李伯森，劉玉才

（1.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧鞍山 114002；2.興安盟水文勘測局，內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400）

鞍山市千山區(qū)水資源評價(jià)與研究

李伯森1，劉玉才2

（1.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧鞍山 114002；2.興安盟水文勘測局，內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400）

文章采用水文學(xué)計(jì)算方法，對鞍山市千山區(qū)的水資源總量進(jìn)行分析評價(jià)，得出千山區(qū)屬于重度缺水區(qū)域的結(jié)論。為“十二五”及未來千山區(qū)水資源可持續(xù)利用提供技術(shù)支撐。

水資源；評價(jià)與研究；鞍山市千山區(qū)

1 概述

1.1 水文地質(zhì)

千山區(qū)屬于低山丘陵剝蝕地貌，其中低山丘陵占總面積的80.1%，地勢東南高、西北低，區(qū)內(nèi)水系單一，山河形態(tài)明顯，流域閉合。

千山區(qū)及周邊地下基巖按巖層的類型、含水條件可劃分為兩種：一種是構(gòu)造裂隙水，賦存于構(gòu)造裂隙較為發(fā)育的堅(jiān)硬巖層中，水力聯(lián)系較為暢通；另一種是第四系松散層孔隙水，儲(chǔ)存在強(qiáng)風(fēng)化巖的風(fēng)化裂隙中，富水程度十分微弱，是深層構(gòu)造裂隙水的補(bǔ)給源。居民飲用水多汲取第四系孔隙水，工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)引水上山大多數(shù)取至第四系孔隙水和構(gòu)造裂隙水的混合水。

1.2 河流

千山區(qū)是楊柳河、三通河、五道河發(fā)源地，水系比較發(fā)育，流域閉合，三條河流以及楊羅水庫、駙馬營水庫、學(xué)房村人工坑塘、興凱湖濕地、烏家洼濕地等地表水體，是千山區(qū)基本水生態(tài)的重要象征。其中三通河源頭流域面積46 km2，五道河流域面積30.6 km2，楊柳河干流流域面積110.63 km2，占到區(qū)內(nèi)地表徑流的絕大部分。

2 水資源評價(jià)

2.1 降水資源

降水資源是區(qū)域水資源恢復(fù)和更新的補(bǔ)給、調(diào)節(jié)來源。區(qū)域降水特性決定了區(qū)域水資源的特性。千山區(qū)范圍較小，境內(nèi)沒有雨量站，因此以臨近的點(diǎn)雨量近視代表千山區(qū)區(qū)域雨量。千山區(qū)鄰近的湯崗子雨量站有1982-1992年完整資料和1966-1981年汛期資料，系列較短，完整性較差。為保證計(jì)算精度，選擇觀測質(zhì)量好、精度高、且和千山區(qū)周邊環(huán)境相似的立山、海城、千山雨量站的三站平均降雨量和湯崗子站的實(shí)測資料建立相關(guān)關(guān)系。經(jīng)計(jì)算，求得如下相關(guān)公式為：

然后將三站平均降水系列，分別帶入上式即可推求湯崗子站逐年降雨量成果系列，進(jìn)而推求區(qū)域降水量頻率的各階次特征值。

經(jīng)計(jì)算，千山區(qū)多年平均降水量706.6 mm，折合成降水總量1.888×108m3。

2.2 地表水資源量

千山區(qū)地表水資源主要體現(xiàn)在河流的天然河川徑流，由降水而產(chǎn)生更新、恢復(fù)的動(dòng)態(tài)水量構(gòu)成，即為地表徑流量和河川基流量兩項(xiàng)之和，區(qū)域內(nèi)小型水庫和零星分布坑塘的蓄水量以及由降水而產(chǎn)生的蓄變量，對整個(gè)千山區(qū)地表水資源量影響甚微。

地表水資源量采用徑流深等值線法計(jì)算，區(qū)域年徑流系列采用代表站面積比法，并結(jié)合降雨量加權(quán)修正得出。選取代表區(qū)域與計(jì)算區(qū)域相一致的立山、海城水文站徑流資料，通過插補(bǔ)延長和還原獲得55年徑流量系列，然后逐年繪制徑流深等值線圖，并用水文站天然徑流量為控制來調(diào)整等值線，使其誤差不大于±5%，且不出現(xiàn)系統(tǒng)偏差，最后確定調(diào)整好的等值線圖。

這次評價(jià)把1956-2010年平均年徑流量，作為多年平均地表水資源量。經(jīng)計(jì)算，區(qū)域多年平均地表水資源量3893×104m3，折合徑流深為145.7 mm，20%、50%、75%、95%頻率地表水資源量，分別為 5 642×104m3、3 157×104m3、1 938×104m3、1 079×104m3。

2.3 地下水資源量

地下水資源量是指埋藏相對較淺，與大氣降水和地表水體有直接水力聯(lián)系、參與水循環(huán)且可以更新的潛水及與當(dāng)?shù)貪撍哂休^密切水力聯(lián)系的弱承壓水所組成的淺層地下水（不含井灌回歸補(bǔ)給量）。

根據(jù)水文地質(zhì)及遼寧省水資源評價(jià)技術(shù)細(xì)則等資料，以50 m等高線為界，千山區(qū)劃分為山丘區(qū)和平原區(qū)兩大單元區(qū)。評價(jià)方法以水均衡分析為基礎(chǔ)，研究區(qū)域地下水各項(xiàng)補(bǔ)給量、排泄量，根據(jù)水均衡方程Q總補(bǔ)給量=Q總排泄量，計(jì)算區(qū)域地下水資源量。

2.3.1 平原區(qū)地下水資源量

平原區(qū)采用補(bǔ)給法計(jì)算地下水資源量。分析千山區(qū)平原區(qū)現(xiàn)狀可知，補(bǔ)給量主要計(jì)算降水入滲補(bǔ)給量、山前側(cè)向補(bǔ)給量。兩項(xiàng)補(bǔ)給量之和，即為千山區(qū)平原區(qū)地下水資源量。

平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給系數(shù)、滲透系數(shù)等參數(shù)根據(jù)區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)觀測資料、抽水試驗(yàn)等資料確定，然后計(jì)算降雨入滲補(bǔ)給和山前側(cè)向補(bǔ)給兩項(xiàng)。

經(jīng)計(jì)算，千山區(qū)平原區(qū)多年平均降水入滲補(bǔ)給量為714.1×104m3，多年平均山前側(cè)向補(bǔ)給量為148.30×104m3，多年平均地下水資源量為862.4×104m3。

2.3.2 山丘區(qū)地下水資源量

山丘區(qū)采用排泄法計(jì)算地下水資源量。分析千山區(qū)山丘區(qū)實(shí)際情況及這次評價(jià)中山丘區(qū)地下水資源量的計(jì)算方法，排泄量主要包括：河川基流量、山前側(cè)向流出量和潛水蒸發(fā)量。各項(xiàng)排泄量之和即為千山區(qū)山丘區(qū)地下水資源量。

千山區(qū)無水文站監(jiān)測資料，所以用與其地形地貌、水文氣象等類似區(qū)域的海城水文站逐年河川基流模數(shù)，按照類比法原則，確定計(jì)算區(qū)域逐年河川徑流模數(shù)及河川徑流量。

經(jīng)計(jì)算，千山區(qū)山丘區(qū)多年平均天然河川基流量 1 164.79×104m3。

山前側(cè)向流出量，即為平原區(qū)的山前側(cè)向補(bǔ)給量，其作為山丘區(qū)的一項(xiàng)排泄量，多年平均值為148.30×104m3。

山丘區(qū)潛水蒸發(fā)量，根據(jù)鄰近流域的潛水蒸發(fā)量采用面積比法進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，千山區(qū)山丘區(qū)河谷面積24.84 km2，多年平均潛水蒸發(fā)量為34.53×104m3。

上述三項(xiàng)之和為千山區(qū)山丘區(qū)多年地下水資源量。經(jīng)計(jì)算，多年地下水資源量為1 347.6×104m3。

2.3.3 地下水資源總量

由山丘區(qū)和平原區(qū)構(gòu)成的混合計(jì)算分區(qū)多年平均地下水資源量，采用下式計(jì)算：

Q資=Q平+Q山-Q測補(bǔ)

式中：Q資——多年平均地下水資源量；Q平——多年平均平原區(qū)地下水資源量；Q山——多年平均山丘區(qū)地下水資源量；Q測補(bǔ)——多年平均山前側(cè)向補(bǔ)給量。

千山區(qū)平原區(qū)地下水資源量與山丘區(qū)地下水資源量之和，扣除山丘區(qū)與平原區(qū)地下水資源量之間的重復(fù)計(jì)算量，為千山區(qū)全區(qū)的地下水資源量。

經(jīng)計(jì)算，千山區(qū)多年平均地下水資源量2 061.7×104m3，重復(fù)計(jì)算量 148.3×104m3。

2.4 水資源總量

統(tǒng)計(jì)千山區(qū)1956-2010年55年的降雨、徑流系列資料后，逐年計(jì)算地表水徑流量、地表水資源量、河道排泄量、地下水資源量及潛水蒸發(fā)量，然后將這些參數(shù)的多年平均值帶入以下公式，即得到千山區(qū)水資源總量的計(jì)算結(jié)果。

式中：W——水資源總量；R——地表水資源量，即天然河川徑流量；Rg——河道排泄量，即河川基流量；Pr——地下水資源量，即降水入滲補(bǔ)給量。

計(jì)算得出：千山區(qū)多年平均水資源總量4 790×104m3。其中：多年平均地表水資源量3 893×104m3，河川基流量1 165×104m3，山丘區(qū)地下水總排泄量1 348×104m3，平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量714×104m3，重復(fù)計(jì)算量1 165×104m3。千山區(qū)多年平均水資源總量折成徑流深只有179.2 mm，人均年占有水資源總量522.5 m3。

3 結(jié)語

用聯(lián)合國教科文組織統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來分析，千山區(qū)水資源總深大于150 mm，基本可以滿足人居生活的需要，維持現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)不退化。按照國際公認(rèn)的人均水資源低于3 000 m3為輕度缺水，人均水資源低于2 000 m3為中度缺水，人均水資源低于1 000 m3為重度缺水，人均水資源低于500 m3為極度缺水的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，鞍山市千山區(qū)屬于重度缺水區(qū)域。

另外，千山區(qū)土地每公頃平均占有水資源總量5 194.5 m3，而耕地與水資源分布還很不協(xié)調(diào)，東鞍山鎮(zhèn)最大為13 638 m3，甘泉鎮(zhèn)最小為3 340.5 m3，最大與最小差距近4倍，這樣的水資源分配現(xiàn)實(shí)應(yīng)引起足夠重視。

4 建議

1）強(qiáng)化節(jié)水宣傳，提高全民節(jié)水意識(shí)，利用價(jià)格杠桿提高水資源的利用率。

2）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加強(qiáng)水資源開發(fā)與循環(huán)利用，大力發(fā)展節(jié)水型產(chǎn)業(yè)。

3）針對地表水資源相對豐富，利用率低的實(shí)際情況，加大對地表水資源的開發(fā)利用程度，控制地下水過量開采，滿足生態(tài)需求和天然補(bǔ)給之間的平衡。

4）堅(jiān)決治理?xiàng)盍痈闪髦邢掠魏庸鹊貛Х欠ú缮?、亂采亂挖行為，控制河槽下切深度。加強(qiáng)攔蓄水工程建設(shè)，增加楊柳河水量，建立穩(wěn)定的河道水域生態(tài)恢復(fù)保護(hù)區(qū)。通過封育性保護(hù)等措施恢復(fù)興凱湖、烏家洼濕地的自然生態(tài)和植被，全部實(shí)現(xiàn)退耕還葦。

5）加強(qiáng)水資源監(jiān)測和取水許可的管理工作，積極開展企業(yè)水平衡測試，為實(shí)施嚴(yán)格的水資源管理制度提供決策依據(jù)，依法管水，科學(xué)治水。

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2013-05-01