梁良，蔡靜

河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局

人類(lèi)活動(dòng)對(duì)洛陽(yáng)市地表水資源量隱性影響之初步探討

梁良，蔡靜

河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局

水資源的日益緊缺愈來(lái)愈成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要問(wèn)題，研究水資源的變化規(guī)律可為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、合理利用水資源提供科學(xué)的依據(jù)。本文根據(jù)洛陽(yáng)市水資源的開(kāi)發(fā)狀況和地表水資源的變化，分析和探討了區(qū)域水資源的開(kāi)發(fā)利用對(duì)地表水資源的隱性影響。

人類(lèi)活動(dòng)；地表水資源；隱性影響

1.區(qū)域概況

洛陽(yáng)市地處豫西，轄8縣1市8區(qū)，共有186個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，2725個(gè)行政村，總?cè)丝?92.3萬(wàn)人，總面積15208 km2，占河南省總面積16.7萬(wàn)km2的9.1%。境內(nèi)山川丘陵交錯(cuò)，地形復(fù)雜多樣，其中山區(qū)占45.51%，丘陵占40.73%，平原占13.8%，洛陽(yáng)市是河南省的第二大城市，全市的的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在全省占有舉足輕重的地位。多年平均（1956～2000年）降水量674.5mm，多年平均（1956～2000年）地表水資源量25.950億m3。經(jīng)過(guò)不斷建設(shè)，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，水利工程體系得到不斷完善，形成了各業(yè)并舉，全面發(fā)展的良好局面。在水資源的開(kāi)發(fā)利用方面，由過(guò)去的無(wú)序開(kāi)發(fā)、低效利用，逐漸向合理開(kāi)發(fā)、節(jié)約用水、高效利用的方面過(guò)渡；隨著洛陽(yáng)的社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，水資源開(kāi)發(fā)程度不斷增加，水資源緊缺的矛盾日益突出。因此，對(duì)水資源變化的研究就顯得愈加必要。

2.影響水資源的人為因素

由于洛陽(yáng)地處中原，山川縱橫，西依秦嶺，東臨嵩岳，北靠太行，南望伏牛，素有“河山拱戴，形勢(shì)甲于天下”之稱(chēng)。因此，各級(jí)政府歷來(lái)都對(duì)洛陽(yáng)的發(fā)展建設(shè)非常重視，特別是最近數(shù)十年來(lái)，工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，城鄉(xiāng)建設(shè)日新月異，各個(gè)方面都發(fā)生了翻天覆地的變化。2013年，全市生產(chǎn)總值3140.8億元，人均生產(chǎn)總值47569元。糧食總產(chǎn)量達(dá)到219.8萬(wàn)t，農(nóng)田有效灌溉面積197.6萬(wàn)畝。

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，洛陽(yáng)的水利事業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。到2013年，全市境內(nèi)共有各類(lèi)水庫(kù)169座，塘堰壩684座，總蓄水能力157.63億m3，其中大型水庫(kù)4座，總庫(kù)容153.07億m3；中型水庫(kù)10座，總庫(kù)容2.23億m3；小型水庫(kù)155座，總庫(kù)容2.07億m3；塘堰壩蓄水容量0.26億m3。全市共有自流灌區(qū)112萬(wàn)畝，井灌83萬(wàn)畝，提灌11萬(wàn)畝，其它方式灌溉2.9萬(wàn)畝。

2013年全市地表水資源量為10.31億m3，地下水資源量為8.98億m3。農(nóng)林漁業(yè)用水量為5.17億m3，工業(yè)用水量為6.96億m3，生活用水量1.91億m3，城鎮(zhèn)公共用水量為0.52億m3，生態(tài)環(huán)境用水量為0.51億m3。全市人均用水量228m3，其中城鎮(zhèn)大生活為每人每日152升，農(nóng)村生活為每人每日50升，農(nóng)田灌溉畝均用水量271m3，萬(wàn)元GDP（當(dāng)年價(jià)）用水量42m3，萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量為40m3，全市用水消耗總量為6.09億m3，占總用水量的40.4%。全市地表水資源的平均控制利用率為85.42%。

3.地表水資源變化趨勢(shì)分析

洛陽(yáng)境內(nèi)分屬黃河、淮河、長(zhǎng)江三大水系，黃河、洛河、伊河、清河、磁河、鐵灤河、澗河、瀍河等10余條河流蜿蜒其間，自古就有“四面環(huán)山六水并流、八關(guān)都邑、十省通衢”之稱(chēng)，歷史上九朝都城建于該地即源于此。但隨著歷史的變遷，由于洛陽(yáng)屬暖溫帶半干旱大陸性氣候區(qū)，受地理環(huán)境等因素的影響，區(qū)域內(nèi)降水量較少，水資源相對(duì)短缺。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，洛陽(yáng)水利工程經(jīng)歷了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一方面給當(dāng)?shù)貛?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，另一方面使得境內(nèi)的水資源日趨減少，給區(qū)域環(huán)境帶來(lái)了不利影響。水資源減少的直觀感受主要表現(xiàn)在：過(guò)去是河水流量較大，四季長(zhǎng)流?，F(xiàn)在是河水流量明顯較小，并且局部、局地常有斷流。實(shí)測(cè)水量數(shù)據(jù)也反映了數(shù)十年來(lái)呈現(xiàn)為逐漸減少的趨勢(shì)。

影響地表水減少的原因，一是區(qū)域內(nèi)蓄水工程對(duì)地表水的截留以及用水量的不斷增加，消耗了大量的水量，使得地表水量逐漸減少，這部分影響稱(chēng)之為顯性影響。另一方面則是隱性影響，即人類(lèi)活動(dòng)的影響導(dǎo)致了地表水資源的產(chǎn)生量在減少。對(duì)地表水資源的隱性影響，根據(jù)實(shí)測(cè)水文資料用下述2種方法對(duì)其進(jìn)行探討。

（1）前后系列對(duì)比分析

根據(jù)人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)際影響、降水量和天然徑流量的變化，將1956～1979年、1980～2013年的實(shí)測(cè)降水量、天然徑流量作為2個(gè)樣本系列，這2個(gè)系列中分別都包含了豐枯年份的分布，其中前者的最大年降水量為1145.4 mm，對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù)為0.48。最小年降水量為548.8 mm，對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù)為0.18；后者中的最大年降水量為1048.2 mm，對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù)為0.30，最小年降水量為427.9 mm，對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù)為0.18。對(duì)兩個(gè)系列進(jìn)行分析計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)《洛陽(yáng)市不同系列降水量、天然徑流量均值對(duì)照表》。

全市平均年天然徑流量（萬(wàn)m3）296716 232571 -21.6洛陽(yáng)市不同系列降水量、天然徑流量均值對(duì)照表系列1956～1979年1980～2013年對(duì)比（%）全市平均年降水量(mm) 711.8 685.5 -3.7

從表中可以看出，前后兩個(gè)系列的全市多年平均降水量基本持平，而全市平均多年天然徑流量卻有明顯減少。徑流量的產(chǎn)生取決于大氣降水和下墊面條件，如果在大氣降水基本穩(wěn)定的情況下，天然徑流量的變化則是由下墊面條件的變化引起的。因此，分析表中天然徑流量的減少主要是由于人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)影響造成的。經(jīng)計(jì)算，在扣除因降水量減少而造成的徑流量減少的部分后，1980～2013年比1956～1979年的多年平均天然徑流量減少部分中的82.9%，主要是由于人類(lèi)活動(dòng)的影響而造成的。

（2）單一系列分析

以洛陽(yáng)市1956年～2013年的全市降水量、地表水資源量作為樣本系列，分析其變化趨勢(shì)，用以研究人類(lèi)活動(dòng)引起的下墊面條件的變化對(duì)產(chǎn)流的影響。

點(diǎn)繪其1956～2013年系列的年降水量、天然徑流量過(guò)程線，見(jiàn)《洛陽(yáng)市年降水量、天然徑流量過(guò)程線對(duì)照?qǐng)D》。

從圖中可以看出，1956～2013年洛陽(yáng)市的降水量和天然徑流量都有減少的趨勢(shì)。經(jīng)對(duì)其進(jìn)行線性分析計(jì)算，降水量的平均年減少率為0.197%，天然徑流量的平均年減少率為1.127%，二者對(duì)比，天然徑流量的平均年減少率遠(yuǎn)大于降水量的平均年減少率。顯而易見(jiàn)，同樣的降水量產(chǎn)生的徑流量比以前減少了，而天然徑流量的減少主要是由于人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)影響造成的。因此認(rèn)為：在扣除因降水量減少造成的徑流量減少的部分后，天然徑流量平均年減少率中的82.5%是由于人類(lèi)活動(dòng)的影響而造成的。