南陽市水資源量及降水量年際變化趨勢分析

馬一鳴，李 東，李少哲

（1.河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南 南陽 473057）

1 引言

南陽市是河南省人口最多、面積最大的農業城市，素有“中州糧倉”之稱。南陽在農業、工業以及服務業的發展過程中對水資源的需求量日益劇增。通過分析南陽市水資源總量、地表水資源量和地下水資源量的年際變化特征，以及地表水資源量與降水量年際變化相關程度，有利于指導南陽市水利系統合理地規劃、利用當地水資源，使有限的水資源發揮出最大的價值，為優化南陽市水資源配置提供重要依據。

本次研究水資源量和降水量的數據資料來自《河南省水資源公報》（2001-2020 年）和《南陽市水資源公報》（2001-2020年），資料長度2001-2020年，共計20 a，采用變化趨勢法、相關分析法和雙累積曲線法等研究方法。

2 水資源總量及年際變化特征

2.1 水資源總量概況

水資源總量是指評價區域內當地降水形成的地表水資源量與地下水資源量（不包括區外來水量）相疊加，扣除兩者之間互相轉化的重復計算量而得。

2.2 水資源總量年際變化特征

南陽市市域總面積2.65 km2，橫跨長江、淮河、黃河三大流域，長江流域漢江水系的唐白河流域面積最大，丹江次之，流域面積23 782 km2；淮河流域分布于桐柏大部分及方城東部、北部，流域面積2 727 km2；黃河流域分布于南召縣馬市坪鄉，流域面積24 km2。南陽市河流眾多，南陽市30 km2以上河道總數266條，其中50 km2以上184條，100 km2以上99條，1 000 km2以上14條：唐白河、淮河、丹江、唐河、湍河、老灌河、甘澧河、清河、泌陽河、淇河、三夾河、西趙河、滔河、刁河。10 000 km2以上3條：丹江、唐白河、淮河。全市現有水庫517座，其中大型水庫2座，鴨河口水庫和趙灣水庫；中型水庫26座；小型水庫489座，其中小（1）型水庫88 座，小（2）型水庫401 座。據歷年水利統計數據可知，南陽市多年平均年徑流量是61.50億m3，折合成年平均徑流深為232.00 mm。

南陽市2001-2020年多年平均水資源總量為59.72億m3，水資源總量最豐富年份為2010年，水資源總量最短缺年份為2019年，南陽市水資源總量整體呈上升-下降-上升-下降，起伏波動較大，水資源總量年際變化的趨勢整體下降且趨于減少的趨勢不斷加強。由此說明，近年來南陽市極端天氣頻繁出現且加重的情況與南陽市水資源總量的年際變化降低趨勢密切相關。

3 地表水資源量及年際變化特征

3.1 地表水資源量概況

地表水資源量是指評價區域在一定時段內由降水產生的地表徑流總量，其主要包括河川徑流總量，還有湖泊、冰川等地表水體中由當地降水形成可逐年更新的動態水量。

3.2 地表水資源量年際變化特征

南陽市2001-2020年多年平均地表水資源量為51.34億m3，最大年份為2010年，其地表水資源總量為132.57億m3，最小年份為2019 年，其地表水資源總量為14.30 億m3，年際變化較大。2001-2020 年南陽市地表水資源量的年際變化呈降低趨勢，年際趨勢線表現為負斜率，即-1.8962。通過分析可知，自2001 年以來南陽市不同年份均有一定程度的洪澇、干旱等自然災害現象，其主要表現在部分年份地表水源量增加或減少的現象。隨著我國城市化的迅速發展，人類對地表的改造和不合理利用影響著地表水資源的更新。

4 地下水資源量及年際變化特征

4.1 地下水資源量概況

地下水是水資源的重要組成部分，由于其分布廣、水量穩定、水質好和調蓄能力強，正在被人類越來越廣泛地開發利用，尤其南陽這樣季風大陸濕潤半濕潤氣候的農業大市，地下水資源已經成為該地區重要的水源之一。根據河南省水利廳2014年12 月發布的《河南省地下水超采區評價報告》，南陽市存在淺層地下水超采，涉及新野縣城市規劃區（含城關鎮與城郊鄉）、唐河縣西南部（黑龍鎮、龍潭鄉、蒼臺鄉、湖陽鎮）和鄧州市城市規劃區（含城郊鄉）。

4.2 地下水資源量年際變化特征

南陽市2001-2020 年平均年地下水資源量是21.02 億m3，最大值是30.93 億m3，出現在2010 年；最小值是13.02 億m3，出現在2019 年。地下水資源量年際變化趨勢波動起伏較大，整體上呈下降趨勢。近些年，隨著社會經濟的快速發展，人們生活水平的不斷提高，人口數量的繼續增加，導致水資源需求與日俱增以及過度開采地下水資源來滿足人類對水資源的需求，都是造地下水資源量不斷下降的因素。

5 降水量及其對水資源量年際變化的影響

根據南陽市2001-2020年地表水資源量和降水量，繪制降水—徑流雙累積曲線（見圖1）。通過分析可知，南陽市降水-徑流雙累積曲線轉折點年份為2010年，表明南陽市2010年以后降水—徑流關系發生了改變，其主要原因是隨著社會經濟的迅速發展，城市化進程的不斷加快，造成城市下墊面性質產生變化，引起區域水循環特征發生改變，以及人類活動對水資源的開發利用造成地表產匯流條件發生改變。

文章分別繪制了南陽市2001-2020年累積徑流量曲線、累積降水量曲線，如圖2、圖3。通過分析可知，擬合關系式的判定系數R2 越大，其擬合效果較好。本次利用累積量斜率比較法，量化了降水和人類活動對徑流量變化的影響程度，通過分析可知，南陽市降水對徑流量變化程度影響較小，徑流量的變化主要是由于隨著城市化進程的不斷加快，導致地表不透水率增加，致使下墊面條件發生了明顯變化。

圖2 南陽市累積徑流量曲線圖

圖3 南陽市累計降水量曲線圖

6 結語

通過以上分析，南陽市2001-2020年水資源總量年際變化的趨勢整體呈下降趨勢，且減少的趨勢不斷加強。南陽市水資源總量的年際變化趨勢會影響到地表水資源量、地下水資源量的年際變化表現，其趨勢走向基本相似，且均呈現下降趨勢。

通過對南陽市2001-2020年降水量、地表水資源量變化趨勢分析可知，降水量較大的年份其地表水資源量也較大。降水量和地表水資源量變化趨勢整體一致，但降水量的年際變幅小于地表水資源量的年際變幅，其中降水量下降趨勢更為明顯。

南陽市降水量與水資源量高度相關，水資源的變化趨勢與降水的變化趨勢基本一致。通過分析可知，南陽市水資源量的減少主要是氣候變化和人類活動共同作用的結果，其中人類活動是致使水資源量減少的重要原因。