衡水市入出境水量评价分析

2016-12-12李海涛

地下水 2016年6期

关键词：衡水市出境枢纽

李海涛

(河北省衡水水文水资源勘测局，河北衡水 053000)

衡水市入出境水量评价分析

李海涛

(河北省衡水水文水资源勘测局，河北衡水 053000)

出入境水量计算是水资源评价及区域水资源供需平衡分析的内容之一，为了加强水资源管理，对衡水市出入境水量进行统计、计算分析。根据实际情况采用不同方法分别计算各河流1980-2008年入出境水量和多年平均入出境水量。由于各种原因，入出境水量已发生明显变化，因此对入出境水量按年代不同时段分别计算，求出并分析其均值变化情况。统计计算得出历年天然出入境水量都是逐年减少趋势、出境水量平均偏小入境水量16.9%。提出坚持量水而行，以水定发展；加强出入境水质监测工作。保护好出入境水资源；在科学调度情况下较好调水工程，将出入境水量用于区域内的工农业生产，减少地下水开采量。

衡水市；入境水量；出境水量；分析

衡水市地处河北省东南部，主要入境河流有南运河水系的卫运河和子牙河水系的滏阳河、滏阳新河、滹沱河、潴泷河四条河流，分别自山东省和河北省的邢台市、石家庄市、保定市入境。其中，卫运河市界以上面积37 200 km2；滏阳河、滏阳新河市界以上面14 420 km2；滹沱河市界以上面积24 300 km2；潴泷河市界以上面积8 550 km2。以上四条入境河流在市界以外的总面积为84 470 km2，相当于衡水市总面积的9.6倍。另外还有清凉江、索芦河、邵村沟等排沥河道入境，但市境以外面积相对较小。省际规划出境水量是流域水资源管理的基础指标[1]。

1985年建成的卫一千引水工程自故城县和平闸引入卫运河水，的跃进渠将南运河和江江河联在一起。西羡至东羡引河使滏阳新河、滏东排河、冀码渠三条河流相互贯通；1999年又建成零藏口闸和北小魏穿堤洞，使以上三条河流和滏阳河、邵村沟融为一体。武强县境内的分洪道将滏阳河、滏阳新河、滏东排河再次相联。衡水境内相继建成流量在100 m3/s上的中型蓄水闸23座、小型蓄水闸72座，蓄水能力达3亿多 m3。各河流入出境面积，是由河流控制站面积加上控制站以下或减去控制站以上在本站的面积而得[2]。

1 计算方法

1.1 卫运河、南运河

出入境水量计算是水资源评价及区域水资源供需平衡分析的内容之一[3]。卫运河、南运河是衡水市与山东省、河北省沧州市的一条界河，入出境水量均按入出境处河道过水量的一半计算。临清水文站控制上游来水量，四女寺站控制该枢纽分配给南运河、漳卫新河水量，我市境内有安陵水文站控制南运河下泄水量。南运河流经德州市，汇入该市城市雨洪和排污水，这部分水量没有控制。首先，用临清站年过水量、四女寺站年过水合量和和平闸引水量按公式(1)试算临清站至四女寺站损失系数，作为卫运河、南运河当年单位河(长损失系数。再用公式(2)和(3)计算衡水市及各县市区卫运河、南运河的入出境水量。

k=1-(w下/w上)

(1)

w下=w上(1-t)l

(2)

w上=w下/(1-k)l

(3)

式中：K为单位河长损失系数；W上为河道上游来水量(104m3)；W下为河道下游下泄量(104m3)；l为河道长度(km)。

1.2 滹沱河、滏阳河、滏阳新河、滏东排河、冀码渠、邵村沟

滹沱河在我市上游建有北中山水文站，衡水市及各县的入出境按公式(2)计算，系数K参照河北省第二次水资源评价有关成果选取，并计算汇入献县枢纽的水量。

滏阳河在我市境内设有衡水站，用公式(3)计算浴阳河汇入献县枢纽的水量。在献县枢纽，滏阳河、滏阳新河、滹沱河汇集在一起，用公式(4)计算浴阳新河汇入该枢纽的水量。

W新-献=W献合-W滹-献-W滏-献

(4)

式中：W新-献为滏阳新河汇入献县枢纽的水量(104m3)；W献合为献县枢纽下泄的水量合量(104m3)；W滹-献为滹沱河汇入献县枢纽的水量(104m3；W滏-献为滏阳河汇入献县枢纽的水量(104m3)。

滏东排河在我市上游建有张申首水文站，按公式(2)计算流到东羡枢纽的水量；滏阳河、滏阳新河在我市上游建有艾辛庄水文站，按公式(2)计算流到东羡枢纽的水量；调查邵村沟每年入釜阳河的水量。冀码渠东羡年径流量作为东羡枢纽下泄到冀码渠的水量；滏东排河东羡年径流量作为东羡枢纽下泄到澄东排河的水量；用滏阳河衡水站年过水量和衡水市区径流计算成果及城市排污调查资料，按公式(3)计算东羡枢纽下汇浴阳河的水量。损失系数K均按河北省第二次水资源评价有关成果选定。再用公式(5)校验东羡枢纽水量平衡情况，有矛盾调查核实后修正，再根据各河道封闭河段入境水量，按照公式(2)或(3)计算各河道不同行政分区、流域分区的入出境水量。

W邵入+W滏入+W新入+W排入=W滏泄+W新泄+W排泄+W冀泄

(5)

式中：W邵入为邵村沟汇入东羡枢纽的水量(104m3)；W滏入为涤阳河汇入东羡枢纽的水量(104m3)；W新入为谨阳新河汇入东羡枢纽的水量(104m3)；W排入为溢东排河汇入东羡枢纽的水量(104m3)；W滏泄为东羡枢纽下泄涤阳河的水量(104m3)；W新泄为羡枢纽下泄涤阳新河的水量(104m3)；W排泄为东羡枢纽下泄溢东排河的水量(104m3)；W冀泄为东羡枢纽下泄冀码渠的水量(104m3)。

1.3 清凉江

清凉江在衡水市枣强县与武邑县交界处设有马朗水文站，自1994年开展引黄济冀(津)中，上游设有油故站、下游设有连村站。根据该站的河道天然过水量，按照公式(2)计算下游各行政分区天然来水部分的入出境水量、按照公式(3)计算上游各行政分区天然来水部分的入出境水量，单位河长损失系数K按照河北省第二次评价有关成果分析取得。引黄过程中，按照公式(1)试算单位河长损失系数，再计算引黄部分衡水市及沿途各县引黄部分的入出境水量。以上两部分水量之和即是清凉江沿途各县入出境水量。出入境水量的计算是水资源调查评价工作中的一项基础性工作,在水资源规划中具有相当重要的地位[4]。

1.4 江江河、索芦河

江江河在衡水市境内设有高庄水文站，索芦河在衡水市境内设有梁家庄水文站。用各自控制站的月年径流量资料，按照公式(3)、(2)分别计算断面上、下游河段的入出境。单位河长损失系数K采用河北省第二次评价有关成果。

2 入境水量成果分析

入境水量是区域内可利用水资源的重要组成部分[5]。根据各河流的入境计算方法计算，衡水市多年平均入境量为82 638.0万 m3。按流域分区计算:黑龙港平原区多年平均入境量最大为55 266.0万 m3，占总入境量的66.9%；淀东清南区多年平均入境量最小为7 655.4万 m3，占总入境量的9.3%；浮浴平原区多年平均入境量为21 360.0万 m3，占全市的25.8%。各流域分区逐年入境水量见表1。

入境水量的显著特点是年际变化大。最大的1996年入境水量为455 883.6万 m3；而最小的1992年入境水量为16 678.4万 m3，最大入境水量是最小入境水量的27.3倍。但从年代分析看，二十世纪九十年代全市入境水量最小，年均入境水量为52 442.1万 m3。主要原因是，八十年代后，我市上游地区地表水开发利用率越来越高，一般年份天然河水被上游拦蓄利用，我市天然河水入境水量逐年减少；2000年至2003年实施的引黄济津工程，流经清凉江，每年过境水量约5亿 m3，所以本世纪初入境水量比上世纪八、九十年代明显增多，平均年入境水量为89 933.5万 m3。各行政分区流域分区不同年代入境量见图1 。(深州市无入境量)

表1 衡水市各流域分区历年入境量表 104 m3

3 出境水量成果分析

根据各河流的出境计算方法，计算出衡水市多年平均出境量68 687.5万 m3。按流域分区计算:黑龙港平原区多年平均出境量最大为47 581.9万 m3，占总出境量的69.3%；淀东清南区多年平均出境量最小为7 414.0万 m3。占总出境量的10.8%；溥澄平原区多年平均出境量为15 334.9万 m3，占全市的22.3%。各流域分区逐年出境水量见表2。

图1 各行政分区流域不同年代入境量

表2 衡水市各流域分区历年出境量表 104 m3

出境量的年际变化与入境量年际变化大致相同。最大的1996年出境水量为390 611.6万 m3；而最小的1992年出境水量为12 115.2万 m3。最大出境水量是最小出境水量的32.2倍。从年代分析看，二十世纪九十年代全币出境水量最小，平均年出境总量为43 508.3万 m3；本世纪初平均年出境总量最大为76 196万 m3。各行政分区流域分区不同年代出境量见图2。

图2 各行政区流域不同年代出境量

表3 石津渠灌区有关县市历年引水量表(入境) 104 m3

4 石津渠引水量

衡水市石津渠灌区是河北省大型灌区之一，该灌区主要灌溉面积分布在浮沱河和澄阳河之间的沦石路以南和以北的地区，按行政区划分另.J属于石家庄、邢台和衡水三个地级市的十四个县市区。1958年随着淳沱河上游岗南、黄壁庄两个大型水库的兴建，石津渠灌区进行了大规模的扩建。该灌区在我市境内主要灌溉釜阳河以西的冀州、桃城区、深州、武邑和武强五个县币区的部分耕地，控制耕地面积174万亩。每年从3月下旬开始春灌输水，为冬小麦浇返青水、为春播作物造墒。遇有伏旱和秋旱年份，还在夏季和秋季输水。

1990-2008年全市年均引水入境量为1.93亿 m3，斗口年均引水量为1.23亿 m3，渠系有效利用系数0.64。1990-2008年有关县市引水入境量见表3。

5 入出境水量对比分析

由1980-2008年多年平均入出境水量分析可知:衡水市多年平均入境量、出境量、入出差分别为8.26亿 m3、6.87亿 m3和1.40亿 m3，石津渠多年平均引水入境量为1.93亿 m3，详见表4。衡水市天然入出境水量二十世纪末之前都呈逐年减少的趋势，进入二十一世纪后都呈逐年增加的趋势，出境水量与入境水量相比，也在发生变化。尤其是近年来地下水超采严重，可通过调水工程将入境水量用于区域内的工农业生产，减少地下水开采量[6]。由全市不同年代年平均入出境水量对比柱状图上可以看出，出境水量均小于入境水量，出境水量平均偏小入境水量16.9%。不同年代出入境对比见图3。

图3 衡水市不同年代出入境对比图

6 结语

通过对区域内历年入出境水量评价，衡水市天然入出境水量都呈逐年减少的趋势，出境水量与入境水量相比，也在发生变化。近年来地下水超采严重，可通过调水工程将入境水量用于区域内的工农业生产，减少地下水开采量。一是进一步加强农业基础设施建设，不断增强抗灾能力。积极发展节水农业。加强对对水资源的合理开发利用和统一管理。要严格控制开采地下水。二是坚持量水而行，以水定发展。三是进一步加强入出境水质监测工作，保护好入出境水资源。四是建立完善水资源管理制度，保证节水的长效性。