关于城市水文工作在唐山市的应用

2014-01-21赵国兴

黑龙江水利科技 2014年7期

关键词：唐山市唐山降水量

赵国兴

(承德水文水资源勘测局，河北承德067000)

关于城市水文工作在唐山市的应用

赵国兴

(承德水文水资源勘测局，河北承德067000)

城市化的快速发展致使水文工作在城市应用中发生转变，文章介绍了唐山城市化对水文产生的影响，包括唐山城市柏油路面的沙漠化影响、唐山市高温天气与降水量的影响和唐山城市水资源现状，提出了唐山市水文在城市发展中的应用。可见，城市的发展和水利建设，离不开水文工作的全面开展。

唐山市;城市化;城市水文;水质;影响

0 前言

唐山是一座滨海现代化大城市，地处中国河北省东部，地理位置位于北回归线以北，是一座沿海现代化的城市，东隔滦河与秦皇岛市相望，在唐山西面与直辖市天津毗邻，在南面是广阔的渤海，在北面与承德市相望，唐山位于中国东部沿海，是河北省经济中心城市，东西长约130 km，南北宽约150 km。

唐山，因市区中部的大城山(原名唐山)而得名，京津唐城市群的核心城市之一。全市总面积17 040 km2。其中海域面积达4 440 km2，河北省域内有132个海岛，这些海岛基本上都归属唐山管辖。

唐山市中心区位于唐山市中部。唐山南湖公园面积达28 km2，形成了良好的生态系统。有11.5 km2的湖面面积。唐山港位于河北省唐山市东南沿海，是我国沿海的地区性重要港口，唐山港位于河北省唐山市东南、滦河口以南乐亭县王滩乡。据数据统计，唐山市高新技术开发区成立于1992年，1998年4月又被省政府列为河北省八个重点开发区之一，成为唐山市经济发展的重要推动力。

1 唐山城市化对水文产生的影响

唐山是个古老的城市，30多年前，唐山丰南发生里氏8.2级地震，震后唐山被夷为废墟，唐山人民在战胜灾难、重建家园中凝结成的抗震精神，为解决城市化进程，提供了成功的防灾减灾范例。

尤其是改革开放以来，唐山城市化的发展，人口激增，最先改变的是水文循环，人为的打破了水量平衡，使唐山当地的水质收到了严峻的威胁。

1.1 唐山城市柏油路面的沙漠化影响

唐山在近十几年来，人口的急速增多，不仅加速了房地产业的发展，也加大了市内交通运输的压力，近年来拓宽道路，再加上唐山市内住宅的建筑，使唐山市内的沙漠化面积不断加大。

一到雨季，经常发生内涝，其原因主要是水文循环系统遭到破坏，这种城市沙漠化，使传统的自然降水、径流、蒸发、入渗的比例失调，破坏了环境的正常规律，使唐山室内的下渗量和蒸发量大量减少，尤其是唐山市的地表径流和径流总量的大量增加，就是夏季一般常见的中雨，也会使唐山的雨水成洪，致使洪水量集中，洪峰流量加大，对唐山造成灾害，也增加了唐山市的泄洪要求［1］。

在自然条件下，地面的蒸发量在45%，地面径流量占20%，入渗地下水占60%，但是，在城市化后，这些数据发生了显著变化，如蒸发量减少了一半以上，地面径流有了增加，入渗地下水只有原来的1/3左右，虽然唐山市不属于大型城市，但是，唐山市由于城市化的后果，对水文变化的影响程度也是巨大的［2］。

1.2 唐山市高温天气与降水量的影响

唐山市夏季高温气候与降水量相关，通常降水量的多少要受局部环境和地形等因素的影响，可以导致地域年际降水量变化，可以从降水量年际变化的大小，来考察当地的环境状况，因为年降水量变化规律与当地的气温、沙漠化等相关［3］。

唐山市平均年最大降水量为1964年1 015.2 mm，最小降水量为1997年396.5 mm，极值比为2.56。唐山市平均降水量526.5 mm。

该季节主要受西太平洋副热带高压天气系统影响，这个因素也与唐山地区的降水数量相关，但这个因素是属于不可控因素。

考虑的是可控因素，如城市化的特征是高楼耸立，它是由人口密度增大造成，柏油路面加大了沙漠化面积，同时，工业高速的发展，使用环境换取了效益，使大气尘埃高出几十倍甚至几千倍，这才有了近期常见的雾霾，当然唐山区域的降水量可以影响环境，但也为城市防洪排水增加了压力［4］。

唐山市降水量具有集中特点，全年降水量的80%以上集中在汛期(6—9月)。可以从唐山市区域降水数量的分布情况分析，降水量的年际变化幅度变化，是以唐山西北部山区和唐山南部沿海平原为主，小年降水量一般在200～300 mm。

以唐山市年降水量变化趋势过程线作为城市代表，对比1955—2005年的年降水量，见图1，可发现，由于城市“热岛”效应，总体城市雨量是趋于逐年降底的趋势，尤其是唐山城市化以后，反应比较明显。

图1 唐山市年降水量变化趋势过程线

从图1可看出，唐山在枯季，径流递减的速度是明显的，如果按照降水量的质量统计，平均每年大约减少3.0 mm。

探讨造成枯季径流减少原因，应该是由于全球大气层被破坏，气温升高，在世界范围产生了温室效应，这是对降水量影响主要原因，也是影响唐山降水量的主要原因［5］。

1.3 唐山市水资源现状

唐山由于自身的地理环境，它是一座水资源丰富的城市，但唐山的水资源，在历史上表现的是水灾泛滥。

新中国建立之后，唐山的水资源成为发展国民经济的重要基础，尤其是改革开放30多年，唐山市水资源通过详细勘察和计算，可以把唐山水资源分为2类:

1)唐山的地表水:唐山市的地表水资源丰富，它的总供应量可以达到146 200万m3。其中属于省级以上工程供水量有:潘家口水库，它的蓄水供应范围主要是面对天津市和唐山工农业用水两部分，其中分配给天津市和唐山市大约都是10亿m3。

2)唐山地下水:唐山地下水资源也很丰富，几乎和唐山市的地表水量相同［6］。唐山地下水资源主要是平原区浅层淡水，可用量达到10亿m3。其中平均河川基流量4.01亿m3。

1.4 唐山市河流水环境质量现状

对唐山河流水环境质量的评价，主要是对滦河两个断面的分析，通过对陡河4个断面，包括钢厂桥、女织寨、稻地、涧河口监测［7］。

需要监测的项目包括如下指标:pH、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、氟化物等多项。

上述数据每年需要监测6次，然后再针对这些数据，对骨干河道进行水质评价，监测结果得到的年均值见表1。

从表1的数据比较可以看到，由于对滦河的监测，由于姜各庄断流只监测了滦县大桥一个断面，得到的监测数据，主要超标污染物为:化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮。这对污染断面的滦县大桥，对这个断面的监测质量，难以达到功能区的要求。

由于对陡河的监测，主要监测了4个断面，这些断面是钢厂桥、女织寨、稻地、涧河口，在这4个断面中，主要超标污染物主要是:化学的需氧量、氨氮。

监测得到的化学需氧量年均值超标的区域，主要断面出现在稻地、涧河口区域，对于氨氮年均值超标监测，得到最高断面出现在钢厂桥、稻地。从上述年均值来看，各断面水质均不达标，污染程度较重，是劣Ⅴ类水质，监测数据表示不能达到唐山市功能区划分的要求。

表1 唐山重点河流年监测均值数据结果

2 唐山市水文在城市发展中的应用

坚决执行“全国水文工作会议”精神，充分体现水文工作今天的发展思路，在唐山市水文发展中，要认识到，这不仅是涉及到技术工作，需要更多强调的是要发展水文工作，更好的为水利建设、更好的为社会发展提供服务，使其得到深入和全面的发展［8］。

2.1 水文工作与防汛安全的关联

水文工作的监测是对水变化量大小的监测，水的量大就出现了防汛问题，因此，要采取措施，做好水文工作。

为贯彻落实中央一号文件，唐山要加速完善水文监测体系，这样才能为唐山市的防汛工作服务，对于唐山的水文监测工作，要根据市水文总站“一镇一站”的规划要求，要加大力度，要在唐山原有水文站点布局的基础上，在全市范围内建成系统的水文遥测站点，系统的水文遥测站点建成后，还需要建设分中心和区县水文站，通过对雨量项目的监测，对水位项目监测，对风速风向项目监测，通过这些不同种类的监测数据，使唐山监测体系成为天眼，使监测的结果覆盖各区域，提高全市的检测站密度，做到实时监测水情，保证防汛安全。

河道的警戒水位高低，是当地防汛规律决定的，通过专家分析商讨，把结果上报核定。如果河道的潮位超过警戒水位，就会出现局部地区受淹的结果。

由于唐山的河网分布较宽，唐山市内河的水位，必然关系到人民的生命财产安全，但是由于唐山防汛水位标准还未成型，因此防汛工作中，还缺乏利用标准来进行评估，这样就可以衡定水位的危险程度。唐山水文站预期通过努力，为防汛防台提供依据。