劉玉偉

(河北省唐山水文水資源勘測(cè)局，河北 唐山 063000)

唐山市是河北省經(jīng)濟(jì)中心，是用水“大戶”，屬資源型缺水城市。多年平均降水量622.2 mm，人均占有量340 m3，約占全國(guó)人均水資源占有量的1/6。近年來(lái)，唐山市經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，以唐山灣“四點(diǎn)一帶”建設(shè)為首的工業(yè)區(qū)建設(shè)如火如荼，城市的發(fā)展對(duì)水資源提出了更高要求，使水資源的需求矛盾日益突出，水資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等重大水問(wèn)題己成為唐山市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要瓶頸。對(duì)影響唐山市水資源的主要因素，如降水、蒸發(fā)、河川徑流及水資源量，采進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出水資源未來(lái)可能變化趨勢(shì)。為強(qiáng)化水資源的統(tǒng)一管理，更有效更合理地開(kāi)發(fā)利用有限的水資源，為水資源的優(yōu)化配置提供料學(xué)依據(jù)，滿足唐山市水利規(guī)劃和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。

1 水面蒸發(fā)演變趨勢(shì)

蒸發(fā)是水量平衡三要素中的重要因素之一，也是影響水資源變化的重要?dú)夂蛞蛩刂弧１敬握舭l(fā)系列回歸統(tǒng)計(jì)采用1981～2007年系列，共選用蒸發(fā)站18處，其中唐山市11處，周邊其它地區(qū)7處，并將不同口徑蒸發(fā)量折算成換成E601觀測(cè)值，然后再進(jìn)行分析計(jì)算。

圖1 唐山市水面蒸發(fā)趨勢(shì)(1981～2007)

根據(jù)資料繪制1981～2007唐山市水面蒸發(fā)年際變化趨勢(shì)圖，見(jiàn)圖1。唐山市多年平均水面蒸發(fā)量1 020.1 mm。最大年蒸發(fā)量出現(xiàn)在2002年，為1 173.8 mm；最小年水面蒸發(fā)量出現(xiàn)在1985年，為891.6 mm，最大與最小的比值為1.3。

從圖1趨勢(shì)線可以看出全市水面蒸發(fā)量總體上有略微減小的趨勢(shì)，從1981～2007的27 a間共減少了11 mm?？傮w來(lái)說(shuō)，全市蒸發(fā)量變化趨勢(shì)較為穩(wěn)定，這主要是受近幾十年的短時(shí)期內(nèi)唐山市的日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、地表氣溫和相對(duì)濕度等氣候條件變化不大影響所致。

2 降水、徑流演變趨勢(shì)

降水是影響徑流的形成的主要因素，是陸地上水資源的唯一來(lái)源。為了分析全市降水、徑流變化規(guī)律，以來(lái)源于水文部門(mén)和氣象部門(mén)的降水量觀測(cè)資料和各主要河流水文控制站徑流資料為基礎(chǔ)，計(jì)算1956～2007年全市平均降水和徑流系列資料，繪制區(qū)域年降水和徑流變化趨勢(shì)線及其滑動(dòng)平均線，如圖2～圖4。

圖2 唐山市降水量演變趨勢(shì)

圖3 唐山市降水量差積曲線

圖4 唐山市徑流深演變趨勢(shì)

2.1 降水

(1)參數(shù)統(tǒng)計(jì) 根據(jù)1956～2007年全市年降水量系列，唐山市多年平均降水量為622.2 mm，20%、50%、75%、95%年份降水量值分別為740.4、609.8、516.4、398.2 mm。最大值出現(xiàn)在1964年，為989.4 mm；最小值出現(xiàn)在2002年，為346.6 mm，極值比為2.85。

(2)趨勢(shì)分析 由圖2中降水量線性趨勢(shì)線(綠實(shí)線)可以看出，唐山市年降水量呈減少趨勢(shì)，從1956～2007年的52年間共減少了118 mm。從降水量5年滑動(dòng)平均值(紅虛線)可以看出唐山市多年平均降水系列呈現(xiàn)多年豐水年和枯水年交替出現(xiàn)的情況，尤其是上世紀(jì)八十年代和本世紀(jì)初出現(xiàn)了兩個(gè)較長(zhǎng)的連續(xù)枯水年。

(3)周期分析 圖3為唐山市年降水量差積曲線。從圖中可以看出，年降水量可能存在著46年左右的大周期，1963年～1996年處于大周期的上升段，1956年～1963年和1996年～2002年處于大周期的下降段。如果此周期成立，2015年至2030年間將處于相對(duì)豐水期。

2.2 徑流

(1)參數(shù)統(tǒng)計(jì) 根據(jù)1956～2007年全市年徑流深系列，唐山市多年平均徑流深為108.5 mm，20%、50%、75%、95%年份徑流深值分別為740.4、609.8、516.4、398.2 mm。最大值出現(xiàn)在1959年，為283.3 mm；最小值出現(xiàn)在1981年，為29.6 mm，極值比為9.57，年際間變化程度較為劇烈。

(2)趨勢(shì)分析 由圖4中徑流深線性趨勢(shì)線(綠實(shí)線)可以看出，唐山市年徑流呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)，從1956～2007年的52年間共減少了86.5 mm。通過(guò)肯德?tīng)栚厔?shì)成分檢驗(yàn)，計(jì)算得到肯德?tīng)枠?biāo)準(zhǔn)變化量M=―2.73，取顯著性水平α=0.05時(shí)，|M|> Mα=1.96，說(shuō)明1956～2007年唐山市徑流深系列存在明顯下降趨勢(shì)。

降水是唐山市地表水主要補(bǔ)給來(lái)源，徑流隨著降水減少而減少，徑流減少幅度遠(yuǎn)大于降水變化幅度，年徑流對(duì)降水的響應(yīng)程度在減弱。與此相對(duì)應(yīng)，進(jìn)入1980年代后，流域內(nèi)的人類活動(dòng)強(qiáng)度在增加。主要表現(xiàn)為小水庫(kù)、塘壩等水利設(shè)施的大規(guī)模建成并投入使用，以及農(nóng)墾和造林等土地利用活動(dòng)導(dǎo)致耕地和林地面積的增加。人類活動(dòng)改變了水量平衡，徑流對(duì)降水的響應(yīng)變得遲緩，減少流域總徑流。人類活動(dòng)對(duì)枯水年份年徑流的影響相對(duì)較大。從降水量5年滑動(dòng)平均值(紅虛線)可以看出從二十世紀(jì)七十年代以后連續(xù)枯水年和連續(xù)豐水年的持續(xù)時(shí)間都有大幅度增加，這一變化大大加重了洪澇和干旱災(zāi)害的程度。

3 水資源總量演變趨勢(shì)

由圖5可以看出唐山市水資源總量主要受地表水資源量影響，年際間波動(dòng)值較大，也呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)。唐山市地下水資源量變化趨勢(shì)比較穩(wěn)定一直圍繞10億 m3上下波動(dòng)，波動(dòng)幅度較小，只有在有些特枯年份減少量相對(duì)較大。

圖5 水資源量演變趨勢(shì)

圖6 用水量變化趨勢(shì)

1984年以來(lái)，唐山市總用水量呈增長(zhǎng)

趨勢(shì)到1995年后有略微下降趨勢(shì)。從用水戶類別來(lái)看，農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水與總用水變化趨勢(shì)基本一致，生活用水一直處于緩慢增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，見(jiàn)圖6。前期的用水量增長(zhǎng)是由于工農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)水資源的需求不斷增長(zhǎng)的結(jié)果，進(jìn)入90年代后，唐山市進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強(qiáng)了節(jié)水措施，提高用水重復(fù)利用率，用水量呈現(xiàn)小幅下降趨勢(shì)。從20世紀(jì)九十年代后期水資源總量的不斷減少已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，進(jìn)而使水資源供需矛盾和水環(huán)境變的惡化。從圖中農(nóng)業(yè)用水量和水資源總量曲線還可以看出用水量與降水量關(guān)系密切，一般豐水年用水量小，枯水年用水量大。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)河北省唐山地區(qū)水資源演變趨勢(shì)研究發(fā)現(xiàn)，唐山市地區(qū)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)仍將面臨缺水的困擾，隨著用水量的逐年增長(zhǎng)，供需矛盾十分突出，解決水資源短缺的問(wèn)題需要長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和綜合考慮。

[1]郭有安.滇池流域水資源演變情勢(shì)分析.云南地理環(huán)境研究所.2005.

[2]苗乃華,高樹(shù)東.濰坊市水資源演變情勢(shì)分析.水利水電技術(shù).2008.

[3]余志山,白福,李文鵬.黑河流域中游地區(qū)水資源演變特征及成因分析.中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù).2007.

[4]程立奎.陜西省渭河流域水資源演變趨勢(shì)分析.陜西水利水電技術(shù).2003.

[5]朱平盛,邊道相.山東省水資源演變趨勢(shì)及空中水資源的開(kāi)發(fā).中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù).