鞍山市千山區(qū)水資源評價與研究

李伯森，劉玉才

（1.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧鞍山 114002；2.興安盟水文勘測局，內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400）

鞍山市千山區(qū)水資源評價與研究

李伯森1，劉玉才2

（1.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧鞍山 114002；2.興安盟水文勘測局，內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400）

文章采用水文學計算方法，對鞍山市千山區(qū)的水資源總量進行分析評價，得出千山區(qū)屬于重度缺水區(qū)域的結論。為“十二五”及未來千山區(qū)水資源可持續(xù)利用提供技術支撐。

水資源；評價與研究；鞍山市千山區(qū)

1 概述

1.1 水文地質(zhì)

千山區(qū)屬于低山丘陵剝蝕地貌，其中低山丘陵占總面積的80.1%，地勢東南高、西北低，區(qū)內(nèi)水系單一，山河形態(tài)明顯，流域閉合。

千山區(qū)及周邊地下基巖按巖層的類型、含水條件可劃分為兩種：一種是構造裂隙水，賦存于構造裂隙較為發(fā)育的堅硬巖層中，水力聯(lián)系較為暢通；另一種是第四系松散層孔隙水，儲存在強風化巖的風化裂隙中，富水程度十分微弱，是深層構造裂隙水的補給源。居民飲用水多汲取第四系孔隙水，工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)引水上山大多數(shù)取至第四系孔隙水和構造裂隙水的混合水。

1.2 河流

千山區(qū)是楊柳河、三通河、五道河發(fā)源地，水系比較發(fā)育，流域閉合，三條河流以及楊羅水庫、駙馬營水庫、學房村人工坑塘、興凱湖濕地、烏家洼濕地等地表水體，是千山區(qū)基本水生態(tài)的重要象征。其中三通河源頭流域面積46 km2，五道河流域面積30.6 km2，楊柳河干流流域面積110.63 km2，占到區(qū)內(nèi)地表徑流的絕大部分。

2 水資源評價

2.1 降水資源

降水資源是區(qū)域水資源恢復和更新的補給、調(diào)節(jié)來源。區(qū)域降水特性決定了區(qū)域水資源的特性。千山區(qū)范圍較小，境內(nèi)沒有雨量站，因此以臨近的點雨量近視代表千山區(qū)區(qū)域雨量。千山區(qū)鄰近的湯崗子雨量站有1982-1992年完整資料和1966-1981年汛期資料，系列較短，完整性較差。為保證計算精度，選擇觀測質(zhì)量好、精度高、且和千山區(qū)周邊環(huán)境相似的立山、海城、千山雨量站的三站平均降雨量和湯崗子站的實測資料建立相關關系。經(jīng)計算，求得如下相關公式為：

然后將三站平均降水系列，分別帶入上式即可推求湯崗子站逐年降雨量成果系列，進而推求區(qū)域降水量頻率的各階次特征值。

經(jīng)計算，千山區(qū)多年平均降水量706.6 mm，折合成降水總量1.888×108m3。

2.2 地表水資源量

千山區(qū)地表水資源主要體現(xiàn)在河流的天然河川徑流，由降水而產(chǎn)生更新、恢復的動態(tài)水量構成，即為地表徑流量和河川基流量兩項之和，區(qū)域內(nèi)小型水庫和零星分布坑塘的蓄水量以及由降水而產(chǎn)生的蓄變量，對整個千山區(qū)地表水資源量影響甚微。

地表水資源量采用徑流深等值線法計算，區(qū)域年徑流系列采用代表站面積比法，并結合降雨量加權修正得出。選取代表區(qū)域與計算區(qū)域相一致的立山、海城水文站徑流資料，通過插補延長和還原獲得55年徑流量系列，然后逐年繪制徑流深等值線圖，并用水文站天然徑流量為控制來調(diào)整等值線，使其誤差不大于±5%，且不出現(xiàn)系統(tǒng)偏差，最后確定調(diào)整好的等值線圖。

這次評價把1956-2010年平均年徑流量，作為多年平均地表水資源量。經(jīng)計算，區(qū)域多年平均地表水資源量3893×104m3，折合徑流深為145.7 mm，20%、50%、75%、95%頻率地表水資源量，分別為 5 642×104m3、3 157×104m3、1 938×104m3、1 079×104m3。

2.3 地下水資源量

地下水資源量是指埋藏相對較淺，與大氣降水和地表水體有直接水力聯(lián)系、參與水循環(huán)且可以更新的潛水及與當?shù)貪撍哂休^密切水力聯(lián)系的弱承壓水所組成的淺層地下水（不含井灌回歸補給量）。

根據(jù)水文地質(zhì)及遼寧省水資源評價技術細則等資料，以50 m等高線為界，千山區(qū)劃分為山丘區(qū)和平原區(qū)兩大單元區(qū)。評價方法以水均衡分析為基礎，研究區(qū)域地下水各項補給量、排泄量，根據(jù)水均衡方程Q總補給量=Q總排泄量，計算區(qū)域地下水資源量。

2.3.1 平原區(qū)地下水資源量

平原區(qū)采用補給法計算地下水資源量。分析千山區(qū)平原區(qū)現(xiàn)狀可知，補給量主要計算降水入滲補給量、山前側(cè)向補給量。兩項補給量之和，即為千山區(qū)平原區(qū)地下水資源量。

平原區(qū)降水入滲補給系數(shù)、滲透系數(shù)等參數(shù)根據(jù)區(qū)域地下水動態(tài)觀測資料、抽水試驗等資料確定，然后計算降雨入滲補給和山前側(cè)向補給兩項。

經(jīng)計算，千山區(qū)平原區(qū)多年平均降水入滲補給量為714.1×104m3，多年平均山前側(cè)向補給量為148.30×104m3，多年平均地下水資源量為862.4×104m3。

2.3.2 山丘區(qū)地下水資源量

山丘區(qū)采用排泄法計算地下水資源量。分析千山區(qū)山丘區(qū)實際情況及這次評價中山丘區(qū)地下水資源量的計算方法，排泄量主要包括：河川基流量、山前側(cè)向流出量和潛水蒸發(fā)量。各項排泄量之和即為千山區(qū)山丘區(qū)地下水資源量。

千山區(qū)無水文站監(jiān)測資料，所以用與其地形地貌、水文氣象等類似區(qū)域的海城水文站逐年河川基流模數(shù)，按照類比法原則，確定計算區(qū)域逐年河川徑流模數(shù)及河川徑流量。

經(jīng)計算，千山區(qū)山丘區(qū)多年平均天然河川基流量 1 164.79×104m3。

山前側(cè)向流出量，即為平原區(qū)的山前側(cè)向補給量，其作為山丘區(qū)的一項排泄量，多年平均值為148.30×104m3。

山丘區(qū)潛水蒸發(fā)量，根據(jù)鄰近流域的潛水蒸發(fā)量采用面積比法進行計算。經(jīng)計算，千山區(qū)山丘區(qū)河谷面積24.84 km2，多年平均潛水蒸發(fā)量為34.53×104m3。

上述三項之和為千山區(qū)山丘區(qū)多年地下水資源量。經(jīng)計算，多年地下水資源量為1 347.6×104m3。

2.3.3 地下水資源總量

由山丘區(qū)和平原區(qū)構成的混合計算分區(qū)多年平均地下水資源量，采用下式計算：

Q資=Q平+Q山-Q測補

式中：Q資——多年平均地下水資源量；Q平——多年平均平原區(qū)地下水資源量；Q山——多年平均山丘區(qū)地下水資源量；Q測補——多年平均山前側(cè)向補給量。

千山區(qū)平原區(qū)地下水資源量與山丘區(qū)地下水資源量之和，扣除山丘區(qū)與平原區(qū)地下水資源量之間的重復計算量，為千山區(qū)全區(qū)的地下水資源量。

經(jīng)計算，千山區(qū)多年平均地下水資源量2 061.7×104m3，重復計算量 148.3×104m3。

2.4 水資源總量

統(tǒng)計千山區(qū)1956-2010年55年的降雨、徑流系列資料后，逐年計算地表水徑流量、地表水資源量、河道排泄量、地下水資源量及潛水蒸發(fā)量，然后將這些參數(shù)的多年平均值帶入以下公式，即得到千山區(qū)水資源總量的計算結果。

式中：W——水資源總量；R——地表水資源量，即天然河川徑流量；Rg——河道排泄量，即河川基流量；Pr——地下水資源量，即降水入滲補給量。

計算得出：千山區(qū)多年平均水資源總量4 790×104m3。其中：多年平均地表水資源量3 893×104m3，河川基流量1 165×104m3，山丘區(qū)地下水總排泄量1 348×104m3，平原區(qū)降水入滲補給量714×104m3，重復計算量1 165×104m3。千山區(qū)多年平均水資源總量折成徑流深只有179.2 mm，人均年占有水資源總量522.5 m3。

3 結語

用聯(lián)合國教科文組織統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來分析，千山區(qū)水資源總深大于150 mm，基本可以滿足人居生活的需要，維持現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)不退化。按照國際公認的人均水資源低于3 000 m3為輕度缺水，人均水資源低于2 000 m3為中度缺水，人均水資源低于1 000 m3為重度缺水，人均水資源低于500 m3為極度缺水的標準來衡量，鞍山市千山區(qū)屬于重度缺水區(qū)域。

另外，千山區(qū)土地每公頃平均占有水資源總量5 194.5 m3，而耕地與水資源分布還很不協(xié)調(diào)，東鞍山鎮(zhèn)最大為13 638 m3，甘泉鎮(zhèn)最小為3 340.5 m3，最大與最小差距近4倍，這樣的水資源分配現(xiàn)實應引起足夠重視。

4 建議

1）強化節(jié)水宣傳，提高全民節(jié)水意識，利用價格杠桿提高水資源的利用率。

2）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，加強水資源開發(fā)與循環(huán)利用，大力發(fā)展節(jié)水型產(chǎn)業(yè)。

3）針對地表水資源相對豐富，利用率低的實際情況，加大對地表水資源的開發(fā)利用程度，控制地下水過量開采，滿足生態(tài)需求和天然補給之間的平衡。

4）堅決治理楊柳河干流中下游河谷地帶非法采砂、亂采亂挖行為，控制河槽下切深度。加強攔蓄水工程建設，增加楊柳河水量，建立穩(wěn)定的河道水域生態(tài)恢復保護區(qū)。通過封育性保護等措施恢復興凱湖、烏家洼濕地的自然生態(tài)和植被，全部實現(xiàn)退耕還葦。

5）加強水資源監(jiān)測和取水許可的管理工作，積極開展企業(yè)水平衡測試，為實施嚴格的水資源管理制度提供決策依據(jù)，依法管水，科學治水。

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2013-05-01