拒馬河水文水資源狀況分析與對策探究

寇利卿

（河北省保定水文勘測研究中心，河北 保定 071000）

拒馬河是海河流域北部大清河水系支流，發(fā)源于河北省淶水縣北部山區(qū)。 流域?qū)儆跍貛Т箨懶约撅L氣候，季節(jié)性差別明顯，流域內(nèi)植被較差，僅局部地區(qū)有小片樹林，水土流失情況比較嚴重［1］。拒馬河山區(qū)部分有較大支流十余條， 大部分在干流左岸。拒馬河淶源縣石門以上為淶源盆地，石門至紫荊關(guān)之間為開闊谷地，紫荊關(guān)以下流經(jīng)山峽，經(jīng)都衙至張坊出山區(qū)。 本次對拒馬河的生態(tài)健康評價分3個河段進行， 分別是紫荊關(guān)段 （紫荊關(guān)以上河長85km）、都衙段（紫荊關(guān)到都衙河長105km）、張坊段（都衙到張坊河長48km）。本次評價選用2018年作為評估年。

近年，由于受氣候變暖、水利工程建設(shè)等原因的影響，拒馬河的年平均徑流量從2000年開始呈逐年下降趨勢， 對拒馬河的水文水資源狀況產(chǎn)生不利影響。 因此，開展拒馬河地區(qū)水文水資源狀況調(diào)查和評估，并提出相應(yīng)的保護對策，改善水文水資源狀況，對改善拒馬河生態(tài)健康具有重要意義。 當前河流健康評價方法主要基于預(yù)測模型法和綜合指標法， 其中因綜合指標法可全面反映河流情況和可將社會服務(wù)功能納入評價體系之中而被廣泛應(yīng) 用［2-3］。

1 調(diào)查評估方法［4-5］

1.1 數(shù)據(jù)來源及指標體系的選擇

本次評估水文數(shù)據(jù)源于河北省保定水文勘測研究中心提供的紫荊關(guān)、 都衙、 張坊3個監(jiān)測斷面的2018年監(jiān)測數(shù)據(jù)，3個水文站分別位于拒馬河的上、中、下三港。

河流水文水資源評價指標體系包括全國基本指標和各流域根據(jù)流域特點增加指標。 本次評價選用指標包括：水資源開發(fā)利用率指標、流量過程變異程度指標和生態(tài)流量滿足程度指標。

1.2 水文水資源評估方法

河流水文水資源評價采用指標評分法， 分別加權(quán)，綜合評分。河流水文水資源狀況分為5級：非常健康、健康、亞健康、不健康、病態(tài)，河流健康等級、類型、顏色代碼如表1。

表1 河流水文水資源評價分級表

2 水文水資源評價結(jié)果

2.1 水資源開發(fā)利用率指標

地表水開發(fā)利用率按照式（1）計算：

式中 WURI為地表水資源開發(fā)利用率 （%）；WS為河流域地表水供水量（萬m3）；WR為河流域地表水資源量（萬m3）。

拒馬河水資源利用的主要用途為跨流域調(diào)水， 水資源利用率相對較高， 拒馬河水資源開發(fā)利用賦分標準和利用情況如表2和表3。

表2 水資源開發(fā)利用率賦分標準

表3 拒馬河水資源利用情況

2.2 流量過程變異程度指標

河流流量過程變異程度計算評估年實測月徑流量與天然月徑流量的平均偏離程度，按 照 式（2）和 式（3）計算，評估年賦分標準如表4。

表4 流量過程變異程度賦分標準

式中 FDI為流量過程變異程度；qm為評估年第m月實測月徑流量（m3/s）；Qm為評估年第m月天然月徑流量（m3/s）；Q為評估年天然月徑流量的平均值（m3/s）；m為評估年內(nèi)月份的序號。

拒馬河紫荊關(guān)水文站、都衙水文站和張坊水文站流量過程變異程度指標評估如表5、表6和表7。

表5 紫荊關(guān)段流量過程變異指標賦分計算

表6 都衙段流量過程變異指標賦分計算

表7 張坊段流量過程變異指標賦分計算

（1）紫荊關(guān)段由于五一渠全年的跨流域引水，流量過程變異相對較大， 用水總量占天然徑流量的比例超過了70%，尤其是8、9月份，甚至達到90%，因此導致其徑流變異較大， 該河段流量過程變異指標賦分為12.7分。

（2）都衙段流量過程變異程度相對于紫荊關(guān)段變小了，但是也比較大，其中1—5月用水量較多，用水總量占天然徑流量的比例幾乎都超過了50%，因此導致其徑流變異也比較大， 該河段流量過程變異指標賦分為27.9分。

（3）張坊段在2018年4—6月有斷流，因此張坊段流量過程變異程度同樣很大， 全年平均用水量均超過了50%，因此導致其流量過程變異程度變大，該河段流量過程變異指標賦分為22.1分。

2.3 生態(tài)流量滿足程度指標

生態(tài)流量滿足程度指標要分別計算4—9月及10—3月最小日均流量占相應(yīng)時段多年平均流量的百分比，賦分標準如表8。 每個河段取兩個時期的最低賦分值為該河段生態(tài)流量滿足程度最終賦分。

表8 生態(tài)流量滿足程度賦分標準

根據(jù)拒馬河上3個河段多年（自建站到2018年）水文系列計算得到其多年平均徑流量：

（1）紫荊關(guān)段10—3月多年平均徑流量5.40m3/s，最小日均徑流量2.04m3/s，4—9月多年平均徑流量9.84m3/s，最小日均徑流量1.07m3/s，分別賦分為100分和21分。

（2）都衙段10—3月多年平均徑流量4.12m3/s，最小日均徑流量2.55m3/s，4—9 月多年平均徑流量6.39m3/s，最小日均徑流量2.24m3/s，分別賦分為100分和60分。

（3）張坊段10—3月多年平均徑流量8.44m3/s，最小日均徑流量0.019m3/s，4—9 月多年平均徑流量20.2m3/s，最小日均徑流量為0m3/s，張坊段兩個時間段賦分均為0分。

因此紫荊關(guān)段、 都衙段和張坊段生態(tài)流量保障程度最終賦分別為21，60，0分。

2.4 拒馬河水文水資源評價賦分情況

根據(jù)水資源開發(fā)利用率指標、 流量過程變異程度指標和生態(tài)流量保障程度指標的賦分情況， 通過加權(quán)求和計算的方法， 綜合得出紫荊關(guān)段河流水文水資源賦分為31.7分； 都衙段河流水文水資源賦分為48.7分；張坊段河流水文水資源賦分為15.0，具體如表9～表11。

表9 紫荊關(guān)段水文水資源賦分計算

表10 都衙段水文水資源賦分計算

表11 張坊段水文水資源賦分計算

2.5 拒馬河水文水資源評估結(jié)論

分段河流采用河長作為權(quán)重， 進行整條河流的水文水資源賦分計算，如式（4）。

式中 RHS為河流水文水資源賦分；RHSi為第i段評估河段水文水資源賦分；Wi為第i段評估河流長度（km）；Rs為評估河段數(shù)量。

本次拒馬河水文水資源評價，將拒馬河分成3個河段， 分別為紫荊關(guān)段， 全長85km； 都衙段， 全長105km；張坊段，全長48km。 由式（4）計算可知，拒馬河水文水資源狀況最終賦分為35.8分， 由表1可知，2018年拒馬河的水文水資源情況為不健康狀態(tài)。

3 分析與討論

3.1 結(jié)果分析

通過本文的計算分析， 可以看出拒馬河紫荊關(guān)段和張坊段水資源開發(fā)利用率相對較低， 拒馬河年內(nèi)流量變異較大， 生態(tài)流量保障度除都衙段外均較低，張坊段4—6月份甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，因此，2018年拒馬河水文水資源狀況整體屬于不健康狀態(tài)。

3.2 保護策略分析

為了改變拒馬河水文水資源的不健康狀況，應(yīng)采取一系列的措施對策：

（1）合理開發(fā)利用水資源，提高水資源的利用率。 我國已經(jīng)初步建立了一系列關(guān)于水資源保護的法律法規(guī)，嚴格執(zhí)行法律法規(guī)，依法治水，依法管水，是水資源實現(xiàn)可持續(xù)利用的根本保證［6］。

（2）嚴格控制拒馬河沿線調(diào)出水量，保證河道最低生態(tài)流量，改善水文水資源狀況，同時進行河道生態(tài)修復。

（3）大力加強有關(guān)水資源保護法規(guī)宣傳和行政執(zhí)法監(jiān)督宣傳。 通過宣傳引導，強化全民節(jié)水意識，不斷提高當?shù)鼐用癍h(huán)境保護意識，共同努力營造“環(huán)境保護，人人有責”的氛圍，使社會公眾關(guān)心、認同并積極支持水資源保護工作， 促進拒馬河水環(huán)境狀況的持續(xù)向好發(fā)展，保持人與自然的和諧共存，創(chuàng)造良好的水資源保護社會氛圍［7］。