曹 杰，王 東

(甘肅省臨洮水文水資源勘測(cè)局，甘肅 定西 730500)

水資源是保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展不可替代的重要資源[1]。地表水資源是河流、湖庫(kù)等地表水體中由當(dāng)?shù)亟邓纬傻目梢愿碌膭?dòng)態(tài)水量，用天然河川徑流量表示。影響徑流形成的自然因素有降水、蒸發(fā)等氣象因素和流域面積、地形地貌、土壤植被等下墊面因素，同時(shí)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)河川徑流也有較大影響[2]。甘肅省是水資源短缺省份之一，人均水資源量只為全國(guó)的1/2，而莊浪縣水資源更加短缺，人均水資源量?jī)H為全省的1/5[3]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，水資源短缺和水污染造成的水危機(jī)已成為制約莊浪縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素[4]。

1 概況

莊浪縣隸屬于甘肅省平?jīng)鍪?，位于甘肅省中東部，總面積1 553.14 km2。東鄰華亭市，西依靜寧縣，北與寧夏隆德縣、涇源縣毗鄰，南和張家川縣、秦安縣接壤。屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)，地勢(shì)自東北向西南傾斜，海拔介于1 400～2 857 m之間，境內(nèi)群山起伏，六盤(pán)山聳峙于東，余脈分六支回環(huán)盤(pán)互，貫穿全境。

莊浪縣屬大陸性季風(fēng)區(qū)，境內(nèi)南北氣溫差異大，多年平均降水量512.1 mm，最大年降水量753.3 mm(1964年)，最小年降水量271.2 mm(1997年)。多年年平均水面蒸發(fā)量849.6 mm，最大年水面蒸發(fā)量1 075.6 mm(1997年)，最小年水面蒸發(fā)量720.7 mm(1976年)。全年平均無(wú)霜期142 d。多年平均日照時(shí)數(shù)2 179 h。

莊浪縣境內(nèi)的河流均屬于黃河流域渭河水系，主要河流有渭河一級(jí)支流葫蘆河，二級(jí)支流莊浪河、三級(jí)支流水洛河。以上河流、支溝構(gòu)成莊浪縣的水系網(wǎng)絡(luò)，是縣境內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活用水的主要水源[5]。

由于莊浪縣境內(nèi)未設(shè)水文監(jiān)測(cè)站，根據(jù)鄰近地區(qū)水文站網(wǎng)分布情況，選用葫蘆河干流靜寧、秦安和支流南河仁大水文站作為莊浪縣地表水資源計(jì)算的參證站。參證站資料摘自歷年《水文年鑒》、《甘肅省水文統(tǒng)計(jì)》、《水文資料整編成果》等成果，資料翔實(shí)可靠。

2 徑流量年際年內(nèi)變化

2.1 徑流量的年際變化特征

莊浪縣地表水最大年徑流量22 461.2萬(wàn) m3，發(fā)生在1968年；最小年徑流量1 531.5萬(wàn) m3，發(fā)生在1997年，極值比為14.7。以變差系數(shù)Cv值看，年徑流Cv為0.64，而年降水量Cv為0.18，說(shuō)明莊浪縣徑流量年際變化大，豐枯相差懸殊。

圖1 莊浪縣年徑流量變化過(guò)程

從不同年代段徑流量變化來(lái)看(表1、圖1)，莊浪縣上世紀(jì)50年代至70年代是豐水時(shí)期，平均徑流量分別為12 715.1萬(wàn) m3和10 691.1萬(wàn) m3，與多年均值相比，偏多46.4%和23.1%；80年代略大于多年均值，為8 726.4萬(wàn) m3；90年代至2009年為連續(xù)枯水期，2000-2009年徑流量與多年均值相比，減少了48.6%，僅為4 464.4萬(wàn) m3，除2003年略大于多年均值外，其他年份相對(duì)較小，2009年僅2 483.5萬(wàn) m3，為多年均值的28.6%。

表1 莊浪縣各分區(qū)不同年代段徑流量 萬(wàn)m3

表2 莊浪縣水資源分區(qū)多年平均徑流量年內(nèi)分配

2.2 徑流量的年內(nèi)變化特征

應(yīng)用靜寧—秦安區(qū)間多年平均徑流量年內(nèi)分配比例，分析莊浪縣徑流的年內(nèi)變化，結(jié)果見(jiàn)表2和圖2。

受季風(fēng)氣候的影響，莊浪縣徑流的年內(nèi)變化與降水量變化基本一致，呈現(xiàn)年內(nèi)高度集中，季節(jié)性變化明顯的特點(diǎn)。從全縣多年平均年內(nèi)變化情況來(lái)看(圖2)，年徑流量主要集中在7-10月，占到全年的59.6%，并且多集中在7-8月，占全年徑流量的37.4%；3-6月徑流量占全年的26.2%，11-2月徑流量?jī)H占年徑流量的14.2%。最大月徑流量發(fā)生在8月，為1 658.6萬(wàn) m3，占全年徑流量的19.1%；最小月徑流量發(fā)生在1月，為112.9萬(wàn) m3，僅占全年的1.3%。

圖2 莊浪縣多年平均徑流量年內(nèi)變化

3 地表水資源量

3.1 分區(qū)地表水資源量

根據(jù)1956-2009年同步系列資料和上述計(jì)算方法，以莊浪縣水資源分區(qū)為計(jì)算單元，計(jì)算1956-2009年地表水自產(chǎn)水資源量系列，莊浪縣水資源分區(qū)天然徑流量特征值見(jiàn)表3。

表3 莊浪縣水資源分區(qū)天然徑流量特征值

從表3中可知，全縣1956-2009年系列平均自產(chǎn)水資源量為8 684.1萬(wàn) m3，折合徑流深55.9 mm，其中葫蘆河流域?yàn)? 520.6萬(wàn) m3，占全縣的17.5%；水洛河流域?yàn)? 730.6萬(wàn) m3，占全縣的77.5%；清水河區(qū)間為432.9萬(wàn) m3，占全縣的5.0%。從不同頻率計(jì)算結(jié)果顯示，莊浪縣在頻率為20%、50%、75%和95%時(shí)，年徑流量分別為11 831.9萬(wàn) m3、6 834.3萬(wàn) m3、4 830.3萬(wàn) m3和3 855.6萬(wàn) m3。也就是說(shuō)：莊浪縣5年一遇的豐水年徑流量為11 831.9萬(wàn) m3；2 a一遇的平均年徑流量為6 834.3萬(wàn) m3；20年一遇的枯水年徑流量?jī)H為3 855.6萬(wàn) m3。

3.2 地表水資源的地區(qū)分布特征

莊浪縣自產(chǎn)水資源主要分布在水洛河流域，為莊浪縣的主要產(chǎn)水區(qū)，其中北洛河為2 661.5萬(wàn) m3，占水洛河流域的39.5%，南洛河為3 452.5萬(wàn) m3，占51.3%，下洛河為616.6萬(wàn) m3，占9.2%；其次為葫蘆河流域1 520.6萬(wàn) m3，占全縣自產(chǎn)水資源量的17.5%；清水河流域自產(chǎn)水資源量最少，為432.9萬(wàn) m3，僅占全縣的5.0%。從徑流深分布來(lái)看，總的分布趨勢(shì)是東部山區(qū)大，西部黃土臺(tái)區(qū)小，由東向西遞減，等值線走向多呈南北走向。多年平均徑流深一般在25～100 mm之間，其中莊浪河和葫蘆河干流區(qū)間在25 mm左右，為徑流低值區(qū)，東部六盤(pán)山區(qū)高達(dá)150 mm以上，為徑流深高值區(qū)，高值區(qū)與低值區(qū)相差6倍以上，年徑流深的地區(qū)分布很不均勻。莊浪縣自產(chǎn)水資源量區(qū)域分布見(jiàn)圖3。

圖3 莊浪縣自產(chǎn)水資源量區(qū)域分布

4 地表水資源可利用量及開(kāi)發(fā)程度分析

4.1 地表水資源可利用量

莊浪縣自產(chǎn)地表水資源量為8 684.1萬(wàn) m3，水利工程最大供水能力為2 623.63萬(wàn) m3，地表水資源可利用量為1 912.7萬(wàn) m3，地表水資源可利用率為22.0%。莊浪縣河流地表水資源可利用量見(jiàn)表4。

表4 莊浪縣地表水資源可利用量 水量：萬(wàn) m3

從分析估算結(jié)果可以看出，莊浪縣地表水資源利用率最高的是莊浪河，達(dá)到了55.1%；水洛河利用程度相對(duì)較小，開(kāi)發(fā)利用程度較低；清水河區(qū)間目前還沒(méi)有利用地表水的水利工程；全縣地表水資源可利用率僅為22.0%。一方面是由于利用入境水量的北洛河上游紅崖灣水庫(kù)是莊浪縣主要水源地，現(xiàn)狀供水能力為660萬(wàn) m3，占到全縣現(xiàn)狀供水的27.1%；另一方面由于水洛河中下游以及葫蘆河干流區(qū)間地表徑流大部分由暴雨產(chǎn)生，缺少攔蓄利用暴雨洪水的水利工程，大量的水資源以難以控制的洪水形式流失，使得莊浪縣對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的利用程度較低。因此，今后應(yīng)加大水資源的開(kāi)發(fā)力度，從而使有限的水資源獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。

4.2 地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度

莊浪縣2009年各行業(yè)使用地表水2 645.60萬(wàn) m3，地表水資源開(kāi)發(fā)利用率30.46%；莊浪縣大部為黃土丘陵，溝壑縱橫，降水相對(duì)較多，但汛期水量集中，水土流失嚴(yán)重，水資源難以利用，地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度均小于全省黃河流域40.18%和16.63%平均水平[6]。莊浪縣各河流地表水水資源開(kāi)發(fā)利用程度分析表見(jiàn)表5。

表5 莊浪縣各河流地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度 水量：萬(wàn) m3

葫蘆河流域地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度最高，開(kāi)發(fā)率達(dá)72.90%，超過(guò)國(guó)際公認(rèn)的40%的合理限度，如果考慮當(dāng)年葫蘆河的過(guò)境水量3 554.9萬(wàn) m3，則開(kāi)發(fā)率為21.84%；葫蘆河支流莊浪河地表水資源開(kāi)發(fā)率為38.01%。可以看出，葫蘆河流域干流區(qū)間的地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度高于其支流莊浪河。

水洛河流域地表水資源開(kāi)發(fā)利用率為22.84%；水洛河支流南洛河地表水開(kāi)發(fā)率為5.21%；水洛河流域地表水資源開(kāi)發(fā)利用主要集中在北洛河和下洛河，南洛河地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度較低。

清水河流域由于地形限制，地表水資源暫時(shí)未開(kāi)發(fā)利用。

4.3 地表水資源開(kāi)發(fā)利用存在的主要問(wèn)題

莊浪縣地表水資源總量為8 684.1萬(wàn) m3，人均地表水水資源量196 m3，水資源匱乏，分布不均；河川徑流年內(nèi)分配不均，且與降水分配基本一致。全縣地表水供水能力2 436.06萬(wàn) m3，僅占地表水資源量的28.1%，水利工程建設(shè)程度較低；主要河流葫蘆河干流、莊浪河、下洛河缺少控制性蓄水工程，水利工程的調(diào)控能力較低，這加大了地表水資源開(kāi)發(fā)利用的難度。

全縣水資源供需矛盾突出，特別是葫蘆河流域和水洛河中下游地區(qū)，十年九旱，生活用水也時(shí)常不能保障，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展受水資源制約嚴(yán)重，地區(qū)生活貧困局面因缺水改善緩慢。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化率的提高，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需水要求越大，水資源供需矛盾將日趨嚴(yán)重。

全縣農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)推廣不夠，噴、滴灌等高新節(jié)水面積比重偏?。晦r(nóng)業(yè)布局和種植結(jié)構(gòu)不合理，用水結(jié)構(gòu)性矛盾突出，水資源率較低；部分農(nóng)田水利工程雖然經(jīng)過(guò)渠系續(xù)建配套工程改造，但多數(shù)灌區(qū)配套不全，渠道破損滲漏嚴(yán)重，部分灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)較低，水利設(shè)施正常效益不能發(fā)揮，水資源利用效益不高。

水利基礎(chǔ)設(shè)施不完善，節(jié)水設(shè)施和節(jié)水技術(shù)相對(duì)落后，節(jié)約用水的基礎(chǔ)工作相對(duì)滯后，群眾的節(jié)水意識(shí)不強(qiáng)。另外，城市供水管網(wǎng)漏失率較高，中水回用水平很低，管理措施相對(duì)薄弱，降低了水資源利用效率和效益，使得水資源供需矛盾更為突出。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)莊浪縣降水量大部分被蒸發(fā)，僅有少部分形成地表徑流。由于降水年內(nèi)分配極不均勻，年際間變化很大，這就決定了莊浪縣地表水資源呈現(xiàn)時(shí)空分布不均，區(qū)域差異明顯，水資源匱乏，人均占有量少的特點(diǎn)。

(2)莊浪縣由于受地形、氣候、下墊面條件影響，地表水資源地域分布極不均勻，呈現(xiàn)東多西少，相差懸殊的特點(diǎn)?？傮w趨勢(shì)為東部六盤(pán)山區(qū)大，西部黃土臺(tái)區(qū)小，自東向西遞減。

(3)莊浪縣地表水資源利用率最高的是莊浪河，達(dá)到了55.1%；水洛河利用程度相對(duì)較小，開(kāi)發(fā)利用程度較低；清水河區(qū)間目前還沒(méi)有利用地表水的水利工程；全縣地表水資源可利用率僅為22.0%。