寬城縣長(zhǎng)河流域水資源狀況分析

張東來(lái)

摘 要 通過(guò)降雨量、徑流量等數(shù)據(jù)，分析寬城縣長(zhǎng)河流域的水資源情況。

關(guān)鍵詞 降雨 徑流 資源量

中圖分類(lèi)號(hào)：TV121 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1區(qū)域水資源及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀分析

1.1分析范圍基本概況

1.1.1流域概況

寬城縣長(zhǎng)河流域位于寬城縣南部，南與秦皇島市相鄰。地處燕山山脈東段，長(zhǎng)城北側(cè)的灤河流域，是個(gè)群山密集、溝谷狹窄、山坡陡峭的石質(zhì)山區(qū)。該區(qū)域與秦皇島市青龍縣交界處的都山主峰，海拔1846.3m，系燕山山脈東段最高峰。區(qū)域內(nèi)涉及亮甲臺(tái)鄉(xiāng)、東川鄉(xiāng)、峪耳崖鎮(zhèn)、碾子峪鎮(zhèn)、東大地鄉(xiāng)五個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。

長(zhǎng)河屬于灤河一級(jí)支流，發(fā)源于寬城滿(mǎn)族自治縣境內(nèi)都山西北麓的亮甲臺(tái)鄉(xiāng)，經(jīng)東川、山家灣子、峪耳崖，在碾子峪鎮(zhèn)三道關(guān)與民訓(xùn)河交匯后進(jìn)入唐山市遷西縣境，在遷西境內(nèi)匯入灤河。長(zhǎng)河在寬城縣境內(nèi)流域面積為391km2，長(zhǎng)度約57.6公里。

1.1.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)

寬城縣長(zhǎng)河流域現(xiàn)狀有5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，52個(gè)行政村，共有人口6.45萬(wàn)人。本區(qū)域人口主要為農(nóng)村人口，區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)欠發(fā)達(dá)，近幾年區(qū)域內(nèi)鐵礦、金礦業(yè)發(fā)展迅速，到目前為止共有鐵選廠、金選廠四十多家。

1.1.3水文氣象

本區(qū)域地處我國(guó)東部季風(fēng)氣侯區(qū)，冬季多偏北風(fēng)，寒冷干燥，夏季多偏南風(fēng)，炎熱多雨。七月平均氣溫23.9℃，年平均氣溫8.6℃。孟子嶺以南溫度高，都山腳下的亮甲臺(tái)溫度低，除亮甲臺(tái)及其北部地區(qū)的一部分屬中溫帶外，大部分地區(qū)屬于暖溫帶，無(wú)霜期平均為160天。夏季常常有大風(fēng)、冰雹等自然災(zāi)害。

本區(qū)域處于河北省多雨中心的北部邊緣，由于燕山山地迎風(fēng)坡的地形影響，故形成較多的地形雨，降水分布由南向北遞減，降水量在700～750mm之間，屬承德市多雨區(qū)，也是本縣降水最多的地區(qū)。

1.1.4水文地質(zhì)

（1）地質(zhì)構(gòu)造。

該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造為中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ2）的燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ242）、馬蘭峪復(fù)式背斜（Ⅲ72）之東南翼。區(qū)域構(gòu)造以北東向斷裂為主，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

（2）出露地層

區(qū)內(nèi)出露地層從老到新分別為元古界濱海相沉積巖和新生界坡洪積物。

新生界第四系上更新統(tǒng)（Q3）：巖性主要為含碎石粉土。分布于長(zhǎng)河北側(cè)山麓斜坡中。厚度變化較大，一般為0.2～0.5m，坡麓處厚度可達(dá)3～4m。

新生界第四系全新統(tǒng)（Q4）：巖性以沖洪積的砂卵礫石為主，主要分布在長(zhǎng)河河谷中，厚度約6～8m。

（3）水文地質(zhì)。

寬城縣按區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)屬高山水文地質(zhì)亞區(qū)。按含水特性可分為基巖裂隙含水巖組和松散巖類(lèi)孔隙含水巖組兩種類(lèi)型。

基巖裂隙含水巖組，裂隙水分布在地形陡峭的分水嶺部位，地形坡度大，風(fēng)化殼厚度薄，降水很快以地表徑流流失，入滲量小，地下水較貧乏，而山坡坡角或地勢(shì)低洼部位以及河（溝）谷部位，風(fēng)化殼相對(duì)厚一些，易于大氣降水的入滲補(bǔ)給，地下水較豐富，斷裂（層）影響帶或巖體與圍巖接觸部位是裂隙水的主要富集地帶。富水性因巖性和裂隙發(fā)育程度不同，差異性較大。

松散巖類(lèi)孔隙含水巖組，主要分布于山區(qū)河（溝）谷地帶、山間盆（洼）地。較大河谷的中下游地帶，河谷較為寬闊，局部形成河谷盆地，含水層較厚，為孔隙水的富水地段，是城鎮(zhèn)廠礦的主要供水水源。而主河谷的上游河（溝）谷部位，水力坡度較大，含水層較薄，富水程度明顯變差。山間盆（洼）地因規(guī)模很小，第四系松散堆積物顆粒較細(xì)，厚度較薄，富水性中等。該含水巖組是本區(qū)域具有開(kāi)采價(jià)值的主要含水巖組。

本區(qū)地下水大部分為潛水，地下水流徑途短，水交替作用強(qiáng)烈，容濾時(shí)間短，除個(gè)別地段外，絕大部分地下水為低礦化淡水，礦化度一般小于0.5g/L。地下水化學(xué)類(lèi)型主要為HCO3—Ca.Mg、HCO3—Mg.Ca型水。

1.1.5地下水賦存條件及分布規(guī)律

根據(jù)地下水的賦存空間，該地區(qū)可以分為基巖裂隙水、松散巖類(lèi)孔隙水。

基巖裂隙水：該地區(qū)地層主要由變質(zhì)巖、巖漿巖、碎屑巖組成，受地質(zhì)構(gòu)造及風(fēng)化作用，在巖石中形成裂隙。巖石裂隙根據(jù)所處的位置、受構(gòu)造影響程度的不同，發(fā)育程度也不相同。該地區(qū)裂隙發(fā)育深度一般較淺，賦水性較差，為貧水地區(qū)。

松散巖類(lèi)孔隙水：松散巖類(lèi)的孔隙是地下水賦存、運(yùn)移的主要空間，其大小與地層成因及巖性組合密切相關(guān)，從而導(dǎo)致地下水的賦存及富水性的差異。松散巖類(lèi)孔隙水為本區(qū)主要的地下水類(lèi)型，分布于河（溝）谷、山間盆（洼）地。地下水賦存于第四系砂、礫、卵石層中，其富水性隨所處地貌部位不同而變化。含水層巖性以砂卵礫石和粗砂為主，厚1.5～20m，并且較大河流的的中、下游地帶河谷較寬闊，局部形成盆地，含水層較厚，為孔隙水的富水段，而主河谷的上游及支河（溝）谷部位，水力坡度較大，含水層較薄，富水程度明顯變差。山間盆（洼）地因規(guī)模小，第四系松散堆積物顆粒較細(xì)，厚度較薄，富水性中等。

1.1.6 地下水補(bǔ)、徑、排條件

（1）基巖裂隙水的補(bǔ)、徑、排條件。

該地區(qū)為侵蝕構(gòu)造切割的中低山區(qū)，地下水主要賦存在風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中，地下水的補(bǔ)給主要是接受大氣降水的補(bǔ)給，經(jīng)短暫的徑流，以泉的形式補(bǔ)給河水或者以潛流的形式補(bǔ)給河谷第四系地層。徑流條件主要受裂隙的發(fā)育程度控制，一般在風(fēng)化裂隙中地下水徑流條件較差，構(gòu)造裂隙徑流條件較好。

（2）松散巖類(lèi)孔隙水的補(bǔ)、徑、排條件。

松散巖類(lèi)孔隙水的補(bǔ)給，主要接受山區(qū)基巖裂隙水的徑流補(bǔ)給，同時(shí)接受該區(qū)的降水入滲補(bǔ)給，另外還有洪水期山區(qū)產(chǎn)流的洪流入滲補(bǔ)給及河谷的第四系地層的側(cè)向徑流補(bǔ)給。

地下水的徑流主要受地層巖性和地形影響，滲透系數(shù)一般在30～360m/d左右，徑流條件較好。在該地區(qū)，地下水徑流方向總體是沿著河流的流向徑流，但是受局部地下水開(kāi)采、地形的變化、河流與地下水的補(bǔ)排關(guān)系等因素影響，局部發(fā)生變化。

地下水的排泄主要是人工開(kāi)采、基流出露、通過(guò)出境口的第四系含水層的側(cè)向流出。

1.2水資源狀況及時(shí)空分布特點(diǎn)

1.2.1地表水資源量

地表水資源即區(qū)域內(nèi)降水所形成的地表徑流量。根據(jù)1956～2014年59年的降水量同步觀測(cè)資料分析，分析范圍多年平均降水量為700.8mm，95%頻率降水量為432.3mm；多年平均天然年徑流量為0.4458億m3， 95%頻率天然年徑流量為734萬(wàn)m3。詳見(jiàn)表2-1、表2-2，頻率曲線圖詳見(jiàn)圖2-1和圖2-2。

分析范圍地表水資源量表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：

（1）水資源補(bǔ)給年內(nèi)分配極不均勻，給水資源開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)困難。以長(zhǎng)河亮甲臺(tái)、峪耳崖等雨量站作為代表站對(duì)其1956～2014年資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，汛期降水量的73%～88%集中在汛期（6～9月），整個(gè)非汛期八個(gè)月的降水量?jī)H占全年降水的12%～27%左右，汛期降水又多集中在7、8月份。降水的年內(nèi)分配不均導(dǎo)致徑流在年內(nèi)分配也不均勻，多年平均天然年徑流量約63.4%集中在汛期（6～9月），整個(gè)非汛期的徑流量?jī)H占全年徑流量的36.6%，產(chǎn)流時(shí)間短且集中，不利于開(kāi)發(fā)利用。

（2）年際變化大。據(jù)近59年降雨資料系列分析，分析范圍最大年降水量是最小年降水量3.13倍，自產(chǎn)地表徑流變化更大，1956～2014年天然年徑流系列的變差系數(shù)為0.77，而降雨系列的變差系數(shù)只有0.27，可見(jiàn)徑流量的年際變化比降雨量的年際變化大得多，再?gòu)哪陱搅魃钕盗谐晒?，最大年徑流深?47.7mm（1978年），而最小年徑流深僅為20.4mm（1999年）。

（3）空間分布不均。從多年平均的情況分析，降水量總趨勢(shì)由北向南逐步遞增，北部降水量600～700mm，多年平均降水量為667.7mm；南部降水量在650～720mm左右。

1.2.2地下水資源量

山丘區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源為降水，主要排泄項(xiàng)包括基流量、潛流量、潛水蒸發(fā)量及開(kāi)采凈消耗量。山丘區(qū)地下水資源量采用排泄項(xiàng)法計(jì)算，根據(jù)1956～2014年同步系列資料分析計(jì)算，分析范圍多年平均地下水資源量為2010.1萬(wàn)m3，其中多年平均河川基流量為2000.4萬(wàn)m3。

1.2.3水資源總量

水資源總量為當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇?、地下產(chǎn)流量。根據(jù)1956～2014年同步系列資料分析計(jì)算，長(zhǎng)河流域多年平均水資源總量為0.4468億m3，95%頻率水資源總量為756萬(wàn)m3。詳見(jiàn)表2-3。

2水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀分析

2.1現(xiàn)狀用水分析

2.1.1現(xiàn)狀年社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

分析范圍現(xiàn)狀水平年有城鎮(zhèn)人口7945人，農(nóng)村人口45718人，合計(jì)53664人，城鎮(zhèn)化率較低，僅為14.8%；第一產(chǎn)業(yè)中水澆地和菜田灌溉面積分別為1.6329萬(wàn)畝、0.0213（下轉(zhuǎn)第180頁(yè)）（上接第169頁(yè)）萬(wàn)畝，林果灌溉面積14.1萬(wàn)畝，擁有大牲畜455頭，小牲畜27121只；第二產(chǎn)業(yè)增加值148902萬(wàn)元，其中工業(yè)增加值136247萬(wàn)元，建筑業(yè)增加值12655萬(wàn)元，第三產(chǎn)業(yè)增加108045萬(wàn)元，其中商飲業(yè)增加值21534萬(wàn)元，服務(wù)業(yè)增加值86511萬(wàn)元。農(nóng)作物以玉米、高梁為主，谷子、薯類(lèi)、大豆次之；工業(yè)有化肥、農(nóng)機(jī)制造、機(jī)械修配、建材、陶瓷、煤炭、鐵礦采選、印刷、制藥、食品、糧油加工等。詳見(jiàn)表2-4至2-6。

2.1.2現(xiàn)狀用水情況

根據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)，分析范圍內(nèi)現(xiàn)狀年總用水量為1713萬(wàn)m3，其中生活用水量為118萬(wàn)m3，占總用水量的6.9%，一產(chǎn)用水量為350萬(wàn)m3，占總用水量的20.4%，二三產(chǎn)用水量為1246萬(wàn)m3，占總用水量的72.7%；分析范圍現(xiàn)狀用水凈消耗量為924萬(wàn)m3。詳見(jiàn)表2-9。

表2-7：分析范圍現(xiàn)狀年需水量和耗水量統(tǒng)計(jì)表

現(xiàn)狀年，分析范圍長(zhǎng)河流域水資源開(kāi)發(fā)利用率為22%，用水凈消耗率為20.2%。

2.2現(xiàn)狀用水水平分析

2.2.1用水量分析

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目所在的寬城縣現(xiàn)狀年總用水量為8695.83萬(wàn)m3，其中地下水用水量為2573萬(wàn)m3。

依據(jù)《承德市實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核實(shí)施方案》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)考核方案），寬城縣2014年用水總量控制在5403萬(wàn)m3，地下水控制在2573萬(wàn)m3，2020年用水總量控制在5743萬(wàn)m3，地下水控制在2529萬(wàn)m3。與用水控制目標(biāo)對(duì)比，現(xiàn)狀用水量超出最嚴(yán)格水資源管理制度考核方案。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，規(guī)劃水平年縣區(qū)生產(chǎn)、生活用水量超出考核值時(shí)，應(yīng)優(yōu)先保證生活需水，生產(chǎn)用水可通過(guò)“區(qū)域內(nèi)部調(diào)整、上大壓小、扶優(yōu)汰劣、水量置換”等方式解決。

2.2.2用水指標(biāo)分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，現(xiàn)狀，寬城縣城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活用水指標(biāo)分別為110L/人.d、60.0L/人.d，工業(yè)萬(wàn)元增加值耗水量32.8m3/萬(wàn)元，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.670。

依據(jù)考核方案，寬城縣工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量年均下降20.4%，2014年達(dá)到25.4 m3/萬(wàn)元，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.683，重要水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率達(dá)到67%。

與考核方案相比，寬城縣工業(yè)萬(wàn)元增加值用水指標(biāo)高于目標(biāo)值；農(nóng)田灌溉水有效利用比目標(biāo)值略低1.90%，還有一定的節(jié)水潛力。

2.2.3水質(zhì)分析

寬城縣所處的瀑河水功能區(qū)寬城到潘家口水庫(kù)入庫(kù)口水質(zhì)類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類(lèi)，已達(dá)標(biāo)。

由此可見(jiàn)，寬城縣用水水平與用水效率和《承德市實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核實(shí)施方案》規(guī)定的目標(biāo)值相比，農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水方面仍然有一定差距，還有進(jìn)一步提升的空間。