封丘縣地表水資源量分析

劉倩，李貝童，王一石

（封丘縣水利局，河南 封丘 453300）

1 概況

封丘縣位于河南省新鄉(xiāng)市東南部，地處黃河沖積扇平原北半部，地勢平緩，由西南向東北傾斜屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春旱多風(fēng)，夏熱多雨，秋高氣爽，冬寒少雪。年平均降水量590 mm。

2 地表水分區(qū)及雨量監(jiān)測

2.1 地表水分區(qū)

結(jié)合封丘縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃，全縣按水系劃分為2 個水資源分區(qū)，即金堤河天然文巖渠區(qū)和花園口以下干流區(qū)，面積分別為914.90、305.60 km2；按社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及水資源供需狀況劃分為2 個行政分區(qū)，即中心城區(qū)和其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積分別為41.30、1 179.20 km2。中心城區(qū)包括城關(guān)鎮(zhèn)和城關(guān)鄉(xiāng)、王村鄉(xiāng)、魯崗鄉(xiāng)部分區(qū)域，其余歸并為其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

2.2 雨量監(jiān)測

封丘縣僅有1 個封丘雨量觀測站，該雨量站1951 年設(shè)立。根據(jù)降水量計算的需要，參考《全國水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細(xì)則》（以下簡稱《技術(shù)細(xì)則》）要求，此次又從緊鄰縣域周邊選擇了5 個雨量代表站，有大賓、朱付村、大車集、開封、曲興站。此次選用雨量站觀測系列超過58 年有4 個站，僅有曲興站為1966年設(shè)立，資料系列不足50年。

金堤河天然文巖渠區(qū)平均降水量計算采用了封丘、大賓、朱付村、大車集4個代表站雨量系列資料；花園口以下干流區(qū)平均降水量計算采用了封丘、大賓、開封3個代表站雨量系列資料。

封丘縣境內(nèi)未設(shè)立水面蒸發(fā)觀測站，此次采用大車集站水面蒸發(fā)量觀測資料，蒸發(fā)觀測器皿為Eφ20 cm、Eφ80 cm、E601 三種型號混合觀測。

3 地表水資源量計算與分析

3.1 計算方法

3.1.1 基本計算方法

采用水文比擬方法計算（借用鄰近地區(qū)的計算成果），則采用降水量加權(quán)的面積比縮放，即：

式中：W分區(qū)、W控—分區(qū)和控制站水量；P分區(qū)、P控—分區(qū)和控制站的面雨量；F分區(qū)、F控—分區(qū)和控制站的面積；α控—控制站年徑流系數(shù)。

3.1.2 分區(qū)計算代表站選用

分區(qū)地表水資源量計算代表站選用情況如下：

一是金堤河天然文巖渠區(qū)選用大車集站（朱付村—大車集區(qū)間）長系列徑流還原計算成果，采用降水量加權(quán)的面積比縮放。

二是花園口以下干流區(qū)選用大車集站長系列徑流還原計算成果，采用降水量加權(quán)的面積比縮放。

3.2 地表水資源量及分布

3.2.1 地表水資源量

封丘縣多年平均地表水資源量7 620 萬m3，折合徑流深62.40 mm，徑流系數(shù)0.11。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)多年平均地表水資源量為6 031 萬m3，折合徑流深65.90 mm；花園口以下干流區(qū)多年平均為1 589萬m3，折合徑流深52 mm。

3.2.2 地表水資源時空分布特點(diǎn)

地表水資源量區(qū)域分布主要受降水量、流域地形地貌影響，封丘縣降水量變化梯度不明顯，地表水資源量分布主要取決于下墊面產(chǎn)匯流條件。

封丘縣地表水資源量主要產(chǎn)生在汛期，連續(xù)最大四個月出現(xiàn)時間稍滯后于降水量。全縣多年平均連續(xù)最大四個月（7—10月）地表水資源量占全年的70%以上，多年平均月最大值出現(xiàn)在7—8月份，月最小值出現(xiàn)在1月份和12月份。

3.3 地表水資源系列分析

3.3.1 不同系列比較

以1956—2013 年地表水資源多年系列（1）平均值作為基準(zhǔn)進(jìn)行不同系列的豐枯分析。

封丘縣1956—1979年地表水資源系列（2）比多年系列（1）偏多18.30%。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)偏多18.50%，花園口以下干流區(qū)偏多17.70%。

封丘縣1980—2000年地表水資源系列（3）比多年系列（1）偏少3.60%。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)偏少4.10%，花園口以下干流區(qū)偏少1.70%。

封丘縣2000—2013年地表水資源系列（4）比多年系列（1）偏少12.60%。其中，金堤河天然文巖渠區(qū)偏少12.70%，花園口以下干流區(qū)偏少12.20%。

封丘縣地表水資源量不同系列比較結(jié)果見圖1。

3.3.2 年代變化

從年代變化分析來看，20世紀(jì)50年代、60年代和70年代，封丘縣地表水資源量處于相對豐水期，20 世紀(jì)80 年代后則進(jìn)入相對枯水期。60年代、70 年代全縣地表水資源處在最豐時期，比多年平均偏多16%以上；而80 年代和2000 年后是枯水期，尤其2010 年以來出現(xiàn)了嚴(yán)重的干旱，比多年平均偏少35.30%。

3.3.3 年際變化

封丘縣地表水資源量年際變化大，豐枯非常懸殊。根據(jù)1956-2013 年系列計算分析，1964 年全縣地表水資源量最多，為18 598萬m3，而1981年最少，僅為1 908 萬m3，豐枯倍比達(dá)9倍以上。封丘縣地表水資源量的豐枯年際變化倍比詳見表1。

表1 封丘縣地表水資源量極值分析表 單位：萬m3

3.4 地表水資源計算成果合理性分析

此次封丘縣地表水資源量計算采用大車集站天然徑流計算系列成果作為計算參考站資料。為此，此次點(diǎn)繪了各計算分區(qū)降水量～地表水資源量相關(guān)圖，進(jìn)一步檢查分析各計算區(qū)地表水資源系列的合理性，同時針對個別突出數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入成因分析，并進(jìn)行修正，盡可能保證各分區(qū)計算成果的合理性。

封丘縣地表水資源計算成果的P-R關(guān)系曲線如圖2所示，封丘縣降水量與地表水資源量關(guān)系點(diǎn)據(jù)基本成帶狀分布，未出現(xiàn)群分離的情況，表明選用大車集站資料成果可以滿足計算推求封丘縣地表水資源系列的精度要求。

金堤河天然文巖渠區(qū)、花園口以下干流區(qū)的P-R關(guān)系曲線均表明，該區(qū)域降水量與地表水資源量點(diǎn)群帶狀分布特征明顯，其相關(guān)性比較好。

4 總結(jié)

在水資源調(diào)查評價和水資源開發(fā)利用狀況調(diào)查評價的基礎(chǔ)上，查清封丘縣地表水資源量其開發(fā)利用現(xiàn)狀，為合理開發(fā)利用和治理保護(hù)提供科學(xué)的依據(jù)和方案。