衡水市水資源形勢及開發(fā)利用分析

李海濤

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水053000）

1 基本情況

衡水市位于河北省東南部，包括1個市轄區(qū)（桃城區(qū)）8個縣、2個縣級市，總面積8815km2，總?cè)丝?26萬人，衡水市區(qū)為桃城區(qū)，面積598km2，包括桃城區(qū)、濱湖新區(qū)、開發(fā)區(qū)，區(qū)域全部為沖擊平原區(qū)，地貌類型平緩單一。衡水水資源嚴重匱乏，人均水資源僅148m3，還不到全省平均水平的40%。隨著經(jīng)濟和生活水平的不斷提高，需水量也越來越大，深層地下水超采嚴重，衡水市“冀棗衡”漏斗中心水位不斷下降，目前漏斗區(qū)已經(jīng)降至95.57m，形成“冀棗衡”漏斗區(qū)，漏斗面積還在逐步擴大［1］。

2 水資源條件

衡水市水資源總量7.35億m3，其中包括淺層淡水6.18億m3，自產(chǎn)徑流1.95億m3，再減去重復(fù)計算量0.78億m3，人均185m3，僅為全省人均水平383m3的48%，全國人均2238m3的8.3%，世界人均7300m3的2%，是全省乃至全國嚴重缺水的地區(qū)之一。

本市水資源可利用量11.83億m3，年需水量22億m3，實際年用水量14億～17億m3，水資源供需缺口相差一倍多。

2.1 降水量

全市多年平均降水量522.5mm。從地區(qū)分布情況看，東部的故城、景縣、阜城較大，西部冀州、深州、安平較小，東部較西部偏大10%。

降水量的年際變化較大，變差系數(shù)大多在0.3～0.4之間。深州雨量站最大年降水量990mm，最小年降水量166mm。其余各市縣年平均雨量最大、最小之比在3～4之間。

不同保證率降水量統(tǒng)計如表1。

降水量的年內(nèi)分配很不均勻，全年降水量的70%～80%集中在汛期6～9月份，且多集中發(fā)生在7～8兩個月的一場或幾場暴雨中。非汛期降水量較小，時常出現(xiàn)一個月或幾個月無降水。

降水量年內(nèi)分配如表2。

東南部棗強南部、故城中北部、景縣大部分區(qū)域降水量在500mm以上。景縣八里莊最大為646.9mm。本市西北部降水量偏小，桃城區(qū)西部、安平全部、饒陽大部分區(qū)域降水量在350mm以下。6～9月降水量占全年降水量的66%，且主要集中在7～8月份。2～5月降水量偏少，全市平均為120.9mm，11、12月份基本無降水。7月13日，景縣東部安陵一帶發(fā)生歷史罕見的局部短歷時暴雨，日降水量達217.7mm，造成局部澇災(zāi)。

表1 各行政分區(qū)不同保證率年降水量統(tǒng)計 單位：mm

表2 不同保證率降水量年內(nèi)分配 單位：mm

2.2 地表水

隨著上游山區(qū)相繼建成大量大、中、小型蓄水水庫，使地表水越向東越少，大部分山區(qū)徑流就地利用或主要用于近山前平原，絕大部分河道只有汛期排洪功能，成為季節(jié)性河流［2］。進入連續(xù)枯水期，加之國民經(jīng)濟呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢，用水量和用水強度不斷增加，衡水市成為河北省乃至全國水資源最匱乏的地區(qū)之一。

境內(nèi)主要河道滏陽河、滏陽新河、南運河、清涼江、滏東排河上已建成攔河蓄水和排水閘18座，排水能力1.3萬m3/s，全市排灌水閘2070座。水利化程度相當高，河流縱橫交錯、渠道隨處可見。旱田改水田、植樹造林等改變了下墊面性質(zhì)，從而影響年徑流量地表水資源分配、水流運動規(guī)律受人類活動影響相當大［3］。

受降水及流域下墊面綜合因素的影響，年徑流的分布存在地形及地帶的差異，市區(qū)為全平原區(qū)，降水差異不明顯，下墊面除埋深變化較大外，其他因素也差異不大。故自產(chǎn)徑流在區(qū)域分布上規(guī)律性的變化不明顯，通過分析可看出，景縣、阜城、武強由于多年平均降水量偏大，50%保證率年自產(chǎn)徑流深均大于10mm、多年平均年徑流深大于20mm。其中冀州市降水量最小，50%保證率年徑流量也只有4.5mm。

2.3 地下水

地下水資源計算，淺層地下水評價采用水均衡法進行計算，即多年平均總補給量等于總排泄量；深層地下水評價采用限采量的計算方法，即把深層淡水的補給量作為可開采量。

2.3.1 淺層地下水資源量

淺層地下水資源計算的依據(jù)是水均衡原理，即某時段的地下水補給量等于總排泄量與地下水蓄變量之和。

考慮流域及水系的完整性，便于水資源的計算與平衡，本市按流域劃分為3個水資源分區(qū)、按行政劃分為11個水資源分區(qū)和16個計算單元（以縣、市、區(qū)為基礎(chǔ)）如表3。

表3 衡水市水資源計算分區(qū) 單位：km2

本次地下水資源量計算，只采用了最近14年的資料參加計算，以降水年系列選取相應(yīng)水平的典型年，作為水資源計算的典型年，計算相應(yīng)水平年的地下水資源量和可開采量。

本次選取50%和75%水平年參與計算，計算時按礦化度標準分別計算小于2g/L，2～3g/L和3～5g/L的水資源量、補給量和可開采量，詳見表4。

表4 衡水市各行政分區(qū)50%水平年地下水資源量 單位：萬m3

2.3.2 深層地下水控制開采量

進入20世紀80年代，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展加快，人民生活水平不斷提高，水的需求量也越來越大，深層地下水的超采甚為嚴重，本市“冀棗衡”漏斗中心水位不斷下降，急需對深層地下水進行合理的預(yù)測、制定限采方案以減輕地面沉降、水質(zhì)惡化的進一步發(fā)展。

據(jù)衡水市開采狀況及水文地質(zhì)條件，選取采補均衡法計算可開采量，把深層淡水的補給量作為可開采量。

計算區(qū)范圍為全市深層淡水，面積8815km2，計算深度160～350m。導(dǎo)水系數(shù)T采用地下水勘探、野外抽水試驗；選自《黃淮海平原（河北部分）水文地質(zhì)綜合評價地下水資源專題報告》中的有關(guān)數(shù)據(jù)，并結(jié)合本市各縣越流巖性加權(quán)平均計算出各縣的垂向滲透系數(shù)。

深層淡水的限采量，計算成果如圖1。

圖1 深層淡水限采量計算成果

2.4 水資源總量

衡水市的地表水資源量為本市的自產(chǎn)水量，地下水資源量為地下水總補給量扣除井灌回歸量，二者之間的重復(fù)量包括地表水體入滲補給量和河川基流量。因本市大部分區(qū)域地下水水位低于河道水位，故基流量忽略不計。通過分析計算，全市50%水平年和75%水平年地表水資源量分別為0.75億，0.18 億m3；地下水資源量分別為3.08億，2.21億m3；總 資 源 量分別為3.76 億，2.27億m3。以上水資源量均不包括2 ～3g/L 和3 ～5g/L的微咸水量。

2.5 水資源質(zhì)量

2.5.1 地表水質(zhì)量

子牙河水系、滏陽河污染相當嚴重，綜合污染指數(shù)最小達7.01，而最大達13.1，石津渠下博汛期和年均值為重污染，而非汛期為嚴重污染。黑龍港水系衡水湖洼內(nèi)和冀縣站均為輕污染，水質(zhì)為Ⅴ類，碼渠東羨為嚴重污染；清涼江馬朗汛期為嚴重污染，非汛期為重污染，全年為嚴重污染；江江河高莊為重污染；索瀘河梁家莊汛期為輕污染，非汛期和全年為重污染。南運河安陵站為嚴重污染。

2.5.2 地下水質(zhì)量

衡水市53眼淺井水質(zhì)綜合評價Ⅴ類井48眼，占總監(jiān)測井的90.6%，其余5眼均為Ⅳ類，占總監(jiān)測井的9.4%，面積約733km2，占總面積的8.3%。

水中礦化度含量的大小是確定咸淡水的主要指標，礦化度小于等于2g/L為淡水資源，2～3g/L為微咸水，3～5g/L為半咸水，大于5g/L為咸水。

我市安平全境、饒陽北、故城西南、景縣東、阜城東為淡水區(qū)，其余均為咸淡水相間分布，其中又多為微咸水與半咸水，大于5g/L的咸水集中于桃城區(qū)東與棗強北即鄧莊至馬屯鎮(zhèn)東太湖一帶，占總面積的2.3%。礦化度分布如表5。

表5 礦化度分布

3 水資源利用形勢分析

3.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

水資源的開發(fā)利用不僅與年降水量、枯豐變化關(guān)系密切，還涉及控制條件及水質(zhì)條件等綜合因素［4］。按用途分：全市農(nóng)業(yè)用水量最大，為17.84億m3，占用水總量的95.25%；其次為工業(yè)用水和城鎮(zhèn)生活用水，分別為0.65億m3和0.23億m3，占用水總量的3.5%和1.3%。從行政分區(qū)看：深州用水量最大為3.60億m3，其次為武邑，用水量2.21億m3。冀州和武強用水量最小，分別為0.94億m3和1.03億m3。

3.2 水資源開發(fā)利用潛力分析

全市主要河道和較大支流現(xiàn)有蓄水工程95座，引水工程70座，提水工程56座。目前全市共有機井62503眼，其中深井21499眼，淺井41004眼，全市年取水量超過100萬m3的工程有6處。

衡水市淺層地下水還處于開發(fā)狀態(tài)。其原因是淺層地下水多數(shù)地區(qū)為咸水，淡水區(qū)分布極不均勻，大規(guī)模開采利用的成本較高［5］。

2005年全市可供水總量14.26億m3，其中地表水可供水量3.44億m3；深層淡水可供水量2.43億m3；淺層淡水可供水量5.09億m3；微咸水可供水量1.88億m3；污水利用0.37億m3；外流域調(diào)水（引黃）量1.05億m3。

2010年全市可供水總量18.95億m3。其中地表水可供水量3.44億m3；深層淡水可供水量2.43億m3；淺層淡水可供水量5.31億m3；微咸水可供水量2.70億m3；污水利用量1.10億m3；隨著南水北調(diào)工程的實施，外流域調(diào)水將會由引江取代引黃，引黃工程將在2006年停止供水。

根據(jù)引江規(guī)劃，2010年后初步確定分配給衡水市5.59億m3，扣除入境前后的損失量，入境量4.42億m3，沿途全市可供水量3.97億m3，比引黃增加供水量2.92億m3。

3.3 水資源供需形勢展望

2010年（P=50%）平水年衡水市可供水量18.95億m3，需水量1.94億m3，缺水0.47億m3，供需比97.57%。有8個縣市缺水。桃城區(qū)、深州市、冀州市3個縣市略有盈余。缺水量超過0.10億m3的縣市有3個，景縣缺水0.29億m3，安平缺水0.18億m3，武邑缺水0.14億m3。

2020年（P=50%）平水年我市可供水量18.95億m3，需水量19.26億m3，缺水0.31億m3，供需比98.40%。有7個縣市缺水。桃城區(qū)、深州市、故城縣、冀州市4個縣市略有盈余。缺水量超過0.10億m3的縣市有3個，景縣缺水0.24億m3，安平缺水0.16億m3，武邑缺水0.12億m3。

4 水資源開發(fā)利用建議

4.1 工業(yè)用水

衡水市工業(yè)企業(yè)相對集中于市區(qū)工業(yè)區(qū)，現(xiàn)狀主要依賴于深層地下水。在充分實行計劃用水和節(jié)約用水的原則下，調(diào)整用水水源也具有較大潛力［6］。

加強衡水市水資源合理調(diào)度，對市區(qū)引用外來水中富余指標加以利用，通過引黃濟冀工程進行水資源調(diào)劑和補充，減少對深層地下水的依賴。開發(fā)咸水和微咸水的利用，鼓勵對水質(zhì)要求不高的企業(yè)開發(fā)咸水或微咸水，達到節(jié)約水資源提高經(jīng)濟效益的目的。

4.2 農(nóng)業(yè)用水

農(nóng)業(yè)用水應(yīng)以地表水和淺層淡水作為主要水源，同時調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，科學(xué)利用微咸水，因地制宜地發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，減少高耗水作物的種植面積，擴大耐鹽堿，耐干旱作物的種植規(guī)模。加強農(nóng)業(yè)節(jié)水是保持水資源可持續(xù)利用的重要措施，積極推行田園化耕作方法，選擇行之有效的灌溉技術(shù)，使有限的水資源發(fā)揮更大的效益［7］。

4.3 城鄉(xiāng)生活用水

城鄉(xiāng)生活用水對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水來說數(shù)量不大，但直接影響人們的生存質(zhì)量。人畜飲用水確保合格淡水供應(yīng)，其他生活和環(huán)境用水，可以用咸水或微咸水代用。南水北調(diào)配套工程建成后，高質(zhì)量的外來淡水將主要用于城鄉(xiāng)生活和重要工業(yè)企業(yè)［8］。對于衡水市，應(yīng)盡可能推行分質(zhì)供水，對于生活中的沖廁用水盡可能采樣中水或微咸水，市政環(huán)境用水也盡可能避免使用優(yōu)質(zhì)的淡水資源。

［1］河北省衡水水文水資源勘測局.衡水市水資源評價報告［R］.2006.

［2］王浩，王建華，秦大庸.流域水資源合理配置的研究進展與發(fā)展方向［J］.水科學(xué)進展，2004（1）.

［3］張宗祜，盧耀如.中國西部地區(qū)水資源開發(fā)利用［M］.北京：中國水利水電出版社，2002.

［4］關(guān)業(yè)祥.水資源合理配置的基本思路［J］.中國水利，2002（5）：25.

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［6］王斌.淺議延安市水資源現(xiàn)狀及改善對策［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2009（4）：41-42.

［7］張文元，曲宣丞.淺談水環(huán)境問題及對策［J］.內(nèi)蒙古水利，2008（1）：91-92.

［8］沈珍瑤，丁曉雯，楊志峰.給予水資源可再生性的持續(xù)利用指標體系及其在黃河流域的應(yīng)用［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2006（6）：52-56.