富平County.pdf水资源演变分析
海河水利 7 I )O I :1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 4 - 7 3 2 8 2 0 1 6 0 4 0 0 2 富平县水资源演变分析 顾志强 (河北省保定市水文水资源调查局 保定 0 7 1 0 0 0 0 0 ) 摘要:经济和社会的可持续发展需要对水资源的可持续利用的支持。21 世纪初以来,富平县水资源量显著减少,降水量减少了 1 1 1 点,而地表水资源量、流入水量和总资源量减少了 6 0 度以上。由于富平县下垫面的不断变化,下垫面的现状被推到了划界年后的 2 0 0 0 0 年。关键词:水资源评价;衰减;底层表面;富平 CLC 编号: T V 2 1 1 1 + 1 文件标识代码: A 条号: 1 0 0 4 7 3 2 8 ( 2 0 1 6 ) 0 4 0 0 0 7 0 4 水资源的质和量是区域资源的基本属性,是管理的重要依据, 保护和合理开发利用水资源。公元二世纪,保定市富平县水资源呈进一步衰败的趋势,此次,根据《水资源评价指南》和《保定市第二次水资源评价技术规则》,在保定市第二次水资源评价(1 9 5 6 - - - 2 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 0 4 年)的基础上,将水文序列延长至2 0 1 4年years 系列)。
考虑到单个县域降雨和水文资料较少,为提高计算精度,根据保定市水资源评价的需要,选取数据进行分析计算,对富平县的水资源进行了初步分析。1 概况富平县位于保定市西部, 位于太行山脉,总面积24 7 1k m,是海拔2 0 0 20 0 0 m的山区县城。县城西为太行岭,境内山势起伏,山谷纵横交错。地势由县中部大沙河干流河谷分别向南、北、西上升,呈弧形布局,总体趋势由西北向东南倾斜。富平县地处中纬度带,属东部季风区暖温带半干旱气候,大陆性季风气候显著,四季分明。多年平均气温为 1 2 5,该月最低平均气温为 3 2,最高月份平均气温为 2 6。由于地处太行山迎风坡,降水量大。2 降水分析 富平县年平均年降水量的区域分布主要受气候和地形因素的影响。太行山迎风坡降水量最大, 收稿日期:2 0 1 6 _ _ 0 3 2 5 作者简介:顾志强( 1 9 7 8 a),男,工程师,主要从事水文信息预报、水文和水资源计算。富平县西南部下庄地区存在降雨量超过 7 0 0 m 的暴雨中心,中心下庄站多年来年平均降水量为 7 4 2 1 m,是华北地区的暴雨中心。沿暴雨中心向东南和西北方向逐渐减弱,低值区出现在山西省西北部附近。
与保定市第二次水资源评价结果(以下简称第二次评价结果)相比,富平县1 9 5 6—2 0 1 4 a年平均降水量普遍减少,降水量大于7 5 0 mm的地区消失,西北部降水量小于5 5 0 mm(如图1 2所示)。富平县多年(1 9 5 6 - - 2 0 1 4 年)年平均降水量为 6 2 5 7 毫米,比第二次评价的 6 4 4 1 m 少了 2 9 毫米。自 2 1 世纪(2 0 0 0 - - 2 0 1 4 年)以来,年平均降水量为 5 7 2 5 米,比第二次评估的结果少 11 1 米。图 11 9 5 6 - - 2 0 1 4 年平均年降水量等值线 富平县降水量变化前期呈下降趋势,2 0世纪数据为800万平方米 8 易志强:富平县水资源演变分析 2 0 1 6 8月 图 21 9 5 6 - - 2 0 0 0 0 0 年 年平均降水量等值线十年后趋于稳定。在 20 世纪 50 年代和 6 0 年代(1 9 5 6 - - - 1 9 6 9 年),有 1 9 5 6 年、1 9 5 9 年和 1 9 6 3 年的强降雨年,与多年平均值相比,年平均降水量为 1 6 7 年。7 0 ( 1 9 7 0 - - - 1 9 7 9 年)略大于多年平均值2 1,并且持平;80 年代后,旱季开始,年降水量的变化相对较小。
1 9 8 0 - - 2 0 1 4 年 3 5 年,8 年为丰水年,占 2 2 9 ;平年和干旱年分别占 3 1 4 和 4 5 7。自 2 1 世纪初以来,只有 2 年的丰水年,分别占 1 4 3 年,以及 3 5 7 年和 5 0 0 年的正常年和干旱年。具体作如图 3-4 所示。12 0 0 l0 0 0 志 8 0 0 繁荣 6 0 0 4 0 0 2 0 0 8 0 0 = 6 0 0 0 1 * 4 0 0 避免 2 0 0 O 1 9 51 9 6 51 9 7 51 9 8 51 9 9 52 0 0 52 0 1 5 年 图3 富平县降水年际变化 1 9 5 6 1 9 6 919 7 0 1 9 7 91 9 8 0 1 9 8 0 1 9 8 91 9 9 0 1 9 9 92 0 0 0 十年后 图4 富平县降水年代际变化 3 地表水资源分析 人类活动极大地改变了流域的下垫地表条件等因素, 导致地表径流呈下降趋势。二次评价确定,富平县年径流序列的截止年为1 9 8 1 年,以1 9 8 1年前为受人类活动影响较小的序列,通过对关系的持续修正,将序列返回到1 9 81 - 2 0 0 0 0 0 年序列。
这次我们将根据这个结论进行计算。富平县年径流分布与年降水量基本一致,但区域分布变化较大,主要是径流不仅受降水分布不均的影响,还受到流域下垫面的调节,区域分布的变化是降水与流域下垫面综合作用的结果。径流深度等值线趋势与太行山脉趋势一致,高值区出现在太行山脉迎风坡和富平县西南部,其中心位于石家庄满山满山地区。与第二次评价结果相比,富平县1 9 5 Bu 2 0 1 4的平均径流深度显著下降,大于2 0 0 m的径流深度约8 0 0 k m 2消失,如图5 _ _ 6所示。图 51 9 5 6 - - - 2 0 1 4 年平均径流深度等值线 图 61 9 5 6 - - 2 0 0 0 0 年 年平均径流深度等值线 富平县多年平均地表水资源量为 3 9 2 亿 m 3,相当于年径流深度为 1 5 8 7 m , 比第二次评估的结果小 1 6 1。21世纪以来,平均地表水资源量为,即 0 世纪的灾难性洪水年代。7 0 年份大于多年平均值 1 0 2 ;8 个 0 之后的平均值小于多年平均值。
自 2 世纪以来,地表水资源急剧下降到仅 1 6 1 亿 m 3,比多年平均水平少 5 9 o。富平县地表水资源年际变化曲线如图 7 所示,富平县地表水资源年代际直方图如图 8 所示。E 门咖啡聪瑞 * 松弛控制 8 燕 6 衄|丛4 Rui * Wu 0 图7 富平县地表水资源年际变化曲线 图8 富平县地表水资源年代际直方图 第二次评价结果将富平县下垫面显著变化的临界点定为1 9 8 1 a。根据现有数据,径流衰减过程在 1 9 8 1 年后一段时间内仍处于不稳定期,并将逐渐稳定,直到 2 0 0 0 年左右。从图 9 中可以看出,2 0 0 0 0 0 年后的降水径流点与 1 9 8 0 0 - - - 2 0 0 0 0 0 0 年点相比明显向左移动,即在相同降水条件下,2 0 0 0 0 0 年后产生的径流较少。g E Dish Print] * 拦河坝径流深度 r a m 图 9 富平县降雨径流的关系 4 进出水量分析 由于上游海外水资源开发利用的逐步改善和望快水库蓄水的建成,富平县的进出水量发生了明显的突变。富平县多年平均入水量为 1 3 8 亿 m 3,比第二次评价结果少 1 6 0 m。
自 21 世纪初以来,到达人数仅为 0 6 2 亿 m 3,比第二次评估的结果少了 6 2 4。在 20 世纪 80 年代之前,水的流入量相对较大,1 9 5 8 - - 1 9 6 9 和 1 9 7 0 - - 1 9 7 9 的平均流入量分别为 7 1 5 和 3 7 4 高于多年平均值。8 个 0 之后,进入该国的水量继续减少。自 2 世纪以来,年平均入水量仅为 0 6 2 亿 m 3,比多年平均水平少 5 5 2 m。富平县流入水年际变化曲线如图 1 0 所示,富平县流入水十年变化条形图如图 1 1 所示。年份 图 l O 富平县流入水年际变化曲线 多年平均值 1 9 5 6 1 9 6 91 9 7 0 1 9 7 91 9 8 0 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 92 0 0 0 十年后 图富平县流入水年代际变化直方图 富平县年均流出水量为 5 3 亿 m 3 ,比第二次评价结果少 1 0 7 m。自 2 1 世纪初以来,出口量仅为 24 亿 m 3,比第二次评估的结果少了 6 0 3 。富平县出水量减少主要是由于地表径流减少和水利工程调节效果增强。在望快水库建成之前,沙河的径流没有得到很大控制,出库水量明显偏高。
水库建成后,由于水库的蓄水、蓄水作用,出境水量大大减少,例如,2 0 0 7 年水库出水量为 0 2 4 亿 m 3,仅为进水量的 1 1 4。在 20 世纪 80 年代之前,离开该国的水量相对较大,而 80 年代后离开该国的水量继续减少。自 2 1 世纪以来,它一直比多年平均水平少 5 5 5 年。富平县流水量年际变化曲线如图 1 2 所示,富平县流水量的 变化直方图如图 1 3 所示。万方数据 1 0 易忠强: 富平县水资源演变分析 2 0 1 6 8月 图 1 2 富平县流水年际变化曲线 图 1 3 富平县流水量年代际变化 5 地下水资源分析 富平县多年地下水资源量平均 1 9 9 1 - - - 2 0 1 4 年 150 亿 m 3, 比第二次评估的结果低 5 7。自 2 世纪以来,地下水资源量为 148 亿 m3,比第二次评估的结果少了 7.4 m3。自 2 1 世纪以来,地下水资源量没有减少太多,主要原因如下:开始计算时间为 1 9 9 1 年,接近 2 0 0 0 0 年后的流域下垫面;地下水资源的主要项目是河流基流 (8 6 5),受短期强降雨的影响相对较小。富平县地下水资源年际变化曲线如图 1 4 所示。
1 9 9 01 9 9 52 0 0 0 0 02 0 0 52 0 l O2 0 1 5 年 图 1 4 富平县地下水资源年际变化曲线 6 水资源总量 富平县年均水资源量为 4 1 2 亿 m 3,比第二次评价结果低 1 5 8 米。其中,地表水资源量为3 9 2亿 m 3,地下水资源量为1 50亿 m 3,两者重复量为1 30亿 m 3,富平县产水模数为1 6 6 7000万m 3 k m 2。自 2 世纪以来,水资源总量为 180 亿 m 3,比第二次评估的结果少了 6 3 3。7 结论与建议 将富平县水资源评价水文系列延长至2 0 1 4 a后,水量与第二次评价的相应结果相比有所下降,且自2 1世纪( 2 0 0 0 - - 2 0 1 4 年)以来衰减趋势非常明显, 如表 1 所示。表 1 结果比较 项目数量: 3 9 5 6 1 2 0 1 42 0 0 0 - 2 0 1 4 2 与第二次评估的结果相比,降水量减少了 1 1 1,而地表水资源量、人类环境量和总资源量减少了 6 0 以上。即使在降水最强的年份,地表水资源、流入水和总资源量也分别减少了 5 4 1、4 1 5 和 4 4 0,其他年份甚至更少。
富平县年径流衰减趋势在 2 0 0 0 年左右发生变化,相同降水条件下,2 0 0 0 年后产生的径流较少。建议研究大庆河水系降水与径流的关系,确定下垫面现状的划界年份。自 2 世纪初以来,富平县水资源总量为 180 亿 m 3,平均用水量为 0 5 2 亿 m 3,较为丰富。王葵水库是保定市的主要内容,是“两水库连通,引水进城,放污水,过宫、吉店”。