現(xiàn)狀條件下河南省水資源評(píng)價(jià)及其影響因素分析

□蔡二儉（周口水文水資源勘測(cè)局）

1 水資源概況

河南省地處中原，分屬黃河、淮河、海河、長(zhǎng)江4 大流域，氣候?qū)儆趤啛釒蚺瘻貛н^(guò)渡地區(qū)，大陸性季風(fēng)氣候特征明顯。全省國(guó)土面積16.70 萬(wàn)km2，地勢(shì)西高東低，北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大別山沿省界呈半環(huán)形分布；中、東部為黃淮海沖積平原；西南部為南陽(yáng)盆地。平原和盆地、山地、丘陵分別占總面積的55.70%、26.60%、17.70%，擁有耕地資源8110.30hm2×103hm2。河南省水資源主要來(lái)自于大氣降水，大氣降水是地表水資源的直接來(lái)源，地表水量豐枯取決于降水量的多少；大氣降水通過(guò)地表入滲、地表水體入滲成為地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，降水大小直接影響地下水補(bǔ)給量的多少。根據(jù)1956-2000年系列資料評(píng)價(jià)成果，全省多年平均年降水量771mm；多年平均地表水資源量304 億m3，多年平均地表徑流深為195.70mm，地表徑流系數(shù)為0.25；地下水資源量196 億m3；扣除重復(fù)計(jì)算量，水資源總量404 億m3，產(chǎn)水模數(shù)24.50 萬(wàn)m3/km2，產(chǎn)水系數(shù)0.32。

2 現(xiàn)狀條件下水資源

在現(xiàn)狀條件下，通過(guò)對(duì)2001-2013年系列資料統(tǒng)計(jì)分析，全省多年平均降水量752.70mm；多年平均地表水資源量273.80 億m3，多年平均地表徑流深為165.40mm，地表徑流系數(shù)為0.22；地下水資源量191.40 億m3；扣除重復(fù)計(jì)算量，水資源總量386.60 億m3，產(chǎn)水模數(shù)23.40 萬(wàn)m3/km2，產(chǎn)水系數(shù)0.30。河南省現(xiàn)狀條件下（2001-2013年）水資源量均值計(jì)算成果詳見表1。

另外，根據(jù)河南省2001-2013年水資源開發(fā)利用情況統(tǒng)計(jì)分析，將統(tǒng)計(jì)時(shí)段末2013年與統(tǒng)計(jì)時(shí)段初2001年進(jìn)行比較，2013年、2001年降水量分別為576.60mm、540.30mm，均屬偏枯年份，但2001年比2013年降水量更枯。然而全省年供用水量2013年比2001年增加約9.30 億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量由于受計(jì)算年份的氣候條件影響，用水量減少約23.80 億m3，減幅14.90%；而工業(yè)用水量增加18.70 億m3，增幅45.80%；城鄉(xiāng)生活環(huán)境用水量增加14.40 億m3，增幅46.70%。

3 與多年均值對(duì)比分析

將現(xiàn)狀條件下2001-2013年全省、各地市多年平均年降水量、地表水資源量、地下水資源量、水資源總量與1956-2000年均值進(jìn)行對(duì)比分析可以看出：現(xiàn)狀條件下2001-2013年年降水量均值較1956-2000年均值減少10.50mm，偏小2.40%，兩系列均值基本接近；現(xiàn)狀條件下地表水資源量均值較1956-2000年系列均值減少30 億m3，偏少9.50%，均值減少較多；地下水資源量均值較1956-2000年系列均值減少約5 億m3，偏少2.40%，與降水量均值變化一致，兩系列均值變化不大；水資源總量均值較1956-2000年系列均值減少約17 億m3，偏少4.20%，均值也有所減少。但各地市年降水量、地表水資源量、地下水資源量、水資源總量?jī)上盗芯挡町愝^大，降水量、徑流量差異也不同步，其中年降水量差值相對(duì)較小，最大相對(duì)誤差13.80%；地表水資源量均值差值較大，最大相對(duì)誤差40%以上。

分析其主要原因，一是受人類活動(dòng)影響，區(qū)域內(nèi)原有產(chǎn)生水資源的下墊面條件發(fā)生了改變，造成地表徑流量減少；二是在現(xiàn)狀條件下還原計(jì)算項(xiàng)目增多，還原水量比重加大，而還原項(xiàng)目不全，水量調(diào)查成果精度差，造成還原水量計(jì)算誤差較大，進(jìn)而影響區(qū)域水資源評(píng)價(jià)計(jì)算成果精度。

4 水資源評(píng)價(jià)成果影響因素分析

4.1 河道大量建設(shè)攔蓄工程

河道逐級(jí)修建橡膠壩和平原河道節(jié)節(jié)建閘進(jìn)行攔河蓄水，營(yíng)造河道、人工湖泊水面景觀、增加蓄水工程水面蒸發(fā)損失；同時(shí)，抬高河道水位，使河道與其兩側(cè)地下水位形成水位差，增加了河道水體向兩側(cè)地下水的側(cè)滲補(bǔ)給量。如伊洛河洛陽(yáng)市境內(nèi)從洛河宜陽(yáng)縣城、伊河伊川縣城到偃師市區(qū)段，修建有21 座橡膠壩，正常蓄水量約4800 萬(wàn)m3，特別是洛陽(yáng)市區(qū)段，伊洛河上營(yíng)造15 座橡膠壩水域景觀，正常蓄水量3580 萬(wàn)m3，打造“兩湖一河”(洛河?xùn)|湖、伊河?xùn)|湖、伊洛河連通)水生態(tài)建設(shè)工程。一方面增加水面面積，加大了河道水面降水直接徑流和水面蒸發(fā)損失；另一方面抬高河道水位，造成對(duì)伊洛河兩側(cè)地下水明顯補(bǔ)給和兩側(cè)地下水潛水蒸發(fā)增大；同時(shí)，在伊洛河河谷地帶設(shè)置有洛陽(yáng)李樓、偃師首陽(yáng)山電廠等大型地下水供水水源地，旁河人工開采地下水，激發(fā)襲奪河道地表徑流，加速河道地表水向地下水轉(zhuǎn)化，造成河道地表徑流減少和城市生活和工業(yè)退水增加。這些影響因素使水資源評(píng)價(jià)計(jì)算變得非常復(fù)雜。

4.2 區(qū)域性大量持續(xù)超采地下水

城鎮(zhèn)工業(yè)和城鄉(xiāng)生活用水大量開采深層、超深層地下水，煤礦采煤疏干開采地下水，加大了降雨向中深層地下水的入滲補(bǔ)給，減小了向河道的基流排泄。如潁河白沙上游登封市境內(nèi)，現(xiàn)建有鄭煤集團(tuán)告成、新玉、白坪等10 多座大型煤礦，礦井疏干排水量合計(jì)達(dá)3000m3/h 以上；并建有華潤(rùn)登封大型火電廠，其一期工程供水水源開采白沙水庫(kù)周邊石羊關(guān)水源地地下水；還有登封市城市生活、工業(yè)企業(yè)大部分開采地下水。依據(jù)有關(guān)分析成果，白沙水庫(kù)入庫(kù)徑流量90年代開始出現(xiàn)急劇減少趨勢(shì)。1970-1979年流域平均年降水量632mm，平均年入庫(kù)徑流量11289 萬(wàn)m3；2000-2010年平均年降水量652mm，平均年入庫(kù)徑流量?jī)H5586 萬(wàn)m3，降水量較1970-1979年增加了21mm，但入庫(kù)徑流量減少5700 萬(wàn)m3，減幅達(dá)50%。可以看出，1990年以后，由于人類活動(dòng)影響改變了流域下墊面產(chǎn)流條件，導(dǎo)致地面入滲、河川地表徑流等水平衡要素發(fā)生較大變化，從而造成入庫(kù)徑流減少。

4.3 跨流域引入引出水量導(dǎo)致河道實(shí)測(cè)徑流量的增減變化較大

目前天然徑流計(jì)算仍采用實(shí)測(cè)地表徑流加還原水量的方法。在現(xiàn)狀條件下還原計(jì)算項(xiàng)目增多，還原項(xiàng)目水量調(diào)查數(shù)據(jù)精度差，造成還原水量計(jì)算誤差加大，進(jìn)而影響著地表水資源評(píng)價(jià)計(jì)算成果。例如：豫北濮陽(yáng)市馬頰河流域南樂(lè)水文站，2005-2014年平均年實(shí)測(cè)徑流量?jī)H708 萬(wàn)m3，年天然徑流量達(dá)5475 萬(wàn)m3，還原項(xiàng)目中平均年引出水量7710 萬(wàn)m3、引入水量25015 萬(wàn)m3，引出、引入水量之和達(dá)32725 萬(wàn)m3，是年天然徑流量的6 倍，是年實(shí)測(cè)徑流量的46 倍。又如鄭州市境內(nèi)賈魯河中牟水文站，2005-2014年平均年天然徑流量11868 萬(wàn)m3，平均年實(shí)測(cè)徑流量達(dá)54254 萬(wàn)m3，還原項(xiàng)目中平均年引入水量38285萬(wàn)m3，估算城市地下水利用后退入水量8188 萬(wàn)m3，受工程影響水量達(dá)45574 萬(wàn)m3，年實(shí)測(cè)徑流量是年天然徑流量的4.60 倍，受工程影響水量是年天然徑流量的3.80 倍。若還原項(xiàng)目中調(diào)查水量按誤差5%計(jì)算，則相應(yīng)南樂(lè)水文站、中牟水文站年天然徑流量計(jì)算誤差分別達(dá)29.50%和19.20%，由此造成的區(qū)域地表水資源計(jì)算誤差不可小視。

5 結(jié)論與建議

由于人類對(duì)水資源過(guò)度開發(fā)利用，受人類活動(dòng)影響水資源側(cè)支循環(huán)加大、增多且變得更加復(fù)雜，致使下墊面產(chǎn)流條件發(fā)生變化，改變了天然地表產(chǎn)流條件和地下水補(bǔ)排關(guān)系，打破了原來(lái)狀況下河流、地下水含水層的水體自然平衡狀態(tài)；實(shí)測(cè)地表徑流加還原的天然徑流計(jì)算方法，在現(xiàn)狀條件下還原計(jì)算項(xiàng)目增多，如對(duì)徑流計(jì)算的影響因素分析不夠，水量調(diào)查還原項(xiàng)目不全，或水量調(diào)查成果精度差，往往會(huì)造成天然水量計(jì)算誤差，進(jìn)而影響水資源評(píng)價(jià)計(jì)算的成果精度。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)人類活動(dòng)影響下的水資源評(píng)價(jià)計(jì)算方法的研究，增加必要的水量調(diào)查經(jīng)費(fèi)投入，提高水量調(diào)查數(shù)據(jù)精度等。