拒马河水文水资源状况分析与对策探究

寇利卿

（河北省保定水文勘测研究中心，河北 保定 071000）

拒马河是海河流域北部大清河水系支流，发源于河北省涞水县北部山区。 流域属于温带大陆性季风气候，季节性差别明显，流域内植被较差，仅局部地区有小片树林，水土流失情况比较严重［1］。拒马河山区部分有较大支流十余条， 大部分在干流左岸。拒马河涞源县石门以上为涞源盆地，石门至紫荆关之间为开阔谷地，紫荆关以下流经山峡，经都衙至张坊出山区。 本次对拒马河的生态健康评价分3个河段进行， 分别是紫荆关段 （紫荆关以上河长85km）、都衙段（紫荆关到都衙河长105km）、张坊段（都衙到张坊河长48km）。本次评价选用2018年作为评估年。

近年，由于受气候变暖、水利工程建设等原因的影响，拒马河的年平均径流量从2000年开始呈逐年下降趋势， 对拒马河的水文水资源状况产生不利影响。 因此，开展拒马河地区水文水资源状况调查和评估，并提出相应的保护对策，改善水文水资源状况，对改善拒马河生态健康具有重要意义。 当前河流健康评价方法主要基于预测模型法和综合指标法， 其中因综合指标法可全面反映河流情况和可将社会服务功能纳入评价体系之中而被广泛应 用［2-3］。

1 调查评估方法［4-5］

1.1 数据来源及指标体系的选择

本次评估水文数据源于河北省保定水文勘测研究中心提供的紫荆关、 都衙、 张坊3个监测断面的2018年监测数据，3个水文站分别位于拒马河的上、中、下三港。

河流水文水资源评价指标体系包括全国基本指标和各流域根据流域特点增加指标。 本次评价选用指标包括：水资源开发利用率指标、流量过程变异程度指标和生态流量满足程度指标。

1.2 水文水资源评估方法

河流水文水资源评价采用指标评分法， 分别加权，综合评分。河流水文水资源状况分为5级：非常健康、健康、亚健康、不健康、病态，河流健康等级、类型、颜色代码如表1。

表1 河流水文水资源评价分级表

2 水文水资源评价结果

2.1 水资源开发利用率指标

地表水开发利用率按照式（1）计算：

式中 WURI为地表水资源开发利用率 （%）；WS为河流域地表水供水量（万m3）；WR为河流域地表水资源量（万m3）。

拒马河水资源利用的主要用途为跨流域调水， 水资源利用率相对较高， 拒马河水资源开发利用赋分标准和利用情况如表2和表3。

表2 水资源开发利用率赋分标准

表3 拒马河水资源利用情况

2.2 流量过程变异程度指标

河流流量过程变异程度计算评估年实测月径流量与天然月径流量的平均偏离程度，按 照 式（2）和 式（3）计算，评估年赋分标准如表4。

表4 流量过程变异程度赋分标准

式中 FDI为流量过程变异程度；qm为评估年第m月实测月径流量（m3/s）；Qm为评估年第m月天然月径流量（m3/s）；Q为评估年天然月径流量的平均值（m3/s）；m为评估年内月份的序号。

拒马河紫荆关水文站、都衙水文站和张坊水文站流量过程变异程度指标评估如表5、表6和表7。

表5 紫荆关段流量过程变异指标赋分计算

表6 都衙段流量过程变异指标赋分计算

表7 张坊段流量过程变异指标赋分计算

（1）紫荆关段由于五一渠全年的跨流域引水，流量过程变异相对较大， 用水总量占天然径流量的比例超过了70%，尤其是8、9月份，甚至达到90%，因此导致其径流变异较大， 该河段流量过程变异指标赋分为12.7分。

（2）都衙段流量过程变异程度相对于紫荆关段变小了，但是也比较大，其中1—5月用水量较多，用水总量占天然径流量的比例几乎都超过了50%，因此导致其径流变异也比较大， 该河段流量过程变异指标赋分为27.9分。

（3）张坊段在2018年4—6月有断流，因此张坊段流量过程变异程度同样很大， 全年平均用水量均超过了50%，因此导致其流量过程变异程度变大，该河段流量过程变异指标赋分为22.1分。

2.3 生态流量满足程度指标

生态流量满足程度指标要分别计算4—9月及10—3月最小日均流量占相应时段多年平均流量的百分比，赋分标准如表8。 每个河段取两个时期的最低赋分值为该河段生态流量满足程度最终赋分。

表8 生态流量满足程度赋分标准

根据拒马河上3个河段多年（自建站到2018年）水文系列计算得到其多年平均径流量：

（1）紫荆关段10—3月多年平均径流量5.40m3/s，最小日均径流量2.04m3/s，4—9月多年平均径流量9.84m3/s，最小日均径流量1.07m3/s，分别赋分为100分和21分。

（2）都衙段10—3月多年平均径流量4.12m3/s，最小日均径流量2.55m3/s，4—9 月多年平均径流量6.39m3/s，最小日均径流量2.24m3/s，分别赋分为100分和60分。

（3）张坊段10—3月多年平均径流量8.44m3/s，最小日均径流量0.019m3/s，4—9 月多年平均径流量20.2m3/s，最小日均径流量为0m3/s，张坊段两个时间段赋分均为0分。

因此紫荆关段、 都衙段和张坊段生态流量保障程度最终赋分别为21，60，0分。

2.4 拒马河水文水资源评价赋分情况

根据水资源开发利用率指标、 流量过程变异程度指标和生态流量保障程度指标的赋分情况， 通过加权求和计算的方法， 综合得出紫荆关段河流水文水资源赋分为31.7分； 都衙段河流水文水资源赋分为48.7分；张坊段河流水文水资源赋分为15.0，具体如表9～表11。

表9 紫荆关段水文水资源赋分计算

表10 都衙段水文水资源赋分计算

表11 张坊段水文水资源赋分计算

2.5 拒马河水文水资源评估结论

分段河流采用河长作为权重， 进行整条河流的水文水资源赋分计算，如式（4）。

式中 RHS为河流水文水资源赋分；RHSi为第i段评估河段水文水资源赋分；Wi为第i段评估河流长度（km）；Rs为评估河段数量。

本次拒马河水文水资源评价，将拒马河分成3个河段， 分别为紫荆关段， 全长85km； 都衙段， 全长105km；张坊段，全长48km。 由式（4）计算可知，拒马河水文水资源状况最终赋分为35.8分， 由表1可知，2018年拒马河的水文水资源情况为不健康状态。

3 分析与讨论

3.1 结果分析

通过本文的计算分析， 可以看出拒马河紫荆关段和张坊段水资源开发利用率相对较低， 拒马河年内流量变异较大， 生态流量保障度除都衙段外均较低，张坊段4—6月份甚至出现断流现象，因此，2018年拒马河水文水资源状况整体属于不健康状态。

3.2 保护策略分析

为了改变拒马河水文水资源的不健康状况，应采取一系列的措施对策：

（1）合理开发利用水资源，提高水资源的利用率。 我国已经初步建立了一系列关于水资源保护的法律法规，严格执行法律法规，依法治水，依法管水，是水资源实现可持续利用的根本保证［6］。

（2）严格控制拒马河沿线调出水量，保证河道最低生态流量，改善水文水资源状况，同时进行河道生态修复。

（3）大力加强有关水资源保护法规宣传和行政执法监督宣传。 通过宣传引导，强化全民节水意识，不断提高当地居民环境保护意识，共同努力营造“环境保护，人人有责”的氛围，使社会公众关心、认同并积极支持水资源保护工作， 促进拒马河水环境状况的持续向好发展，保持人与自然的和谐共存，创造良好的水资源保护社会氛围［7］。