趙國興

(承德水文水資源勘測局，河北承德067000)

關(guān)于城市水文工作在唐山市的應(yīng)用

趙國興

(承德水文水資源勘測局，河北承德067000)

城市化的快速發(fā)展致使水文工作在城市應(yīng)用中發(fā)生轉(zhuǎn)變，文章介紹了唐山城市化對(duì)水文產(chǎn)生的影響，包括唐山城市柏油路面的沙漠化影響、唐山市高溫天氣與降水量的影響和唐山城市水資源現(xiàn)狀，提出了唐山市水文在城市發(fā)展中的應(yīng)用?？梢姡鞘械陌l(fā)展和水利建設(shè)，離不開水文工作的全面開展。

唐山市;城市化;城市水文;水質(zhì);影響

0 前言

唐山是一座濱海現(xiàn)代化大城市，地處中國河北省東部，地理位置位于北回歸線以北，是一座沿?，F(xiàn)代化的城市，東隔灤河與秦皇島市相望，在唐山西面與直轄市天津毗鄰，在南面是廣闊的渤海，在北面與承德市相望，唐山位于中國東部沿海，是河北省經(jīng)濟(jì)中心城市，東西長約130 km，南北寬約150 km。

唐山，因市區(qū)中部的大城山(原名唐山)而得名，京津唐城市群的核心城市之一。全市總面積17 040 km2。其中海域面積達(dá)4 440 km2，河北省域內(nèi)有132個(gè)海島，這些海島基本上都?xì)w屬唐山管轄。

唐山市中心區(qū)位于唐山市中部。唐山南湖公園面積達(dá)28 km2，形成了良好的生態(tài)系統(tǒng)。有11.5 km2的湖面面積。唐山港位于河北省唐山市東南沿海，是我國沿海的地區(qū)性重要港口，唐山港位于河北省唐山市東南、灤河口以南樂亭縣王灘鄉(xiāng)。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，唐山市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)成立于1992年，1998年4月又被省政府列為河北省八個(gè)重點(diǎn)開發(fā)區(qū)之一，成為唐山市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。

1 唐山城市化對(duì)水文產(chǎn)生的影響

唐山是個(gè)古老的城市，30多年前，唐山豐南發(fā)生里氏8.2級(jí)地震，震后唐山被夷為廢墟，唐山人民在戰(zhàn)勝災(zāi)難、重建家園中凝結(jié)成的抗震精神，為解決城市化進(jìn)程，提供了成功的防災(zāi)減災(zāi)范例。

尤其是改革開放以來，唐山城市化的發(fā)展，人口激增，最先改變的是水文循環(huán)，人為的打破了水量平衡，使唐山當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)收到了嚴(yán)峻的威脅。

1.1 唐山城市柏油路面的沙漠化影響

唐山在近十幾年來，人口的急速增多，不僅加速了房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也加大了市內(nèi)交通運(yùn)輸?shù)膲毫?，近年來拓寬道路，再加上唐山市?nèi)住宅的建筑，使唐山市內(nèi)的沙漠化面積不斷加大。

一到雨季，經(jīng)常發(fā)生內(nèi)澇，其原因主要是水文循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞，這種城市沙漠化，使傳統(tǒng)的自然降水、徑流、蒸發(fā)、入滲的比例失調(diào)，破壞了環(huán)境的正常規(guī)律，使唐山室內(nèi)的下滲量和蒸發(fā)量大量減少，尤其是唐山市的地表徑流和徑流總量的大量增加，就是夏季一般常見的中雨，也會(huì)使唐山的雨水成洪，致使洪水量集中，洪峰流量加大，對(duì)唐山造成災(zāi)害，也增加了唐山市的泄洪要求［1］。

在自然條件下，地面的蒸發(fā)量在45%，地面徑流量占20%，入滲地下水占60%，但是，在城市化后，這些數(shù)據(jù)發(fā)生了顯著變化，如蒸發(fā)量減少了一半以上，地面徑流有了增加，入滲地下水只有原來的1/3左右，雖然唐山市不屬于大型城市，但是，唐山市由于城市化的后果，對(duì)水文變化的影響程度也是巨大的［2］。

1.2 唐山市高溫天氣與降水量的影響

唐山市夏季高溫氣候與降水量相關(guān)，通常降水量的多少要受局部環(huán)境和地形等因素的影響，可以導(dǎo)致地域年際降水量變化，可以從降水量年際變化的大小，來考察當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況，因?yàn)槟杲邓孔兓?guī)律與當(dāng)?shù)氐臍鉁?、沙漠化等相關(guān)［3］。

唐山市平均年最大降水量為1964年1 015.2 mm，最小降水量為1997年396.5 mm，極值比為2.56。唐山市平均降水量526.5 mm。

該季節(jié)主要受西太平洋副熱帶高壓天氣系統(tǒng)影響，這個(gè)因素也與唐山地區(qū)的降水?dāng)?shù)量相關(guān)，但這個(gè)因素是屬于不可控因素。

考慮的是可控因素，如城市化的特征是高樓聳立，它是由人口密度增大造成，柏油路面加大了沙漠化面積，同時(shí)，工業(yè)高速的發(fā)展，使用環(huán)境換取了效益，使大氣塵埃高出幾十倍甚至幾千倍，這才有了近期常見的霧霾，當(dāng)然唐山區(qū)域的降水量可以影響環(huán)境，但也為城市防洪排水增加了壓力［4］。

唐山市降水量具有集中特點(diǎn)，全年降水量的80%以上集中在汛期(6—9月)。可以從唐山市區(qū)域降水?dāng)?shù)量的分布情況分析，降水量的年際變化幅度變化，是以唐山西北部山區(qū)和唐山南部沿海平原為主，小年降水量一般在200～300 mm。

以唐山市年降水量變化趨勢過程線作為城市代表，對(duì)比1955—2005年的年降水量，見圖1，可發(fā)現(xiàn)，由于城市“熱島”效應(yīng)，總體城市雨量是趨于逐年降底的趨勢，尤其是唐山城市化以后，反應(yīng)比較明顯。

圖1 唐山市年降水量變化趨勢過程線

從圖1可看出，唐山在枯季，徑流遞減的速度是明顯的，如果按照降水量的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，平均每年大約減少3.0 mm。

探討造成枯季徑流減少原因，應(yīng)該是由于全球大氣層被破壞，氣溫升高，在世界范圍產(chǎn)生了溫室效應(yīng)，這是對(duì)降水量影響主要原因，也是影響唐山降水量的主要原因［5］。

1.3 唐山市水資源現(xiàn)狀

唐山由于自身的地理環(huán)境，它是一座水資源豐富的城市，但唐山的水資源，在歷史上表現(xiàn)的是水災(zāi)泛濫。

新中國建立之后，唐山的水資源成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，尤其是改革開放30多年，唐山市水資源通過詳細(xì)勘察和計(jì)算，可以把唐山水資源分為2類:

1)唐山的地表水:唐山市的地表水資源豐富，它的總供應(yīng)量可以達(dá)到146 200萬m3。其中屬于省級(jí)以上工程供水量有:潘家口水庫，它的蓄水供應(yīng)范圍主要是面對(duì)天津市和唐山工農(nóng)業(yè)用水兩部分，其中分配給天津市和唐山市大約都是10億m3。

2)唐山地下水:唐山地下水資源也很豐富，幾乎和唐山市的地表水量相同［6］。唐山地下水資源主要是平原區(qū)淺層淡水，可用量達(dá)到10億m3。其中平均河川基流量4.01億m3。

1.4 唐山市河流水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

對(duì)唐山河流水環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)，主要是對(duì)灤河兩個(gè)斷面的分析，通過對(duì)陡河4個(gè)斷面，包括鋼廠橋、女織寨、稻地、澗河口監(jiān)測［7］。

需要監(jiān)測的項(xiàng)目包括如下指標(biāo):pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、氟化物等多項(xiàng)。

上述數(shù)據(jù)每年需要監(jiān)測6次，然后再針對(duì)這些數(shù)據(jù)，對(duì)骨干河道進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，監(jiān)測結(jié)果得到的年均值見表1。

從表1的數(shù)據(jù)比較可以看到，由于對(duì)灤河的監(jiān)測，由于姜各莊斷流只監(jiān)測了灤縣大橋一個(gè)斷面，得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，主要超標(biāo)污染物為:化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮。這對(duì)污染斷面的灤縣大橋，對(duì)這個(gè)斷面的監(jiān)測質(zhì)量，難以達(dá)到功能區(qū)的要求。

由于對(duì)陡河的監(jiān)測，主要監(jiān)測了4個(gè)斷面，這些斷面是鋼廠橋、女織寨、稻地、澗河口，在這4個(gè)斷面中，主要超標(biāo)污染物主要是:化學(xué)的需氧量、氨氮。

監(jiān)測得到的化學(xué)需氧量年均值超標(biāo)的區(qū)域，主要斷面出現(xiàn)在稻地、澗河口區(qū)域，對(duì)于氨氮年均值超標(biāo)監(jiān)測，得到最高斷面出現(xiàn)在鋼廠橋、稻地。從上述年均值來看，各斷面水質(zhì)均不達(dá)標(biāo)，污染程度較重，是劣Ⅴ類水質(zhì)，監(jiān)測數(shù)據(jù)表示不能達(dá)到唐山市功能區(qū)劃分的要求。

表1 唐山重點(diǎn)河流年監(jiān)測均值數(shù)據(jù)結(jié)果

2 唐山市水文在城市發(fā)展中的應(yīng)用

堅(jiān)決執(zhí)行“全國水文工作會(huì)議”精神，充分體現(xiàn)水文工作今天的發(fā)展思路，在唐山市水文發(fā)展中，要認(rèn)識(shí)到，這不僅是涉及到技術(shù)工作，需要更多強(qiáng)調(diào)的是要發(fā)展水文工作，更好的為水利建設(shè)、更好的為社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)，使其得到深入和全面的發(fā)展［8］。

2.1 水文工作與防汛安全的關(guān)聯(lián)

水文工作的監(jiān)測是對(duì)水變化量大小的監(jiān)測，水的量大就出現(xiàn)了防汛問題，因此，要采取措施，做好水文工作。

為貫徹落實(shí)中央一號(hào)文件，唐山要加速完善水文監(jiān)測體系，這樣才能為唐山市的防汛工作服務(wù)，對(duì)于唐山的水文監(jiān)測工作，要根據(jù)市水文總站“一鎮(zhèn)一站”的規(guī)劃要求，要加大力度，要在唐山原有水文站點(diǎn)布局的基礎(chǔ)上，在全市范圍內(nèi)建成系統(tǒng)的水文遙測站點(diǎn)，系統(tǒng)的水文遙測站點(diǎn)建成后，還需要建設(shè)分中心和區(qū)縣水文站，通過對(duì)雨量項(xiàng)目的監(jiān)測，對(duì)水位項(xiàng)目監(jiān)測，對(duì)風(fēng)速風(fēng)向項(xiàng)目監(jiān)測，通過這些不同種類的監(jiān)測數(shù)據(jù)，使唐山監(jiān)測體系成為天眼，使監(jiān)測的結(jié)果覆蓋各區(qū)域，提高全市的檢測站密度，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測水情，保證防汛安全。

河道的警戒水位高低，是當(dāng)?shù)胤姥匆?guī)律決定的，通過專家分析商討，把結(jié)果上報(bào)核定。如果河道的潮位超過警戒水位，就會(huì)出現(xiàn)局部地區(qū)受淹的結(jié)果。

由于唐山的河網(wǎng)分布較寬，唐山市內(nèi)河的水位，必然關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，但是由于唐山防汛水位標(biāo)準(zhǔn)還未成型，因此防汛工作中，還缺乏利用標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行評(píng)估，這樣就可以衡定水位的危險(xiǎn)程度。唐山水文站預(yù)期通過努力，為防汛防臺(tái)提供依據(jù)。

2.2 唐山水資源開發(fā)利用

水資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，唐山也不例外，要發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)，必須做好以下工作，利用好水資源。

在水資源配置時(shí)，要遵循自然規(guī)律，要考慮水資源的特殊性，統(tǒng)籌社會(huì)環(huán)境發(fā)展的承受力，要根據(jù)科學(xué)，制定科學(xué)合理的投、融資體系，在利用水資源時(shí)，要利用好市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的杠桿，來管理水資源，這樣才能實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置;為了利用好水資源，要加強(qiáng)政府宏觀調(diào)控能力，這樣才能形成市場化的競爭機(jī)制。

同時(shí)，根據(jù)流域城市總體規(guī)劃，妥善處理上下游、近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，制定可持續(xù)發(fā)展的水資源開發(fā)、利用和保護(hù)規(guī)劃體系。

［1］張瑞瑾.中國水利建設(shè)中的水文工作［J］.廣西水利水電，1975(S1):4-13.

［2］顧圣華.唐山地區(qū)水文特性探討［J］.上海水務(wù)，2003，19(04):38-40.

［3］金云.城市化與唐山城市水文［J］.上海水務(wù)，2003，19(02):39-41.

［4］顧圣華.唐山市水資源特征［J］.水文，2002(05):40-43.

［5］陶長生.做好新時(shí)期的水文工作為現(xiàn)代化水利提供技術(shù)支撐［J］.江蘇水利，2003(06):11-12.

［6］郭錦木，陳冠軍.淺談仙居縣水問題的管理對(duì)策［J］.黑龍江科技信息，2011(19):68，305.

［7］詹曉安，覃事恒，王青山，劉東潤.發(fā)展中的湖南水文事業(yè)──湖南水文工作50年回眸［J］.水文，1999(05):50-53.

［8］周慧平，朱曉東.實(shí)現(xiàn)可持續(xù)城市水資源管理的系統(tǒng)途徑［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2005(06);80-84.

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1007-7596(2014)07-0221-03

2014-03-05

趙國興(1985-)，男，河北唐山人，工程師，研究方向?yàn)樗目茖W(xué)。