李海濤

(河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000)

?

衡水市入出境水量評價分析

李海濤

(河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000)

出入境水量計算是水資源評價及區(qū)域水資源供需平衡分析的內(nèi)容之一，為了加強(qiáng)水資源管理，對衡水市出入境水量進(jìn)行統(tǒng)計、計算分析。根據(jù)實際情況采用不同方法分別計算各河流1980-2008年入出境水量和多年平均入出境水量。由于各種原因，入出境水量已發(fā)生明顯變化，因此對入出境水量按年代不同時段分別計算，求出并分析其均值變化情況。統(tǒng)計計算得出歷年天然出入境水量都是逐年減少趨勢、出境水量平均偏小入境水量16.9%。提出堅持量水而行，以水定發(fā)展；加強(qiáng)出入境水質(zhì)監(jiān)測工作。保護(hù)好出入境水資源；在科學(xué)調(diào)度情況下較好調(diào)水工程，將出入境水量用于區(qū)域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少地下水開采量。

衡水市；入境水量；出境水量；分析

衡水市地處河北省東南部，主要入境河流有南運(yùn)河水系的衛(wèi)運(yùn)河和子牙河水系的滏陽河、滏陽新河、滹沱河、潴瀧河四條河流，分別自山東省和河北省的邢臺市、石家莊市、保定市入境。其中，衛(wèi)運(yùn)河市界以上面積37 200 km2；滏陽河、滏陽新河市界以上面14 420 km2；滹沱河市界以上面積24 300 km2；潴瀧河市界以上面積8 550 km2。以上四條入境河流在市界以外的總面積為84 470 km2，相當(dāng)于衡水市總面積的9.6倍。另外還有清涼江、索蘆河、邵村溝等排瀝河道入境，但市境以外面積相對較小。省際規(guī)劃出境水量是流域水資源管理的基礎(chǔ)指標(biāo)[1]。

1985年建成的衛(wèi)一千引水工程自故城縣和平閘引入衛(wèi)運(yùn)河水，的躍進(jìn)渠將南運(yùn)河和江江河聯(lián)在一起。西羨至東羨引河使滏陽新河、滏東排河、冀碼渠三條河流相互貫通；1999年又建成零藏口閘和北小魏穿堤洞，使以上三條河流和滏陽河、邵村溝融為一體。武強(qiáng)縣境內(nèi)的分洪道將滏陽河、滏陽新河、滏東排河再次相聯(lián)。衡水境內(nèi)相繼建成流量在100 m3/s上的中型蓄水閘23座、小型蓄水閘72座，蓄水能力達(dá)3億多 m3。各河流入出境面積，是由河流控制站面積加上控制站以下或減去控制站以上在本站的面積而得[2]。

1 計算方法

1.1 衛(wèi)運(yùn)河、南運(yùn)河

出入境水量計算是水資源評價及區(qū)域水資源供需平衡分析的內(nèi)容之一[3]。衛(wèi)運(yùn)河、南運(yùn)河是衡水市與山東省、河北省滄州市的一條界河，入出境水量均按入出境處河道過水量的一半計算。臨清水文站控制上游來水量，四女寺站控制該樞紐分配給南運(yùn)河、漳衛(wèi)新河水量，我市境內(nèi)有安陵水文站控制南運(yùn)河下泄水量。南運(yùn)河流經(jīng)德州市，匯入該市城市雨洪和排污水，這部分水量沒有控制。首先，用臨清站年過水量、四女寺站年過水合量和和平閘引水量按公式(1)試算臨清站至四女寺站損失系數(shù)，作為衛(wèi)運(yùn)河、南運(yùn)河當(dāng)年單位河(長損失系數(shù)。再用公式(2)和(3)計算衡水市及各縣市區(qū)衛(wèi)運(yùn)河、南運(yùn)河的入出境水量。

k=1-(w下/w上)

(1)

w下=w上(1-t)l

(2)

w上=w下/(1-k)l

(3)

式中：K為單位河長損失系數(shù)；W上為河道上游來水量(104m3)；W下為河道下游下泄量(104m3)；l為河道長度(km)。

1.2 滹沱河、滏陽河、滏陽新河、滏東排河、冀碼渠、邵村溝

滹沱河在我市上游建有北中山水文站，衡水市及各縣的入出境按公式(2)計算，系數(shù)K參照河北省第二次水資源評價有關(guān)成果選取，并計算匯入獻(xiàn)縣樞紐的水量。

滏陽河在我市境內(nèi)設(shè)有衡水站，用公式(3)計算浴陽河匯入獻(xiàn)縣樞紐的水量。在獻(xiàn)縣樞紐，滏陽河、滏陽新河、滹沱河匯集在一起，用公式(4)計算浴陽新河匯入該樞紐的水量。

W新-獻(xiàn)=W獻(xiàn)合-W滹-獻(xiàn)-W滏-獻(xiàn)

(4)

式中：W新-獻(xiàn)為滏陽新河匯入獻(xiàn)縣樞紐的水量(104m3)；W獻(xiàn)合為獻(xiàn)縣樞紐下泄的水量合量(104m3)；W滹-獻(xiàn)為滹沱河匯入獻(xiàn)縣樞紐的水量(104m3；W滏-獻(xiàn)為滏陽河匯入獻(xiàn)縣樞紐的水量(104m3)。

滏東排河在我市上游建有張申首水文站，按公式(2)計算流到東羨樞紐的水量；滏陽河、滏陽新河在我市上游建有艾辛莊水文站，按公式(2)計算流到東羨樞紐的水量；調(diào)查邵村溝每年入釜陽河的水量。冀碼渠東羨年徑流量作為東羨樞紐下泄到冀碼渠的水量；滏東排河?xùn)|羨年徑流量作為東羨樞紐下泄到澄東排河的水量；用滏陽河衡水站年過水量和衡水市區(qū)徑流計算成果及城市排污調(diào)查資料，按公式(3)計算東羨樞紐下匯浴陽河的水量。損失系數(shù)K均按河北省第二次水資源評價有關(guān)成果選定。再用公式(5)校驗東羨樞紐水量平衡情況，有矛盾調(diào)查核實后修正，再根據(jù)各河道封閉河段入境水量，按照公式(2)或(3)計算各河道不同行政分區(qū)、流域分區(qū)的入出境水量。

W邵入+W滏入+W新入+W排入=W滏泄+W新泄+W排泄+W冀泄

(5)

式中：W邵入為邵村溝匯入東羨樞紐的水量(104m3)；W滏入為滌陽河匯入東羨樞紐的水量(104m3)；W新入為謹(jǐn)陽新河匯入東羨樞紐的水量(104m3)；W排入為溢東排河匯入東羨樞紐的水量(104m3)；W滏泄為東羨樞紐下泄滌陽河的水量(104m3)；W新泄為羨樞紐下泄滌陽新河的水量(104m3)；W排泄為東羨樞紐下泄溢東排河的水量(104m3)；W冀泄為東羨樞紐下泄冀碼渠的水量(104m3)。

1.3 清涼江

清涼江在衡水市棗強(qiáng)縣與武邑縣交界處設(shè)有馬朗水文站，自1994年開展引黃濟(jì)冀(津)中，上游設(shè)有油故站、下游設(shè)有連村站。根據(jù)該站的河道天然過水量，按照公式(2)計算下游各行政分區(qū)天然來水部分的入出境水量、按照公式(3)計算上游各行政分區(qū)天然來水部分的入出境水量，單位河長損失系數(shù)K按照河北省第二次評價有關(guān)成果分析取得。引黃過程中，按照公式(1)試算單位河長損失系數(shù)，再計算引黃部分衡水市及沿途各縣引黃部分的入出境水量。以上兩部分水量之和即是清涼江沿途各縣入出境水量。出入境水量的計算是水資源調(diào)查評價工作中的一項基礎(chǔ)性工作,在水資源規(guī)劃中具有相當(dāng)重要的地位[4]。

1.4 江江河、索蘆河

江江河在衡水市境內(nèi)設(shè)有高莊水文站，索蘆河在衡水市境內(nèi)設(shè)有梁家莊水文站。用各自控制站的月年徑流量資料，按照公式(3)、(2)分別計算斷面上、下游河段的入出境。單位河長損失系數(shù)K采用河北省第二次評價有關(guān)成果。

2 入境水量成果分析

入境水量是區(qū)域內(nèi)可利用水資源的重要組成部分[5]。根據(jù)各河流的入境計算方法計算，衡水市多年平均入境量為82 638.0萬 m3。按流域分區(qū)計算:黑龍港平原區(qū)多年平均入境量最大為55 266.0萬 m3，占總?cè)刖沉康?6.9%；淀東清南區(qū)多年平均入境量最小為7 655.4萬 m3，占總?cè)刖沉康?.3%；浮浴平原區(qū)多年平均入境量為21 360.0萬 m3，占全市的25.8%。各流域分區(qū)逐年入境水量見表1。

入境水量的顯著特點(diǎn)是年際變化大。最大的1996年入境水量為455 883.6萬 m3；而最小的1992年入境水量為16 678.4萬 m3，最大入境水量是最小入境水量的27.3倍。但從年代分析看，二十世紀(jì)九十年代全市入境水量最小，年均入境水量為52 442.1萬 m3。主要原因是，八十年代后，我市上游地區(qū)地表水開發(fā)利用率越來越高，一般年份天然河水被上游攔蓄利用，我市天然河水入境水量逐年減少；2000年至2003年實施的引黃濟(jì)津工程，流經(jīng)清涼江，每年過境水量約5億 m3，所以本世紀(jì)初入境水量比上世紀(jì)八、九十年代明顯增多，平均年入境水量為89 933.5萬 m3。各行政分區(qū)流域分區(qū)不同年代入境量見圖1 。(深州市無入境量)

表1 衡水市各流域分區(qū)歷年入境量表 104 m3

3 出境水量成果分析

根據(jù)各河流的出境計算方法，計算出衡水市多年平均出境量68 687.5萬 m3。按流域分區(qū)計算:黑龍港平原區(qū)多年平均出境量最大為47 581.9萬 m3，占總出境量的69.3%；淀東清南區(qū)多年平均出境量最小為7 414.0萬 m3。占總出境量的10.8%；溥澄平原區(qū)多年平均出境量為15 334.9萬 m3，占全市的22.3%。各流域分區(qū)逐年出境水量見表2。

圖1 各行政分區(qū)流域不同年代入境量

表2 衡水市各流域分區(qū)歷年出境量表 104 m3

出境量的年際變化與入境量年際變化大致相同。最大的1996年出境水量為390 611.6萬 m3；而最小的1992年出境水量為12 115.2萬 m3。最大出境水量是最小出境水量的32.2倍。從年代分析看，二十世紀(jì)九十年代全幣出境水量最小，平均年出境總量為43 508.3萬 m3；本世紀(jì)初平均年出境總量最大為76 196萬 m3。各行政分區(qū)流域分區(qū)不同年代出境量見圖2。

圖2 各行政區(qū)流域不同年代出境量

表3 石津渠灌區(qū)有關(guān)縣市歷年引水量表(入境) 104 m3

4 石津渠引水量

衡水市石津渠灌區(qū)是河北省大型灌區(qū)之一，該灌區(qū)主要灌溉面積分布在浮沱河和澄陽河之間的淪石路以南和以北的地區(qū)，按行政區(qū)劃分另.J屬于石家莊、邢臺和衡水三個地級市的十四個縣市區(qū)。1958年隨著淳沱河上游崗南、黃壁莊兩個大型水庫的興建，石津渠灌區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的擴(kuò)建。該灌區(qū)在我市境內(nèi)主要灌溉釜陽河以西的冀州、桃城區(qū)、深州、武邑和武強(qiáng)五個縣幣區(qū)的部分耕地，控制耕地面積174萬畝。每年從3月下旬開始春灌輸水，為冬小麥澆返青水、為春播作物造墑。遇有伏旱和秋旱年份，還在夏季和秋季輸水。

1990-2008年全市年均引水入境量為1.93億 m3，斗口年均引水量為1.23億 m3，渠系有效利用系數(shù)0.64。1990-2008年有關(guān)縣市引水入境量見表3。

5 入出境水量對比分析

由1980-2008年多年平均入出境水量分析可知:衡水市多年平均入境量、出境量、入出差分別為8.26億 m3、6.87億 m3和1.40億 m3，石津渠多年平均引水入境量為1.93億 m3，詳見表4。 衡水市天然入出境水量二十世紀(jì)末之前都呈逐年減少的趨勢，進(jìn)入二十一世紀(jì)后都呈逐年增加的趨勢，出境水量與入境水量相比，也在發(fā)生變化。尤其是近年來地下水超采嚴(yán)重，可通過調(diào)水工程將入境水量用于區(qū)域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少地下水開采量[6]。由全市不同年代年平均入出境水量對比柱狀圖上可以看出，出境水量均小于入境水量，出境水量平均偏小入境水量16.9%。不同年代出入境對比見圖3。

圖3 衡水市不同年代出入境對比圖

6 結(jié)語

通過對區(qū)域內(nèi)歷年入出境水量評價，衡水市天然入出境水量都呈逐年減少的趨勢，出境水量與入境水量相比，也在發(fā)生變化。近年來地下水超采嚴(yán)重，可通過調(diào)水工程將入境水量用于區(qū)域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少地下水開采量。一是進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不斷增強(qiáng)抗災(zāi)能力。積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。加強(qiáng)對對水資源的合理開發(fā)利用和統(tǒng)一管理。要嚴(yán)格控制開采地下水。二是堅持量水而行，以水定發(fā)展。三是進(jìn)一步加強(qiáng)入出境水質(zhì)監(jiān)測工作，保護(hù)好入出境水資源。四是建立完善水資源管理制度，保證節(jié)水的長效性。

表4 多年平均入出境計算成果 104 m3

[1]何杉，張光錦.流域水資源配置方法研究[J].中國水利.2015.

[2]徐維東.南陽市出入境水量特征分析[J].河南水利與南水北調(diào).2013(23).

[3]楊建軍，崔著義.人類活動影響地區(qū)出入境水量計算[J].山東水利專科學(xué)校學(xué)報.1996(1):31-33.

[4]馬曉玲，陳聯(lián).宣城市出入境水量分析與研究[J].江淮水利科技.2013(4).

[5]王釗.廣東水利水電[J].2005(6):66-67.

[6]李杰，郭彥濤,李保敏 .邯鄲市入出境水量變化趨勢分析[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報.2015(3):6-9.

TV211.1

A

1004-1184(2016)06-0204-04

2016-10-17

李海濤(1982-)，男，河北成安人，工程師，主要從事水環(huán)境監(jiān)測及評價工作。