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浅谈滃江流域水资源评价方法和研究

2020-03-05 493 上传者：管理员

摘要：文章根据1956~2015年实测水文资料及2016~2018年水质监测资料，从滃江流域降雨量、地表水资源量、蒸发、流域年径流量等实情况情出发进行分析，并对水质评价及供水量进行探讨，分析和预测滃江流域2030年的总需水量和总供水量。结果表明：滃江流域水资源较丰富，多年平均径流量和平均降雨量分别为55.5亿m3、1807.2mm。流域整体水质较差，IV~劣V类水质类别频繁出现。地表水供水百分比介于91.64%-94.43%之间，流域用水结构中以生产用水量为主，占总用水量的90.63%-91.95%。供水能满足发展需求，存在一定的富裕度。

关键词：
供需水预测
水质
水资源
滃江流域
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一、流域概况

滃江是北江的一级支流，发源于韶关市翁源县，流经韶关市和英德市后汇入北江。河流干流全长174km，流域集水面积4890km2，平均坡降1.11‰。滃江流域水系发达，支流众多，有集水面积100km2以上支流15条，1000km2以上的1条（烟岭河，又名小北江）。流域属亚热带季风气候，常年平均气温在20.9℃，多年平均降水量1807.2mm，多年平均径流量55.5亿m3。降雨分布极不均匀，以4-9月居多，7-9月多台风雨。整个流域呈长叶型，四面环山，中间形成盆地，盆地中被支流和低山丘陵分割成小平原，地势自东向西倾斜。流域地形如图1.滃江流域内自然资源丰富，有煤、铁、铅、锌、钨等矿产资源。2015年年末流域内常住人口86.6万，地方生产总值213.08亿元。

二、水资源量

1. 降雨量

多年平均等值线的变化在1600~2000mm，汛期降雨量占全年降雨量的75.5%，且多为暴雨。降雨量空间分布整体从上游至下游逐渐增加。流域上游地区年降雨量在1600-1800mm，下游地区雨量分布较多，年降雨量为1800~2000mm。长湖水库(坝下)站多年平均降雨量最多，石示头站最少，两者相差280.3mm。对降雨年内分配进行分析（图2），发现流域降雨量虽然较丰沛，但年内分配却很不均匀。降雨量主要集中在汛期（4-9月），约占全年降雨量的75.5%，其中又以前汛期（4-6月）居多，约占48.5%，后汛期占27%；枯水期（10-3月）占全年降雨量的24.5%。对降雨年际变化进行分析（表2），流域1956~2015年降雨变差系数Cv值为0.18，最大降雨量为1975年2655.5mm，最小降雨量为1963年1077.4mm，丰枯极值比为2.46。

2. 蒸发

滃江流域设有滃江1个蒸发站，选取1980~2015年的蒸发量进行分析（表3）。流域多年平均水面蒸发量为923.3mm。2月蒸发量最小为45.2mm，夏季气温高，蒸发量大，尤其是7-10月，月蒸发量介于104.2~111.4mm之间，约占全年蒸发量的46.8%。

3. 地表水资源量

滃江流域设有滃江、红桥、长湖水库（大坝）、长湖水库（坝下二）4个水文（位）站。其中滃江站流域控制面积大，资料系列长，适宜选做区域代表站。选用1956~2015年实测年径流系列，经过还原计算和一致性分析与处理，得到一致性较好、反映下垫面实际情况的天然年径流量系列，作为计算分析地表水资源量的基本数据[1]。

3.1 单站年径流量

滃江流域控制站滃江站1956~2015年径流量特征值见表4。结果表明，滃江站多年平均径流量为17.9亿m3，折合年径流深为894.7mm。最大年径流量为1973年的35.1亿m3（径流深1754.0mm），最小年径流量为1964年的5.4亿m3（径流深268.5mm）。

3.2 流域年径流量

以滃江站为参证站，采用面积、水量比拟法[2-3]，计算滃江流域1956~2015年平均年降雨量、天然年径流量如表5，流域多年平均径流量为55.5亿m3。滃江流域径流主要由降雨产生，径流量的年内分配基本上与降雨量一致，主要集中在汛期（4-9月）。从年际变化来看，流域年径流量最大为1973年76.6亿m3（径流深1567.3mm），最小为1963年的37.1亿m3（径流深757.8mm），丰枯极值比为2.1，系列变差系数Cv值为0.35，大于年降雨变差系数Cv值0.18，说明流域年径流的年际变化幅度较大。

4. 地下水资源量

滃江流域属山丘区，根据山丘区地下水资源量丰富且浅层地下水开发利用很少的实际情况，山丘区地下水资源量采用总排泄量代替[4]，也即为河川基流量。计算结果见表6，滃江流域多年平均地下水资源量为13.11亿m3，其中韶关市境内最多为7.18亿m3，这主要与韶关市山地面积较多有关。

5. 水资源总量

多年平均水资源量，包括流域内地表水资源量和地下水资源量，由地表水资源量和地下水资源量相加并扣除重复计算量而得[5]。滃江流域为山丘类型评价区，地表水资源量为55.5亿m3，地下水资源量为13.11亿m3，其中地下水资源量均为重复计算量，水资源总量等于地表水资源量为55.5亿m3。

三、水质评价

滃江流域内共划分了66个一级水功能区，35个二级水功能区，扣除一二级重复计算量共有水功能区67个，其中11个水功能区设立了水质监测站点。流域内水功能区水质监测情况如表，采用《地表水环境质量标准》（GB3838~2002）为评价依据，水质监测结果表明（表7），滃江从上游到下游整体水质较差，除龙仙镇水厂外，其余10个监测站点均达不到水功能区目标水质，IV~劣V类水质类别频繁出现。水体主要超标污染物包括营养盐、有机物、微生物及重金属多种类型。流域重金属污染物主要来源于上游滃江大宝山矿[6-7]，营养盐类污染物来源复杂，主要为农业面源污染、居民生活污水及渔业养殖。据研究，滃江向下游北江输送了大量的氮磷营养盐，对北江水质影响较大[8]。

四、供用水量

1. 供水量滃江流域2011~2015年供水情况见表8，流域2013年的总供水量最低为4.75亿m3，2015年最高达到5.03亿m3，比2013年增加了5.92%，总体来讲，2011~2015年流域供水量有所增加。流域供水地表水为主，2011~2015年地表水供水百分比介于91.64%-94.43%之间，其次是地下水，流域内新丰县地区有极少量其他供水水源。

2. 用水量流域用水量如表9。2011~2015年，滃江流域总用水量整体略微增加。用水结构比较稳定，其中生产用水量占总用水量的90.63%-91.95%；居民生活用水占总用水量的7.79%-9.12%；生态环境用水比例较小，占总用水量比例在0.6%以下。在生产用水中，农田灌溉用水量最多，比较稳定；林牧渔畜用水量具有增加趋势；工业用水量无明显变化趋势，但随着流域经济的发展，具有增加的可能性；城镇公用用水最少，但具有稳定增长的趋势。流域各行政分区用水量如图3，2011~2015年，翁源县和新丰县用水量有增加的趋势，其中翁源县2015年比2011年增加了8.11%，新丰县增加了13.25%；连平县用水量呈减少趋势；佛冈县和英德市用水量较稳定。行政区中，用水量最多的是翁源县，占全流域用水量的44.36%-48.05%，其次是英德市，占全流域用水量的28.79%-32.43%，两个行政区的总用水量占流域总用水量的比例高于75%，主要由于翁源县全部位于流域内，而其他行政区只是部分位于流域内。

五、供需水预测

1. 需水预测需水预测采用用水定额预测法进行计算，在对社会经济发展指标和各用户用水定额预测的基础上，通过两者乘积得出流域需水量如表10。根据预测结果，滃江流域2030年的总需水量(P=95%)为46204万m³，与2015年总用水量50282万m³相比有所减少。总需水中生活需水、第三产业和工业用水增长缓慢，农田灌溉用水略有下降。

2. 供水预测滃江流域的生活用水基本上由自来水供给，主要是以江河及其引水渠道或水库为水源，小部分农村生活用水取用井水、山溪、泉水为水源。工业用水中，城镇工业用水由自来水和企业自备供水设施供给，农村工业用水主要由企业自备供水进行解决，企业自备供水的水源直接提取江河地表水，只有小部分用水提取地下水。根据《清远市水资源综合规划》中的供水预测，结合近几年清远市的实际供水情况及供水水源设计供水能力，预测2030年流域可供水量为7.83万m³，预测结果如表11。根据需水预测及供水预测，滃江流域2030年的相应需水量为4.62亿m³，可供水量为7.83亿m³；滃江流域多年平均径流量为55.5亿m³，从水资源量来看，水资源比较充足，能满足发展需求，存在一定的富裕度。

六、结论

（1）滃江流域水资源较丰富，但时空分布不均匀。多年平均降雨量为1807.2mm，多年平均径流量为55.5亿m3。

（2）流域整体水质较差，IV~劣V类水质类别频繁出现。水体主要超标污染物包括营养盐、有机物、微生物及重金属多种类型。

（3）流域主要供水水源为地表水，地表水供水百分比介于91.64%-94.43%之间；流域用水结构比较稳定，其中以生产用水量为主，占总用水量的90.63%-91.95%。

（4）滃江流域2030年需水量为4.62亿m³，可供水量为7.83亿m³，供水能满足发展需求，存在一定的富裕度。

参考文献：

[1]王秀兰,王海宁,刘佳,等.天然年径流系列一致性检验与修正方法[J].水科学与工程技术,2017(6):62-65.

[2]赵人俊.赵人俊水文预报文集[M].水利电力出版社,1994.

[3]王厥谋.水文情报预报文集[M].黄河水利出版社,2000.

[4]梁学田.山丘区地下水资源评价的综合法[J].水文,1994(6):17-20.

[5]井涌.区域水资源总量计算方法分析[J].水文,2008,28(5):76-77.

[6]黄飞,王泽煌,蔡昆争,等.2016.大宝山尾矿库区水体重金属污染特征及生态风险评价[J].环境科学研究,29(11):1701-1708.