河南省供水结构变化及不平衡性

王亚迪 岳绍玉 赵荣生

（1河南西水东引供水有限公司；2中州水务控股有限公司；3华北水利水电大学）

0 前言

近年来，在国家中部崛起战略的支撑下，为了中原经济社会发展更加出彩，河南省对水资源供给保障的要求持续提升，对于供水结构的优化需求也越来越高。基于此，文章通过研究河南省供水结构状况，对2003-2017 年河南省地表水、地下水及其他水源的供水量年系列变化情况进行分析，并分析了全省供水结构不平衡状况，对近五年来各地市地表水、地下水的供水水源的不平衡性进行空间分析，以研究河南省供水结构及供水量的变化，系统分析供水水源的不平衡性服务于水利规划及经济社会建设。

1 河南省供水结构及供水量的变化趋势

通过分析2003-2017年《河南省水资源公报》，整理全省地表水、地下水及其他水源的供水量年系列数据（见表1）。河南省2003-2017年总供水量呈现出逐步增长的趋势，15 a来全省总供水量的平均值为220.28 亿m3，全省总供水量在2013 年达到峰值240.57 亿m3，分析原因为2013 年河南省降水较多年均值偏少，为枯水年，经济社会发展对供水量的需求较高。2014年全省总供水量为209.29亿m3，与上一年相比明显下降（见图1），分析原因为2014 年河南省降水量比2013 年多25.90%，水资源量充足导致供水需求走低，水资源禀赋的差异造成供水需求发生变化。

河南省2003-2017年地表水源供水量的平均值为91.67亿m3，占总供水量的比例为41.60%。近些年来，经济社会发展对地表水源需求增加，国家对蓄水、引水工程等供水设施的建设不断完善，使地表水源供水量呈现出逐年增长的趋势（见图2）。而河南省2003-2017年地下水源供水量的平均值为127.68亿m3，占总供水量的比例为58.00%，一直大于地表水源供水量的比例，但二者之间的差距越来越小，在2017年几乎相等。地下水源供水量的年系列曲线呈现出“倒U型”，在2003-2006年处于稳步上升阶段，当时全省经济社会快速发展，对于地下水的开采量迅速提升，在2006-2013 年处于波动阶段，2013 年之后国家加强对地下水源保护力度，在总供水量不断增长的背景下，地下水源供水量呈下降趋势，主要通过建设蓄水、引水工程等供水设施以增长地表水源供水量，以满足不断增长的供水需求。河南省2003-2017年其他供水量的平均值为0.93亿m3，占总供水量的比例为0.40%，虽然比例较小，但呈现出较快的增长趋势（见图3），政府大力提倡的污水处理、中水回用、雨水洪水资源化利用，国家政策鼓励和工程科技水平的提高对于其他供水量的较快增长具有很大的正面影响。

图3 河南省2003-2017年其他水源年供水量变化图

2 地表水源与地下水源供水量的不平衡分析

通过不平衡指数公式来计算地表水源与地下水源供水量不平衡指数，以分析河南省2003-2017年地表水源与地下水源供水量的不平衡程度。

公式（1）（2）中：Yi表示河南省第i个地市的地表水源供水量占全省地表水源供水量的百分比，Xi表示河南省第i个地市的地下水源供水量占全省地下水源供水量的百分比；n为河南省地市数量，n=18。

di值可以量化河南省第i个地市的地表水源与地下水源供水量的差异性，di值大于零，说明该地市地表水源供水量大于地下水源供水量，di值越大表示地表水源供水量越大，地下水源供水量越小；di值小于零，说明该地市地下水源供水量大于地表水源供水量，di值越小表示地下水源供水量越大，地表水源供水量越小。

I值可以量化河南省地表水源与地下水源供水量的不平衡程度，是各地市不平衡情况的综合指标。I值越大表示河南省地表水源与地下水源供水量不平衡程度越大，I值越小表示河南省地表水源与地下水源供水量不平衡程度越小。

图4 河南省2003-2017年地表水源与地下水源供水量不平衡指数图

按照上述公式计算河南省2003-2017 年地表水源与地下水源供水量不平衡指数I（见图4），从图中可以发现历年数据呈现两个阶段，2003-2010年不平衡指数I呈现波动上升趋势，在2010 年达到峰值0.04，表明河南省整体的地表水源与地下水源的不平衡程度在扩大，而在2010-2017 年不平衡指数I 呈现下降趋势，河南省供水结构在调整，地表水源与地下水源趋于逐渐平衡状态，各种供水的水利工程措施和非工程措施在显现效果。

通过计算河南省18 地市2013-2017 年近期5 年来的地表水源与地下水源供水量不平衡指数di值，可以分析河南省内各地市地表水源与地下水源供水量的差异程度（见图5）。信阳、濮阳、平顶山、洛阳、新乡、三门峡、郑州、济源等地级市的di值大于零，这些地区的地表水源供水量大于地下水源供水量，信阳di值最大，该地区供水结构差异性最大，地表水源供水量远远大于地下水源供水量。而开封、焦作、鹤壁、漯河、许昌、南阳、驻马店、安阳、商丘、周口等地级市的di值小于零，这些地区的地下水源供水量大于地表水源供水量，周口地区的di 值最小，该地区地下水源供水量远超地表水源供水量，长期来看需要优化供水水源，加强蓄水、引水工程等地表水源供水基础设施的建设，调整供水结构，才能使水资源合理开发利用，为地区经济社会发展提供支撑效应。

图5 河南省18地市地表水源与地下水源供水量不平衡指数di值图