王占升，盧全海，單志學

（河北省承德水文水資源勘測局，河北 承德 067000）

承德市地處河北省東北部，位于內蒙高原與華北平原的過渡地帶，是灤河、潮河水系的發(fā)源地，是京津水源地的綠色屏障。全市多年平均水資源總量 37.013 億 m3，人均水資源量 969 m3，位居河北省首位，但總量上的豐富彌補不了時空分布上的嚴重不均，且農業(yè)用水又占全市用水總量的 70 % 以上，因此水資源緊缺已成為制約承德市經濟社會發(fā)展的“瓶頸”。因而，實施節(jié)水灌溉工程，優(yōu)化水資源配置與管理，能更好地支撐全市經濟社會可持續(xù)發(fā)展。

1 承德市水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

全市現(xiàn)有大型水庫 1 座、中型水庫 7 座、小型水庫 83 座，塘壩 324 座，水池水窖 13582 個，截潛流 90 處、機電井 21346 眼、揚水點 484 處，其中蓄水工程總庫容約 4 億 m3，由于泥沙淤積、年久失修等原因，目前所有蓄水工程的總蓄水能力約 2 億 m3，地表水資源實際控制率僅占水資源總量的 5.4 %[1]。據調查，2007 年全市工農業(yè)及生活用水量 9.84 億 m3，其中蓄水工程供水量占 4 %，引水工程供水量占 36 %，提水工程供水量占 2 %，地下水工程供水量 58 %。按用水行業(yè)分，農業(yè)用水量 7.19 億 m3，占 73.2 %，主要為農田灌溉用水；工業(yè)用水量 1.51 億 m3，占 15.3 %；生活用水 1.10 億 m3，占11.2 %；生態(tài)環(huán)境用水 0.027 億 m3，占 0.3 %，水資源綜合利用率為 33.5 %。

1.2 水資源開發(fā)利用存在的主要問題

1.2.1 降雨量和徑流量年內分布不均勻

承德市的降雨量和年徑流量受地形地貌等因素的影響，地區(qū)上分布很不均勻，總的趨勢是從北向南、從上游向下游遞增，北部圍場、豐寧地區(qū)的年降雨量不足 500 mm，徑流深 70 mm 以下，興隆、寬城南部沿長城一線多年平均降雨量在 750 mm 以上，徑流深 170～270 mm。全年降雨量的 80 % 左右集中在汛期（6～9 月），整個非汛期 8 個月的降雨量僅占全年降雨量的 20 % 左右。降雨量的年內分配不均導致徑流量在年內分配不均，全年徑流量近 70 %集中在汛期，整個非汛期的徑流量僅占全年徑流量的 30 %，特別是豐水年汛期徑流量占全年徑流量的比例達到 80 % 以上，南部平泉、寬城、興隆的部分地區(qū)甚至達到 90 % 以上；但在農業(yè)大量需水的 4、5月份徑流量最小，僅占年徑流量的 8 % 左右，甚至經常出現(xiàn)河流斷流的情況。降雨量和徑流量年內分布不均勻給水資源的利用帶來了很大困難，汛期的洪水很難利用，枯季又沒水可用。

1.2.2 水資源區(qū)域分布與生產力布局不合理

承德市水資源區(qū)域分布是南部較多，北部、中部相對較少。據 2007 年水資源公報資料顯示，南部地區(qū)興隆縣人口占全市的 8.7 % ，耕地占全市的 4.2 %，工業(yè)建筑業(yè)占全市的 9.1 %，商飲服務業(yè)占全市的 8.9 %，人均水資源量為 2280 m3，屬人口較少，耕地較少，經濟發(fā)達，而水資源量最為豐富的地區(qū)；中部地區(qū)的承德市雙灤區(qū)和雙橋區(qū)人口占全市的 15.7 %，耕地占全市的 1.9 %，工業(yè)建筑業(yè)占全市的 51.2 %，商飲服務業(yè)占全市的 26.4 %，人均水資源量為 152 m3，屬于人多、地少，經濟發(fā)達但水資源量最缺乏的地區(qū)；其它地區(qū)雖然人均水資源量都在 680 m3以上，但北部的圍場、豐寧、隆化及中部的平泉縣人均水資源量卻在 500 m3以下，4 縣的耕地面積占全市的 71.7 %，屬于嚴重缺水干旱地區(qū)。

1.2.3 水資源利用率總體水平不高

承德市現(xiàn)有水利基礎設施大部分是 20 世紀六七十年代修建的，存在著先天不足、老化失修、多病險隱患等問題，由于泥沙淤積等原因，部分工程的調節(jié)作用大大降低，對地表水的實際控制能力下降。從灌溉設施看，一些水庫未設主干渠，依靠河道輸水；而一些灌渠只有干渠，干渠以下渠系配套不健全，配套率為 40 %，農業(yè)灌溉用水方式落后，水資源利用率低，以水稻種植為例，2006 年全市水稻種植面積為 17 萬 hm2，大部分采用傳統(tǒng)的“大水漫灌”，灌溉定額約為 18000 m3/ hm2，灌溉水利用系數(shù)不足 0.5，遠遠低于國家節(jié)水灌溉技術規(guī)程要求。工業(yè)用水方面，萬元產值用水率較低，2004 年全市工業(yè)用水重復利用率為 61 %，市區(qū)部分為 75 %，鄰近的天津、唐山等城市工業(yè)用水重復率已達 80 %。從各行業(yè)用水情況看，機械、食品品行業(yè)用水重復率為 15 % ～26 %，而全國先進地區(qū)為 50 % 以上。城區(qū)雨污分流工程不配套，雨水資源未得到有效利用，城市餐飲、洗車、洗浴業(yè)浪費水現(xiàn)象較為普遍，城市建筑工地過度抽取地下水情況也比較嚴重。生活用水方面，人們的日常生活節(jié)水習慣還未形成，城市供水管網漏失率較高，全市節(jié)水器具普及率較低，全民節(jié)水意識不強，生活用水設施有待進一步完善。承德市區(qū)和承德縣雖已建成污水處理廠，但污水資源化利用程度較低。

2 新技術在水資源管理中的應用

2.1 水資源監(jiān)測管理的信息化與自動化

實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置是水利現(xiàn)代化的主要目標，而水資源的優(yōu)化配置和科學管理，涉及地表水、地下水、水源工程、輸供水工程，以及生活、生產和生態(tài)環(huán)境用水需求等各個方面，是一項復雜的系統(tǒng)工程。因此，水資源配置和管理的手段必須是現(xiàn)代化的，應當利用和集成計算機、現(xiàn)代通信、遙感、地理信息系統(tǒng)及自動控制等現(xiàn)代技術，建立水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)。承德市于 2007 年被水利部列入“城市水資源監(jiān)控與管理系統(tǒng)”建設試點城市，以科學計量和水資源實時監(jiān)控管理為建設重點，對年取水量在萬噸以上的用水單位和企業(yè)全部安裝 IC 卡計量設施及遠程監(jiān)控系統(tǒng)，建成覆蓋雙橋區(qū)、雙灤區(qū)、營子區(qū)的地表水和地下水資源監(jiān)測、供取水的水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)。搭建起以 GIS、計算機網絡、通信及自動化監(jiān)測等技術為基礎的城市水資源一體化信息管理平臺，對水源、取水、輸水、供水、用水、耗水及地下水超采區(qū)進行實時監(jiān)測，大大改進了水資源監(jiān)測手段，有利于水資源管理部門及時掌握水資源動態(tài)變化及各單位、各取水口的取水情況，使水資源管理開始步入信息化軌道，為水資源配置、調度、節(jié)約和保護提供全方位的決策支撐。

2.2 風能提水灌溉工程的應用

承德是典型的燕山山區(qū)，許多分散的小片農田、果園、養(yǎng)殖場、食用菌及蔬菜大棚、水保生態(tài)治理工程一般分布在山坡或平坡上。承德市 5 級以上風年平均 100 次，7 級以上風年平均 15 次，年平均風速 1.3 m/s，2.8 m/s 風速全年累計 3000 h 以上。根據承德山區(qū)的實際情況，豐寧、圍場、平泉等縣結合當?shù)刈匀粴夂颉⑺Y源、地質特點設計風能提水工程。風能提水設備不用油，不用電，環(huán)保節(jié)能，能夠充分利用小水源，低水揚程，與蓄水池相結合，做到貯用配套，是山區(qū)或丘陵地區(qū)綜合考慮集雨節(jié)灌、農村飲水安全、揚水配套、水保生態(tài)等工程的合理布局與農業(yè)種植結構調整有機結合，解決了農民種地靠天收和山區(qū)飲水困難等問題。1 臺風能提水設備的出水量一般為 1～3 m3/ h，揚程 30 m 左右，可根據水源水量的大小和工程特點，采用單臺和多臺并聯(lián)或串聯(lián)的形式提水，這樣既可增大揚水流量，也可提高揚水高程[2]。2004 年承德市引進風能提水技術，全市累計已安裝風能提水設備 450 多套，廣泛應用在農村飲水、蔬菜大棚、養(yǎng)雞場、果園等工程，效果非常明顯。

2.3 節(jié)水灌溉技術的推廣

節(jié)水離不開先進技術的支撐，在農業(yè)方面，從種植業(yè)結構入手，調整糧食種植面積，大力實施農業(yè)產業(yè)化。在農村積極推廣集雨和截流工程，擴大節(jié)水灌溉面積，提高灌溉水利用系數(shù)。根據灌溉資料調查統(tǒng)計，以承德市灤平縣潮河主干流一級階地和主要支流二級階地的農田為例，原該區(qū)域有機井 950 多眼，主要開采地下水灌溉，灌溉面積 5.133 萬 hm2，平均每眼機井灌溉 53 hm2左右，由于地形和土壤質地等原因，加之灌水技術粗放，無序灌水，大水漫灌，井區(qū)灌水定額一般在 675 m3/ hm2，灌溉水利用系數(shù)在 0.5 左右。在實施 21 世紀初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃項目后，因地制宜，對地形坡度較陡、田塊間高度差較大的階地耕作區(qū)，采用噴灌、管灌等較為先進的灌溉技術，在管灌區(qū)改變傳統(tǒng)的粗放型灌溉方式，平整土地，由大畦漫灌變小畦適灌，使田間水利用系數(shù)提高到 0.85。發(fā)展節(jié)水型灌溉農業(yè)，多年平均節(jié)約灌溉水資源量 1980 萬 m3。

2.4 增加水資源渠道的措施

加大病險水庫的除險加固力度，在確保防汛安全的情況下，充分利用現(xiàn)有小水庫、小塘壩、水池攔蓄雨水，提高它們的調蓄能力[3]。在山區(qū)缺水地區(qū)大力發(fā)展水窖集雨工程，在適溝、適坡修建蓄水池、小塘壩，開挖攔洪溝、引蓄地表水，回補地下水，高效利用汛期雨洪資源，解決干旱年份農田用水和人畜飲水問題。這種集雨節(jié)灌工程模式在我國北方石質山區(qū)具有較高推廣和應用價值，承德市雙橋區(qū)崔梨溝和承德縣王麻子溝等典型樣板區(qū)就是很好的印證。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，用水量在不斷增大，要充分利用硬化路面和小區(qū)住宅屋頂，建設雨水收集利用系統(tǒng)，用于水景、綠地、洗車和沖廁等，還需不斷擴大城鎮(zhèn)綠化面積，使綠地或綠化地段的地面標高盡量低于路面高程，以利于地下水回灌補源，提高地下水補給能力，既可減緩城市防洪壓力，又可緩解城鎮(zhèn)水資源短缺局面[4～5]。

3 結語

按照水利部提出“工程水利”向“資源水利”轉變、“傳統(tǒng)水利”向“現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利”轉變的總要求，承德市在水資源管理中采用新技術，將水資源開發(fā)利用與國民經濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護等結合起來統(tǒng)籌規(guī)劃，在重視水資源開發(fā)、利用、治理的同時，更加注重水資源的配置、節(jié)約和保護，切實改變過去“重建設、輕管理”的做法，取得了一些成效，獲得了一定效益。

對取水量大的用水單位和企業(yè)安裝 IC 卡計量設施及遠程監(jiān)控系統(tǒng)，為實施水資源統(tǒng)一管理、強化水資源權屬管理、建設節(jié)水防污型社會，提供了技術支撐平臺。

節(jié)水灌溉工程與集雨工程相結合，合理開發(fā)利用雨洪資源，由控制洪水向管理洪水轉變，有效緩解了農業(yè)、工業(yè)、生活用水之間的矛盾。通過調節(jié)集蓄天然降雨解決水資源時空分布不均問題，實現(xiàn)了雨水資源化，化解了降雨與作物需水在時間上供需錯位的矛盾。同時集雨工程有效攔蓄地面徑流，可減少輸水溝道的洪水泥沙，減少水土流失和土地侵蝕，提高當?shù)亓植莞采w率，調節(jié)小氣候，有效抑制干旱、洪澇等自然災害的發(fā)生。

風能提水工程和噴、管灌工程建成后，改變了山區(qū)耕地單一的種植模式，可培育經濟價值高的經濟作物，發(fā)展高效經濟，解決作物需水與降雨不同步的問題，解決山區(qū)春秋 2 季干旱無法灌溉的困擾，實現(xiàn)了“受災不減產，遇旱不減收”，促進了山區(qū)經濟的發(fā)展。

承德作為北京和天津的重要水源地，還要考慮下游的水資源需求問題。實施的 21 世紀首都水資源規(guī)劃項目和京津風沙源治理工程，有效地涵養(yǎng)了水源，保護了河流的水質，每年多為下游地區(qū)輸出水量12.8 億 m3，同時通過實施噴、滴、管灌等節(jié)水技術和渠道防滲，可灌溉水的利用率提高到 80 %～95 % 以上，實現(xiàn)了年節(jié)水 1.2 億 m3的效益，為下游京津多供水，對促進區(qū)域經濟的可持續(xù)發(fā)展，提供了必備水資源。

[1]何丙能，孫保沭. 水資源可持續(xù)發(fā)展及措施[J]. 水科學與工程技術，2008，(6)：5～6.

[2]王孟民，呂鐵峰. 承德市水資源合理開發(fā)與優(yōu)化配置[J].河北水利，2008，(8)：17～18.

[3]邢東華，田樹朋. 風能提水設備在平泉抗旱中的應用[J].河北水利，2008，(7)：34～34.

[4]馬文奎，王建剛. 海河流域洪水資源利用能力及調度方式的研究[J]. 海河水利，2007，(5)：1～4.

[5]何俊仕，焦姣. 沈陽市雨洪資源綜合利用研究[J]. 南水北調與水利科技，2008，(3)：57～59.