现状条件下河南省水资源评价及其影响因素分析

□蔡二俭（周口水文水资源勘测局）

1 水资源概况

河南省地处中原，分属黄河、淮河、海河、长江4 大流域，气候属于亚热带向暖温带过渡地区，大陆性季风气候特征明显。全省国土面积16.70 万km2，地势西高东低，北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大别山沿省界呈半环形分布；中、东部为黄淮海冲积平原；西南部为南阳盆地。平原和盆地、山地、丘陵分别占总面积的55.70%、26.60%、17.70%，拥有耕地资源8110.30hm2×103hm2。河南省水资源主要来自于大气降水，大气降水是地表水资源的直接来源，地表水量丰枯取决于降水量的多少；大气降水通过地表入渗、地表水体入渗成为地下水的主要补给来源，降水大小直接影响地下水补给量的多少。根据1956-2000年系列资料评价成果，全省多年平均年降水量771mm；多年平均地表水资源量304 亿m3，多年平均地表径流深为195.70mm，地表径流系数为0.25；地下水资源量196 亿m3；扣除重复计算量，水资源总量404 亿m3，产水模数24.50 万m3/km2，产水系数0.32。

2 现状条件下水资源

在现状条件下，通过对2001-2013年系列资料统计分析，全省多年平均降水量752.70mm；多年平均地表水资源量273.80 亿m3，多年平均地表径流深为165.40mm，地表径流系数为0.22；地下水资源量191.40 亿m3；扣除重复计算量，水资源总量386.60 亿m3，产水模数23.40 万m3/km2，产水系数0.30。河南省现状条件下（2001-2013年）水资源量均值计算成果详见表1。

另外，根据河南省2001-2013年水资源开发利用情况统计分析，将统计时段末2013年与统计时段初2001年进行比较，2013年、2001年降水量分别为576.60mm、540.30mm，均属偏枯年份，但2001年比2013年降水量更枯。然而全省年供用水量2013年比2001年增加约9.30 亿m3，其中农业用水量由于受计算年份的气候条件影响，用水量减少约23.80 亿m3，减幅14.90%；而工业用水量增加18.70 亿m3，增幅45.80%；城乡生活环境用水量增加14.40 亿m3，增幅46.70%。

3 与多年均值对比分析

将现状条件下2001-2013年全省、各地市多年平均年降水量、地表水资源量、地下水资源量、水资源总量与1956-2000年均值进行对比分析可以看出：现状条件下2001-2013年年降水量均值较1956-2000年均值减少10.50mm，偏小2.40%，两系列均值基本接近；现状条件下地表水资源量均值较1956-2000年系列均值减少30 亿m3，偏少9.50%，均值减少较多；地下水资源量均值较1956-2000年系列均值减少约5 亿m3，偏少2.40%，与降水量均值变化一致，两系列均值变化不大；水资源总量均值较1956-2000年系列均值减少约17 亿m3，偏少4.20%，均值也有所减少。但各地市年降水量、地表水资源量、地下水资源量、水资源总量两系列均值差异较大，降水量、径流量差异也不同步，其中年降水量差值相对较小，最大相对误差13.80%；地表水资源量均值差值较大，最大相对误差40%以上。

分析其主要原因，一是受人类活动影响，区域内原有产生水资源的下垫面条件发生了改变，造成地表径流量减少；二是在现状条件下还原计算项目增多，还原水量比重加大，而还原项目不全，水量调查成果精度差，造成还原水量计算误差较大，进而影响区域水资源评价计算成果精度。

4 水资源评价成果影响因素分析

4.1 河道大量建设拦蓄工程

河道逐级修建橡胶坝和平原河道节节建闸进行拦河蓄水，营造河道、人工湖泊水面景观、增加蓄水工程水面蒸发损失；同时，抬高河道水位，使河道与其两侧地下水位形成水位差，增加了河道水体向两侧地下水的侧渗补给量。如伊洛河洛阳市境内从洛河宜阳县城、伊河伊川县城到偃师市区段，修建有21 座橡胶坝，正常蓄水量约4800 万m3，特别是洛阳市区段，伊洛河上营造15 座橡胶坝水域景观，正常蓄水量3580 万m3，打造“两湖一河”(洛河东湖、伊河东湖、伊洛河连通)水生态建设工程。一方面增加水面面积，加大了河道水面降水直接径流和水面蒸发损失；另一方面抬高河道水位，造成对伊洛河两侧地下水明显补给和两侧地下水潜水蒸发增大；同时，在伊洛河河谷地带设置有洛阳李楼、偃师首阳山电厂等大型地下水供水水源地，旁河人工开采地下水，激发袭夺河道地表径流，加速河道地表水向地下水转化，造成河道地表径流减少和城市生活和工业退水增加。这些影响因素使水资源评价计算变得非常复杂。

4.2 区域性大量持续超采地下水

城镇工业和城乡生活用水大量开采深层、超深层地下水，煤矿采煤疏干开采地下水，加大了降雨向中深层地下水的入渗补给，减小了向河道的基流排泄。如颍河白沙上游登封市境内，现建有郑煤集团告成、新玉、白坪等10 多座大型煤矿，矿井疏干排水量合计达3000m3/h 以上；并建有华润登封大型火电厂，其一期工程供水水源开采白沙水库周边石羊关水源地地下水；还有登封市城市生活、工业企业大部分开采地下水。依据有关分析成果，白沙水库入库径流量90年代开始出现急剧减少趋势。1970-1979年流域平均年降水量632mm，平均年入库径流量11289 万m3；2000-2010年平均年降水量652mm，平均年入库径流量仅5586 万m3，降水量较1970-1979年增加了21mm，但入库径流量减少5700 万m3，减幅达50%。可以看出，1990年以后，由于人类活动影响改变了流域下垫面产流条件，导致地面入渗、河川地表径流等水平衡要素发生较大变化，从而造成入库径流减少。

4.3 跨流域引入引出水量导致河道实测径流量的增减变化较大

目前天然径流计算仍采用实测地表径流加还原水量的方法。在现状条件下还原计算项目增多，还原项目水量调查数据精度差，造成还原水量计算误差加大，进而影响着地表水资源评价计算成果。例如：豫北濮阳市马颊河流域南乐水文站，2005-2014年平均年实测径流量仅708 万m3，年天然径流量达5475 万m3，还原项目中平均年引出水量7710 万m3、引入水量25015 万m3，引出、引入水量之和达32725 万m3，是年天然径流量的6 倍，是年实测径流量的46 倍。又如郑州市境内贾鲁河中牟水文站，2005-2014年平均年天然径流量11868 万m3，平均年实测径流量达54254 万m3，还原项目中平均年引入水量38285万m3，估算城市地下水利用后退入水量8188 万m3，受工程影响水量达45574 万m3，年实测径流量是年天然径流量的4.60 倍，受工程影响水量是年天然径流量的3.80 倍。若还原项目中调查水量按误差5%计算，则相应南乐水文站、中牟水文站年天然径流量计算误差分别达29.50%和19.20%，由此造成的区域地表水资源计算误差不可小视。

5 结论与建议

由于人类对水资源过度开发利用，受人类活动影响水资源侧支循环加大、增多且变得更加复杂，致使下垫面产流条件发生变化，改变了天然地表产流条件和地下水补排关系，打破了原来状况下河流、地下水含水层的水体自然平衡状态；实测地表径流加还原的天然径流计算方法，在现状条件下还原计算项目增多，如对径流计算的影响因素分析不够，水量调查还原项目不全，或水量调查成果精度差，往往会造成天然水量计算误差，进而影响水资源评价计算的成果精度。因此，应加强对人类活动影响下的水资源评价计算方法的研究，增加必要的水量调查经费投入，提高水量调查数据精度等。