南阳市水资源量及降水量年际变化趋势分析

马一鸣，李 东，李少哲

（1.河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，河南 南阳 473057）

1 引言

南阳市是河南省人口最多、面积最大的农业城市，素有“中州粮仓”之称。南阳在农业、工业以及服务业的发展过程中对水资源的需求量日益剧增。通过分析南阳市水资源总量、地表水资源量和地下水资源量的年际变化特征，以及地表水资源量与降水量年际变化相关程度，有利于指导南阳市水利系统合理地规划、利用当地水资源，使有限的水资源发挥出最大的价值，为优化南阳市水资源配置提供重要依据。

本次研究水资源量和降水量的数据资料来自《河南省水资源公报》（2001-2020 年）和《南阳市水资源公报》（2001-2020年），资料长度2001-2020年，共计20 a，采用变化趋势法、相关分析法和双累积曲线法等研究方法。

2 水资源总量及年际变化特征

2.1 水资源总量概况

水资源总量是指评价区域内当地降水形成的地表水资源量与地下水资源量（不包括区外来水量）相叠加，扣除两者之间互相转化的重复计算量而得。

2.2 水资源总量年际变化特征

南阳市市域总面积2.65 km2，横跨长江、淮河、黄河三大流域，长江流域汉江水系的唐白河流域面积最大，丹江次之，流域面积23 782 km2；淮河流域分布于桐柏大部分及方城东部、北部，流域面积2 727 km2；黄河流域分布于南召县马市坪乡，流域面积24 km2。南阳市河流众多，南阳市30 km2以上河道总数266条，其中50 km2以上184条，100 km2以上99条，1 000 km2以上14条：唐白河、淮河、丹江、唐河、湍河、老灌河、甘澧河、清河、泌阳河、淇河、三夹河、西赵河、滔河、刁河。10 000 km2以上3条：丹江、唐白河、淮河。全市现有水库517座，其中大型水库2座，鸭河口水库和赵湾水库；中型水库26座；小型水库489座，其中小（1）型水库88 座，小（2）型水库401 座。据历年水利统计数据可知，南阳市多年平均年径流量是61.50亿m3，折合成年平均径流深为232.00 mm。

南阳市2001-2020年多年平均水资源总量为59.72亿m3，水资源总量最丰富年份为2010年，水资源总量最短缺年份为2019年，南阳市水资源总量整体呈上升-下降-上升-下降，起伏波动较大，水资源总量年际变化的趋势整体下降且趋于减少的趋势不断加强。由此说明，近年来南阳市极端天气频繁出现且加重的情况与南阳市水资源总量的年际变化降低趋势密切相关。

3 地表水资源量及年际变化特征

3.1 地表水资源量概况

地表水资源量是指评价区域在一定时段内由降水产生的地表径流总量，其主要包括河川径流总量，还有湖泊、冰川等地表水体中由当地降水形成可逐年更新的动态水量。

3.2 地表水资源量年际变化特征

南阳市2001-2020年多年平均地表水资源量为51.34亿m3，最大年份为2010年，其地表水资源总量为132.57亿m3，最小年份为2019 年，其地表水资源总量为14.30 亿m3，年际变化较大。2001-2020 年南阳市地表水资源量的年际变化呈降低趋势，年际趋势线表现为负斜率，即-1.8962。通过分析可知，自2001 年以来南阳市不同年份均有一定程度的洪涝、干旱等自然灾害现象，其主要表现在部分年份地表水源量增加或减少的现象。随着我国城市化的迅速发展，人类对地表的改造和不合理利用影响着地表水资源的更新。

4 地下水资源量及年际变化特征

4.1 地下水资源量概况

地下水是水资源的重要组成部分，由于其分布广、水量稳定、水质好和调蓄能力强，正在被人类越来越广泛地开发利用，尤其南阳这样季风大陆湿润半湿润气候的农业大市，地下水资源已经成为该地区重要的水源之一。根据河南省水利厅2014年12 月发布的《河南省地下水超采区评价报告》，南阳市存在浅层地下水超采，涉及新野县城市规划区（含城关镇与城郊乡）、唐河县西南部（黑龙镇、龙潭乡、苍台乡、湖阳镇）和邓州市城市规划区（含城郊乡）。

4.2 地下水资源量年际变化特征

南阳市2001-2020 年平均年地下水资源量是21.02 亿m3，最大值是30.93 亿m3，出现在2010 年；最小值是13.02 亿m3，出现在2019 年。地下水资源量年际变化趋势波动起伏较大，整体上呈下降趋势。近些年，随着社会经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，人口数量的继续增加，导致水资源需求与日俱增以及过度开采地下水资源来满足人类对水资源的需求，都是造地下水资源量不断下降的因素。

5 降水量及其对水资源量年际变化的影响

根据南阳市2001-2020年地表水资源量和降水量，绘制降水—径流双累积曲线（见图1）。通过分析可知，南阳市降水-径流双累积曲线转折点年份为2010年，表明南阳市2010年以后降水—径流关系发生了改变，其主要原因是随着社会经济的迅速发展，城市化进程的不断加快，造成城市下垫面性质产生变化，引起区域水循环特征发生改变，以及人类活动对水资源的开发利用造成地表产汇流条件发生改变。

文章分别绘制了南阳市2001-2020年累积径流量曲线、累积降水量曲线，如图2、图3。通过分析可知，拟合关系式的判定系数R2 越大，其拟合效果较好。本次利用累积量斜率比较法，量化了降水和人类活动对径流量变化的影响程度，通过分析可知，南阳市降水对径流量变化程度影响较小，径流量的变化主要是由于随着城市化进程的不断加快，导致地表不透水率增加，致使下垫面条件发生了明显变化。

图2 南阳市累积径流量曲线图

图3 南阳市累计降水量曲线图

6 结语

通过以上分析，南阳市2001-2020年水资源总量年际变化的趋势整体呈下降趋势，且减少的趋势不断加强。南阳市水资源总量的年际变化趋势会影响到地表水资源量、地下水资源量的年际变化表现，其趋势走向基本相似，且均呈现下降趋势。

通过对南阳市2001-2020年降水量、地表水资源量变化趋势分析可知，降水量较大的年份其地表水资源量也较大。降水量和地表水资源量变化趋势整体一致，但降水量的年际变幅小于地表水资源量的年际变幅，其中降水量下降趋势更为明显。

南阳市降水量与水资源量高度相关，水资源的变化趋势与降水的变化趋势基本一致。通过分析可知，南阳市水资源量的减少主要是气候变化和人类活动共同作用的结果，其中人类活动是致使水资源量减少的重要原因。