阜平县水资源演变情势分析

顾志强（河北省保定水文水资源勘测局，河北　保定071000）

阜平县水资源演变情势分析

顾志强
（河北省保定水文水资源勘测局，河北保定071000）

经济社会可持续发展需要水资源可持续利用的支撑。进入21世纪以来，阜平县水资源量减少的态势明显，降水量下降了11.1％，而地表水资源量、入境水量、总资源量下降幅度均高达60％以上。由于阜平县下垫面的持续变化，下垫面现状条件分界年后推到2000年。

水资源评价；衰减；下垫面；阜平

水资源的质量和数量是区域资源状况的基本属性，是管理、保护及合理开发利用水资源的重要依据。进入21世纪，保定市阜平县水资源量有进一步衰减的态势，本次以《水资源评价导则》、保定市第二次水资源评价技术细则为依据，将水文系列在《保定市第二次水资源评价》（1956—2000年系列）的基础上延长至2014年。考虑单个县内雨量、水文等资料少，为了提高计算的精度，本次按保定市水资源评价的需求选取资料进行分析计算，对阜平县水资源量进行初步分析。

1　概况

阜平县位于保定市西部，地处太行山脉，总面积2 471 km2，为全山区县，海拔200～2 000 m。县境西部为太行山脊，境内山峦起伏，沟谷纵横。地势由县中间大沙河干流河谷分别向南、北、西崛起，呈弧形布局，总趋势由西北向东南倾斜。

阜平县处于中纬度地带，属东部季风区暖温带半干旱气候，大陆性季风气候显著，四季分明。多年平均气温12.5℃，月最低平均气温-3.2℃，月最高平均气温26℃。由于地处太行山的迎风坡，降水量大。

2　降水分析

阜平县多年平均年降水量的区域分布主要受气候、地形等因素的影响。太行山迎风坡降水量最大，阜平县西南部的下庄一带有一降水量在700 mm以上的暴雨中心，中心下庄站多年平均年降水量742.1 mm，为华北地区暴雨中心；沿暴雨中心向东南、西北逐渐减少，低值区出现在西北靠近山西省的区域。相对于保定市第二次水资源评价成果（以下简称二次评价成果），阜平县1956—2014年年均降水量普遍减少，降水量大于750 mm的区域消失，西北部降水量小于550 mm，具体情况如图1—2所示。

阜平县多年（1956—2014年）平均年降水量为625.7 mm，比二次评价成果644.1 mm偏少2.9％；21世纪以来（2000—2014年）年均降水量为572.5 mm，比二次评价成果偏少11.1％。

图1　1956—2014年年均降水量等值线

阜平县降水变化在前期呈下降趋势，20世纪80年代后趋于稳定。20世纪50、60年代（1956—1969年）处于丰水期，其间有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％，为平水期；80年代以后进入枯水期，年降水量变幅相对减小。1980—2014年35年间，有8年为丰水年，占22.9％；平、枯水年分别占31.4％、45.7％。21世纪以来，丰水年份仅出现2年、占14.3％，平、枯水年分别为35.7％、50.0％。具体情况，如图3—4所示。

图2　1956—2000年年均降水量等值线

图3　阜平县降水量年际变化曲线

图4　阜平县降水量年代变化柱状图

3　地表水资源量分析

人类活动使流域下垫面条件等因素发生了很大变化，致使地表径流呈减少趋势。二次评价确定阜平县年径流量系列受下垫面影响显著的分界年为1981年，将1981年前作为受人类活动影响较小的系列，并通过关系进行一致性修正，将这一系列还现到1981—2000年系列。本次暂时按此结论进行计算。

阜平县年径流的分布规律基本上与年降水一致，但地区分布变化较大，主要是径流除了受降水分布不均的影响外，还要经过流域下垫面的调节，区域分布的变化是降水和流域下垫面综合作用的结果。径流深等值线走势与太行山脉走向一致，高值区域出现在太行山迎风坡、阜平县的西南部，其中心在石家庄境内漫山一带。相对于二次评价成果，阜平县1956—2014年平均径流深呈明显的减小现象，径流深大于200 mm的800 km2左右区域消失，如图5—6所示。

图5　1956—2014年平均径流深等值线

图6　1956—2000年平均径流深等值线

阜平县多年平均地表水资源量为3.92亿m3，折合年径流深158.7 mm，比二次评价成果偏小16.1％。21世纪以来平均地表水资源量为1.61亿m3，比二次评价成果偏少65.6％。

阜平县地表水资源量呈下降趋势，20世纪50、60年代由于特大洪水年份的加入，地表水资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世纪以来地表水资源量急剧下降，仅1.61亿m3，比多年平均值偏少59.0％。阜平县地表水资源量年际变化曲线如图7所示，阜平县地表水资源量年代变化柱状图如图8所示。

图7　阜平县地表水资源量年际变化曲线

图8　阜平县地表水资源量年代变化柱状图

二次评价成果将阜平县下垫面发生显著变化的分界点定在1981年。根据现有资料，1981年后一段时间内，径流衰减过程仍处于一个不稳定期，到2000年左右才逐步趋于稳定。由图9可见，2000年以后降水径流点据与1980—2000年点据相比，位置明显左移，即在相同的降水条件下2000年以后产生的径流要少。

图9　阜平县降雨径流关系

4　入、出境水量分析

因上游境外水资源开发利用程度逐步提高及王快水库建成蓄水，阜平县入、出境水量产生了明显的突变现象。

阜平县多年平均入境水量为1.38亿m3，比二次评价成果偏少16.0％。21世纪以来入境仅0.62亿m3，比二次评价成果偏少62.4％。

20世纪80年代前入境水量较大，1958—1969、1970—1979年平均入境水量比多年平均值分别偏多71.5％、37.4％；80年代以后入境水量持续减少。21世纪以来年均入境水量仅0.62亿m3，比多年平均值偏少55.2％。阜平县入境水量年际变化曲线如图10所示，阜平县入境水量年代变化柱状图如图11所示。

图10　阜平县入境水量年际变化曲线

图11　阜平县入境水量年代变化柱状图

阜平县多年平均出境水量为5.3亿m3，比二次评价成果偏少10.7％。21世纪以来出境量仅2.4亿m3，比二次评价成果偏少60.3％。

阜平县出境水量减少，主要是由于地表径流的减少及水利工程的调节作用增强。王快水库建成前，沙河径流没有大的控制，出境水量明显偏高。建成后，由于水库的调蓄作用，使出境水量大为减少，如2007年出境水量为0.24亿m3，仅为来水量的11.4％。

20世纪80年代前出境水量较大，80年代以后出境水量持续减少。21世纪以来比多年平均值偏少55.5％。阜平县出境水量年际变化曲线如图12所示，阜平县出境水量年代变化柱状图如图13所示。

图12　阜平县出境水量年际变化曲线

图13　阜平县出境水量年代变化柱状图

5　地下水资源量分析

阜平县1991—2014年多年平均地下水资源量为1.50亿m3，比二次评价成果下降了5.7％。21世纪以来地下水资源量为1.48亿m3，比二次评价成果偏少7.4％。21世纪以来地下水资源量减少不大，主要原因有：①开始计算时间为1991年，和2000年后流域下垫面较接近；②地下水资源的主要项为河川基流量（占86.5％），其受短期暴雨影响相对较小。阜平县地下水资源量年际变化曲线，如图14所示。

图14　阜平县地下水资源量年际变化曲线

6　水资源总量

阜平县多年平均水资源总量4.12亿m3，比二次评价成果下降了15.8％。其中，地表水资源量3.92 亿m3，地下水资源量1.50亿m3，两者重复量1.30亿m3，阜平县的产水模数为16.67万m3/km2。21世纪以来水资源总量为1.80亿m3，比二次评价成果偏少63.3％。

7　结论及建议

将阜平县水资源量评价水文系列延长至2014年后，各项水量与二次评价相应成果相比均减少，21世纪以来（2000—2014年）衰减态势非常明显，详见表1。

表1　成果对比

21世纪以来15年系列均值与二次评价成果相比，降水量下降了11.1％，而地表水资源量、入境水量、总资源量下降幅度均高达60％以上。即使最大降水年份，地表水资源量、入境水量、总资源量也分别下降了54.1％、41.5％、44.0％，其他年份下降更多。

阜平县的年径流衰减趋势在2000年左右发生了变化，在相同的降水条件下2000年后产生的径流更少。建议在大清河水系开展典型流域降水径流关系研究，重新进行下垫面现状条件分界年的确定。

21世纪以来，阜平县水资源总量为1.80亿m3，平均用水量为0.52亿m3，水资源相对较丰富。王快水库是保定市以“两库连通、引水入市、污水还清、穿府济淀”为主要内容的大水系建设的主要水源之一，还是北京、沧州应急供水水源地。王快水库水质已从最差时的Ⅴ类逐渐好转，到2011年以后为Ⅰ类水质，达到饮用水源地水质保护标准。阜平县应继续做好水环境保护工作，加强上游河道和库区的管理。

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1004-7328（2016）04-0007-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2016.04.002

2016—03—25

顾志强（1978—），男，工程师，主要从事水文情报预报、水文水资源计算工作。