均值偏少55.5％。阜平縣出境水量年際變化曲線如圖12所示，阜平縣出境水量年代變化柱狀圖如圖13所示。

圖12　阜平縣出境水量年際變化曲線

圖13　阜平縣出境水量年代變化柱狀圖

5　地下水資源量分析

阜平縣1991—2014年多年平均地下水資源量為1.50億m3，比二次評價成果下降了5.7％。21世紀以來地下水資源量為1.48億m3，比二次評價成果偏少7.4％。21世紀以來地下水資源量減少不大，主要原因有：①開始計算時間為1991年，和2000年后流域下墊面較接近；②地下水資源的主要項為河川基流量（占86.5％），其受短期暴雨影響相對較小。阜平縣地下水資源量年際變化曲線，如圖14所示。

圖14　阜平縣地下水資源量年際變化曲線

6　水資源總量

阜平縣多年平均水資源總量4.12億m3，比二次評價成果下降了15.8％。其中，地表水資源量3.92 億m3，地下水資源量1.50億m3，兩者重復量1.30億m3，阜平縣的產(chǎn)水模數(shù)為16.67萬m3/km2。21世紀以來水資源總量為1.80億m3，比二次評價成果偏少63.3％。

7　結(jié)論及建議

將阜平縣水資源量評價水文系列延長至2014年后，各項水量與二次評價相應(yīng)成果相比均減少，21世紀以來（2000—2014年）衰減態(tài)勢非常明顯，詳見表1。

表1　成果對比

21世紀以來15年系列均值與二次評價成果相比，降水量下降了11.1％，而地表水資源量、入境水量、總資源量下降幅度均高達60％以上。即使最大降水年份，地表水資源量、入境水量、總資源量也分別下降了54.1％、41.5％、44.0％，其他年份下降更多。

阜平縣的年徑流衰減趨勢在2000年左右發(fā)生了變化，在相同的降水條件下2000年后產(chǎn)生的徑流更少。建議在大清河水系開展典型流域降水徑流關(guān)系研究，重新進行下墊面現(xiàn)狀條件分界年的確定。

21世紀以來，阜平縣水資源總量為1.80億m3，平均用水量為0.52億m3，水資源相對較豐富。王快水庫是保定市以“兩庫連通、引水入市、污水還清、穿府濟淀”為主要內(nèi)容的大水系建設(shè)的主要水源之一，還是北京、滄州應(yīng)急供水水源地。王快水庫水質(zhì)已從最差時的Ⅴ類逐漸好轉(zhuǎn)，到2011年以后為Ⅰ類水質(zhì)，達到飲用水源地水質(zhì)保護標準。阜平縣應(yīng)繼續(xù)做好水環(huán)境保護工作，加強上游河道和庫區(qū)的管理。

TV211.1+1

A

1004-7328（2016）04-0007-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2016.04.002

2016—03—25

顧志強（1978—），男，工程師，主要從事水文情報預報、水文水資源計算工作。