淺析大清河流域的水文特征變化對(duì)白洋淀濕地的影響

劉文具，趙志杰

(河北保定水文水資源勘測(cè)局，河北 保定 071000)

1 概況

1.1 自然地理

大清河水系位于海河流域中部，太行山東麓，域跨地理座標(biāo)在東經(jīng) 113°40 ˊ ～ 117°00'和北緯 38°10'～ 40°00'之間，分布在北京市、山西省及河北的張家口、保定、石家莊、廊坊、滄州、衡水市，流域總面積為43 060 km2，其中山區(qū)面積22 822 km2，占53%;平原面積20 238 km2，占47%。地勢(shì)由西北向東南傾斜，西部屬太行山脈，由中山區(qū)、低山區(qū)和丘陵三部分組成;東部屬華北平原。大清河水系分為南北兩支，呈扇形分布，較大河流有潴龍河、唐河、清水河、界河、府河、漕河、瀑河、南拒馬河、北拒馬河(白溝河)、大清河。白洋淀直接承接大清河南支來(lái)水，白溝河及南拒馬河通過(guò)白溝引河引入白洋淀。

1.2 氣候

大清河流域處于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。冬季寒冷干旱少雨雪，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，春季干旱少雨。多年平均氣溫11.6℃，多年月平均氣溫30.4℃，極端最高氣溫為43.3℃，多年月平均氣溫為－4.8℃，極端最低氣溫為 －30.6℃。多年平均降水量山區(qū) 582.2～618.6 mm，平原為501.5～547.3 mm。降水年內(nèi)分布極不均勻，冬春兩季很少降雨，多以暴雨形式集中與7－8月，年際間差異也很大，多雨年和少雨年最大差6.4倍，易造成旱澇災(zāi)害。

1.3 蒸發(fā)

流域多年平均水面蒸發(fā)量在1 000～1 200 mm之間，西部山區(qū)較大，東部平原較低。水面蒸發(fā)量年內(nèi)分配受各月氣溫、溫度、降水和風(fēng)速的影響變化很大，一年中5—8月份蒸發(fā)量最大，占全年的54%，春季次之，冬季最小

2 年徑流特征

2.1 徑流地域分布

年徑流的分布規(guī)律與地區(qū)分布變有很大關(guān)系，這是由于徑流除了受降水分布不均的影響外，還要經(jīng)過(guò)流域下墊面的調(diào)節(jié)，其地區(qū)分布的變化是降水和流域下墊面綜合作用的結(jié)果。

從多年平均年徑流深等值線圖上可以看出，在太行山迎風(fēng)坡，呈現(xiàn)一條與山脈弧形走向一致的徑流深大于100 mm的高值地帶，其中有易縣大良崗、石家莊漫山兩個(gè)高值中心，年徑流深分別達(dá)150 mm、200 mm以上。年徑流深在高值帶兩側(cè)向西北和東南逐漸減小。平原區(qū)有兩個(gè)低值中心:一個(gè)在高碑店、容城、雄縣、安新、固安、霸州一帶;另一個(gè)在定州、深澤、新樂(lè)地區(qū)，年徑流深均在10 mm以下。

流域多年平均徑流量22.3億 m3，平均徑流深71.5 mm，其中85%產(chǎn)自山區(qū)。山區(qū)多年平均徑流深115 mm，平原多年平均徑流深23 mm。

2.2 徑流量年內(nèi)分配

徑流年內(nèi)分配的特點(diǎn)與降水年內(nèi)變化的規(guī)律相似，但由于下墊面因素的影響，使徑流的年內(nèi)分配與降雨又有所不同。全年連續(xù)最大四個(gè)月水量一般出現(xiàn)在7～10月，由于各河徑流的補(bǔ)給形式和流域調(diào)蓄能力的差異，使各河水量的集中程度有所不同，山區(qū)河流的汛期水量(6～9月)可占全年水量的70%左右。個(gè)別以泉水補(bǔ)給為主的河流，年內(nèi)分配較均勻，如紫荊關(guān)上游汛期水量占全年水量的55%;平原地區(qū)的河流，全年水量幾乎全部產(chǎn)生于汛期的幾場(chǎng)甚至一兩場(chǎng)暴雨。

2.3 徑流量變化趨勢(shì)分析

大清河水系的地表水資源量年際變化很大，最大年平均水量是 1956年的 75.89億 m3，最小的是 2001年 4.30億m3，兩者相差17.6倍，豐水年份前十位占多年平均的220%，枯水年份的后十位占多年平均的24%左右，且大都集中在2000年以后，詳見(jiàn)統(tǒng)計(jì)表1。

按照不同年代平均水資源量變化分析，以1956－1959年四年平均48.04億 m3最大，2000－2008年的平均8.29億 m3最小，僅占多年平均的35.3%，不同年代的水資源量也呈遞減趨勢(shì)變化，大清河水系分年代地表水資源見(jiàn)表2。

3 白洋淀濕地退化與大清河流域水資源短缺密切相關(guān)

白洋淀承接大清河南支，及北支白溝引河水量，總面積為336 km2，蓄水量10.4億 m3，是華北地區(qū)面積最大的淡水湖泊。其中保定市占總面積的93%。白洋淀內(nèi)地形復(fù)雜，縱橫交錯(cuò)的臺(tái)地將淀區(qū)分割成大小不同的143個(gè)淀泊。由于20世紀(jì)80年代連續(xù)5年干淀的罕見(jiàn)的干旱情況，導(dǎo)致淀區(qū)珍貴鳥(niǎo)類瀕于絕跡.1988年重新蓄水后，“華北明珠”重放異彩，生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù).由于上世紀(jì)50—60年代，大清河上游潴龍河、唐河、漕河、拒馬河分別建成橫山嶺、王快、西大洋、龍門、安格莊水庫(kù)，攔蓄洪水，加上降水量年際變化大，進(jìn)入80年代降水量偏少，注入白洋淀的水量明顯減少，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1960—1969年入淀水量約為17.5億 m3;1970—1979年約為 11.0億 m3。1983—1988年連續(xù)干淀達(dá) 5年之久。1988年大清河水系普降暴雨，白洋淀恢復(fù)了蓄水，1997年以后進(jìn)入了特枯年份，白洋淀已從省內(nèi)調(diào)水16次。特別是最近兩年大清河流域已沒(méi)水可調(diào)，2004年被迫啟動(dòng)引岳濟(jì)淀。2006年底為了緩解干淀困局，保護(hù)華北生態(tài)環(huán)境，首次啟動(dòng)了“引黃濟(jì)淀”工程，向白洋淀實(shí)施生態(tài)輸水。

表1 大清河前、后十位水資源統(tǒng)計(jì)表

表2 大清河水系分年代地表水資源統(tǒng)計(jì)表

4 白洋淀干淀原因解析

4.1 入淀水量銳減

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，九河河道干涸。入淀水量大量減少。白洋淀終成了無(wú)源之水。白洋淀號(hào)稱九河下梢，上承潴瀧河、孝義河、唐河、府河、漕河、萍河、楊村河、瀑河及白溝引河共九河之水，是海河流域大清河水系中游的緩洪滯洪區(qū)，千百年來(lái)，奔流不息的九河之水成為白洋淀生命之源。

外省市入境水量減少。保定位于大清河流域中下游，匯入水量由四部分組成，大清河北支來(lái)源于北京市及我省的張家口市的水量，大清河南支來(lái)源于山西省和我省石家莊市的水量。從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始，入境水量銳減。五十年代入境水量最大，為每年15.96億 m3，六十年代為每年8.45億 m3，七十年代為每年5.56億 m3，八十年代為3.57億 m3，九十年代為4.04億 m3，由于入境水量過(guò)少全部被上游水庫(kù)攔截。

自產(chǎn)水量減少。20世紀(jì)60年代前，保定以“群泉競(jìng)涌”而聞名華北。僅保定市區(qū)西部就有27個(gè)泉，泉水匯聚成河，成為大清河水系地表水的重要來(lái)源。70年代后，地下水位持續(xù)下降，群泉萎縮消失，目前全市僅余淶源拒馬源一泉在噴涌，就據(jù)計(jì)算，保定市現(xiàn)狀水平年總可供水量為28.08 m3，總需水量34.87億 m3，缺水量6.79億 m3。全市自產(chǎn)地表水幾乎消失殆盡。

降雨形成徑流損失增大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全市平原地下水多年可開(kāi)采量為每年15.39億 m3，實(shí)際開(kāi)采每年23.48億 m3，超采嚴(yán)重。由此導(dǎo)致平原地區(qū)水位下降，包氣帶逐年增厚，土壤蒸發(fā)散失量加大，使得降雨形成地表徑流的過(guò)程損失過(guò)大，最終致使上游即使有一兩場(chǎng)大的降雨，九河河道依然干涸。例如2003年11月，保定市突降大雨，各縣平均值達(dá)到46.2 mm，但這些雨水大部分滲入干旱的地下土壤，進(jìn)入九河河道的水微乎其微。

4.2 淀水的大量蒸發(fā)及下滲

白洋淀水面龐大，但水位低淺，由于所處特殊地質(zhì)氣候條件，水量每年損失巨大。據(jù)測(cè)算，水面面積達(dá)到300 km2時(shí)每年蒸發(fā)水量在1億 m3。由于極大地改善了華北地區(qū)干燥氣候，白洋淀被譽(yù)為“華北之腎”。水量下滲較大，據(jù)調(diào)查，1991年至2000年，白洋淀平均每年下滲水量將近0.1億 m3。

總之，來(lái)水量小，損失量大是白洋淀干枯的主要原因。

5 白洋淀濕地的與保護(hù)措施

5.1 解決水源問(wèn)題，水源問(wèn)題是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵

大清河水系是資源性缺水區(qū)本流域水資源已無(wú)法滿足用水需求.要從根本上解決白洋淀干枯問(wèn)題必須另謀出路.引岳濟(jì)淀、引黃濟(jì)淀只能暫時(shí)緩解白洋淀的水源問(wèn)題，南水北調(diào)的解決白洋淀水源問(wèn)題之根本。

5.2 加大對(duì)白洋淀濕地保護(hù)的資金投入，防治水污染

白洋淀濕地保護(hù)是長(zhǎng)期進(jìn)行的系統(tǒng)工程，需要大量的資金投入。要繼續(xù)加大治污力度，逐年消減污水排放量和污染物排放量。使保定市的污水全部達(dá)標(biāo)排放，減輕白洋淀的污染。

5.3 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)宣傳工作

要使白洋淀國(guó)家級(jí)濕地保護(hù)區(qū)健康存在，就必須按照環(huán)境水利學(xué)的理論，搞好治理工作，當(dāng)前首先要做好以下工作:(1)加強(qiáng)白洋淀的水環(huán)境監(jiān)測(cè)力度，全面掌握水環(huán)境狀況，通過(guò)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)等方面的研究，為改善白洋淀的水生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù);(2)加大管理力度和宣傳力度，提高全民環(huán)保意識(shí)，以促進(jìn)濕地生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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