封丘縣地表水資源量分析

劉倩，李貝童，王一石

（封丘縣水利局，河南 封丘 453300）

1 概況

封丘縣位于河南省新鄉(xiāng)市東南部，地處黃河沖積扇平原北半部，地勢(shì)平緩，由西南向東北傾斜屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春旱多風(fēng)，夏熱多雨，秋高氣爽，冬寒少雪。年平均降水量590 mm。

2 地表水分區(qū)及雨量監(jiān)測(cè)

2.1 地表水分區(qū)

結(jié)合封丘縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃，全縣按水系劃分為2 個(gè)水資源分區(qū)，即金堤河天然文巖渠區(qū)和花園口以下干流區(qū)，面積分別為914.90、305.60 km2；按社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及水資源供需狀況劃分為2 個(gè)行政分區(qū)，即中心城區(qū)和其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積分別為41.30、1 179.20 km2。中心城區(qū)包括城關(guān)鎮(zhèn)和城關(guān)鄉(xiāng)、王村鄉(xiāng)、魯崗鄉(xiāng)部分區(qū)域，其余歸并為其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

2.2 雨量監(jiān)測(cè)

封丘縣僅有1 個(gè)封丘雨量觀測(cè)站，該雨量站1951 年設(shè)立。根據(jù)降水量計(jì)算的需要，參考《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細(xì)則》（以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)細(xì)則》）要求，此次又從緊鄰縣域周邊選擇了5 個(gè)雨量代表站，有大賓、朱付村、大車集、開(kāi)封、曲興站。此次選用雨量站觀測(cè)系列超過(guò)58 年有4 個(gè)站，僅有曲興站為1966年設(shè)立，資料系列不足50年。

金堤河天然文巖渠區(qū)平均降水量計(jì)算采用了封丘、大賓、朱付村、大車集4個(gè)代表站雨量系列資料；花園口以下干流區(qū)平均降水量計(jì)算采用了封丘、大賓、開(kāi)封3個(gè)代表站雨量系列資料。

封丘縣境內(nèi)未設(shè)立水面蒸發(fā)觀測(cè)站，此次采用大車集站水面蒸發(fā)量觀測(cè)資料，蒸發(fā)觀測(cè)器皿為Eφ20 cm、Eφ80 cm、E601 三種型號(hào)混合觀測(cè)。

3 地表水資源量計(jì)算與分析

3.1 計(jì)算方法

3.1.1 基本計(jì)算方法

采用水文比擬方法計(jì)算（借用鄰近地區(qū)的計(jì)算成果），則采用降水量加權(quán)的面積比縮放，即：

式中：W分區(qū)、W控—分區(qū)和控制站水量；P分區(qū)、P控—分區(qū)和控制站的面雨量；F分區(qū)、F控—分區(qū)和控制站的面積；α控—控制站年徑流系數(shù)。

3.1.2 分區(qū)計(jì)算代表站選用

分區(qū)地表水資源量計(jì)算代表站選用情況如下：

一是金堤河天然文巖渠區(qū)選用大車集站（朱付村—大車集區(qū)間）長(zhǎng)系列徑流還原計(jì)算成果，采用降水量加權(quán)的面積比縮放。

二是花園口以下干流區(qū)選用大車集站長(zhǎng)系列徑流還原計(jì)算成果，采用降水量加權(quán)的面積比縮放。

3.2 地表水資源量及分布

3.2.1 地表水資源量

封丘縣多年平均地表水資源量7 620 萬(wàn)m3，折合徑流深62.40 mm，徑流系數(shù)0.11。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)多年平均地表水資源量為6 031 萬(wàn)m3，折合徑流深65.90 mm；花園口以下干流區(qū)多年平均為1 589萬(wàn)m3，折合徑流深52 mm。

3.2.2 地表水資源時(shí)空分布特點(diǎn)

地表水資源量區(qū)域分布主要受降水量、流域地形地貌影響，封丘縣降水量變化梯度不明顯，地表水資源量分布主要取決于下墊面產(chǎn)匯流條件。

封丘縣地表水資源量主要產(chǎn)生在汛期，連續(xù)最大四個(gè)月出現(xiàn)時(shí)間稍滯后于降水量。全縣多年平均連續(xù)最大四個(gè)月（7—10月）地表水資源量占全年的70%以上，多年平均月最大值出現(xiàn)在7—8月份，月最小值出現(xiàn)在1月份和12月份。

3.3 地表水資源系列分析

3.3.1 不同系列比較

以1956—2013 年地表水資源多年系列（1）平均值作為基準(zhǔn)進(jìn)行不同系列的豐枯分析。

封丘縣1956—1979年地表水資源系列（2）比多年系列（1）偏多18.30%。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)偏多18.50%，花園口以下干流區(qū)偏多17.70%。

封丘縣1980—2000年地表水資源系列（3）比多年系列（1）偏少3.60%。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)偏少4.10%，花園口以下干流區(qū)偏少1.70%。

封丘縣2000—2013年地表水資源系列（4）比多年系列（1）偏少12.60%。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)偏少12.70%，花園口以下干流區(qū)偏少12.20%。

封丘縣地表水資源量不同系列比較結(jié)果見(jiàn)圖1。

3.3.2 年代變化

從年代變化分析來(lái)看，20世紀(jì)50年代、60年代和70年代，封丘縣地表水資源量處于相對(duì)豐水期，20 世紀(jì)80 年代后則進(jìn)入相對(duì)枯水期。60年代、70 年代全縣地表水資源處在最豐時(shí)期，比多年平均偏多16%以上；而80 年代和2000 年后是枯水期，尤其2010 年以來(lái)出現(xiàn)了嚴(yán)重的干旱，比多年平均偏少35.30%。

3.3.3 年際變化

封丘縣地表水資源量年際變化大，豐枯非常懸殊。根據(jù)1956-2013 年系列計(jì)算分析，1964 年全縣地表水資源量最多，為18 598萬(wàn)m3，而1981年最少，僅為1 908 萬(wàn)m3，豐枯倍比達(dá)9倍以上。封丘縣地表水資源量的豐枯年際變化倍比詳見(jiàn)表1。

表1 封丘縣地表水資源量極值分析表 單位：萬(wàn)m3

3.4 地表水資源計(jì)算成果合理性分析

此次封丘縣地表水資源量計(jì)算采用大車集站天然徑流計(jì)算系列成果作為計(jì)算參考站資料。為此，此次點(diǎn)繪了各計(jì)算分區(qū)降水量～地表水資源量相關(guān)圖，進(jìn)一步檢查分析各計(jì)算區(qū)地表水資源系列的合理性，同時(shí)針對(duì)個(gè)別突出數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入成因分析，并進(jìn)行修正，盡可能保證各分區(qū)計(jì)算成果的合理性。

封丘縣地表水資源計(jì)算成果的P-R關(guān)系曲線如圖2所示，封丘縣降水量與地表水資源量關(guān)系點(diǎn)據(jù)基本成帶狀分布，未出現(xiàn)群分離的情況，表明選用大車集站資料成果可以滿足計(jì)算推求封丘縣地表水資源系列的精度要求。

金堤河天然文巖渠區(qū)、花園口以下干流區(qū)的P-R關(guān)系曲線均表明，該區(qū)域降水量與地表水資源量點(diǎn)群帶狀分布特征明顯，其相關(guān)性比較好。

4 總結(jié)

在水資源調(diào)查評(píng)價(jià)和水資源開(kāi)發(fā)利用狀況調(diào)查評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，查清封丘縣地表水資源量其開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，為合理開(kāi)發(fā)利用和治理保護(hù)提供科學(xué)的依據(jù)和方案。