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中文摘要水是人類賴以生存和發(fā)展不可替代的自然資源,也是維系地球上生態(tài)平衡、決定環(huán)境質(zhì)量狀況最積極、最活躍的自然要素之一,同時(shí)水是人類生活和社會(huì)生產(chǎn)不可缺少的一項(xiàng)自然資源。但水資源有時(shí)貧乏,有時(shí)豐富,在時(shí)間和空間上分布極不均勻。水資源評(píng)價(jià)是確定水的資源量(包括水質(zhì))、范圍和其相互關(guān)系,據(jù)此可以利用和控制它的可能性。水資源評(píng)價(jià)包括地表水資源評(píng)價(jià)、地下水資源評(píng)價(jià)、水資源總量評(píng)價(jià)、水資源供需平衡分析。本設(shè)計(jì)主要計(jì)算了水資源評(píng)價(jià)中的地表水資源評(píng)價(jià)、地下水資源評(píng)價(jià)、水資源總量評(píng)價(jià)、水資源供需平衡分析。首先,對(duì)降水資料進(jìn)行三性審查,即可靠性、一致性、代表性,并進(jìn)行頻率計(jì)算,做出頻率曲線,對(duì)降水量進(jìn)行年內(nèi)和年際分配,并對(duì)其時(shí)空分布進(jìn)行分析。其次,對(duì)徑流和蒸發(fā)資料進(jìn)行分析,計(jì)算徑流量、蒸發(fā)量、干旱指數(shù)和地表水資源總量。然后進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)。最后計(jì)算水資源總量,進(jìn)行水資源供需平衡分析。關(guān)鍵詞:水資源評(píng)價(jià)、地表水資源、水資源供需平衡分析。Abstract藍(lán)W濃a腎t媽e導(dǎo)r慌撥i鏡s瀉冒o落n跟e議安o目f屢猾t通h晚e斯勵(lì)m燦o熔s秤t同例i居m晴p咽o摸r慶t式a偏n剪t錫擦n電a庸t煙u芒r墨a都l應(yīng)禿r讀e西s狐o碧u己r仙c遍e滾s欄擱t鞠h粘a施t經(jīng)歉h屢u艘m沃a晝n著貓r挑e億l儉i務(wù)e印s精被o壺n行說a志n藝d柿兇c史a搶n朋叮n屯o憲t縫耕b貓e盯糕s葉u女b單s芹t良i盆t景u附t笨e嶄d抄.缺A診n匆d托貪i鵝t元俊i花s??辭茶n述e右估o暑f斬蹲t掙h偉e塊訊m劑o農(nóng)s引t烏朋p字o烏s巷i液t雙i促v隸e宋拳a跨n彼d洲旺a偷c題t肯i欣v角e軋榮n透a咬t壘u困r烏a葬l扶脊e濫l翠e融m泉e需n自t添s柏壺t鳥h照a首t紫據(jù)i剪t賢致h從o扭l釣d蒸s個(gè)或t似h結(jié)e薪孩e膏c勉o區(qū)l強(qiáng)o漆g廳i走c雕a朋l嚴(yán)默b真a挨l另a傲n呼c袋e掛漿o孟f舟定t去h系e塑移e麗a肆r嗓t若h羽界a侵n清d善卵d漂e集t玩e仰r抓m鼓i伍n肅e睡s嫩滴e哭n銀v像i剝r(jià)垂o午n啞m啟e騎n棵t熟a請(qǐng)l吧守q駛u湖a祖l遞i嫂t養(yǎng)y哀基c炸o串n脅d銷i屑t漠i威o亦n攝.時(shí)繪B摩u陜t悶崇w跳a摸t拌e不r何度r賭e江s弄o動(dòng)u灣r矛c責(zé)e析條i邊s俊福s歷o嚼m(xù)鴨e誤t投i羅m信e娃s應(yīng)索s年c督a佳r扎c墾e吸,錘賺s篇o犬m錄e做t迷i緞m精e五s貝育p尸l查e垮n店t組i槍f巷u湖l蓄隆a散n沈d憶域a束l若w內(nèi)a尖y嚇s督亭v若e晴r銀y勉竭u吳n思e糞v咸e妙n耀l酒y怒求d餅i遭s守t亡r獎(jiǎng)i意b打u思t難e脊d盼,篇讀b陣o暢t綱h旱天i探n影聽s顛p易a株c挑e塌態(tài)a滿n喪d經(jīng)怕t緒i女m歐e駛.探歐W貪a會(huì)t柔e眨r莫越r術(shù)e叢s爬o匆u魯r夠c蜓e蓋s泥怖e捐v獲a撐l圓u洽a劑t掀i蕩o恢n孔挺i躍s素棗t騎h開e叫司d糕e終t包e炸r糞m磁i僵n刑a遍t恒i跌o玻n盲跟o托f坡忠t禮h榮e擱柄a販m鴨o悟u工n泥t控少o找f坑漿w息a后t奸e值r濁粘r膏e職s鬧o征u翼r維c灶e出s覺臨(過i獸n蔥c統(tǒng)l府u羞d吼i綱n緊g膝富w研a瘡t拖e棗r尼唉q釋u墻a衡l碌i山t樓y讓)蜻,待冬t藝h搭e僵班r促a砍n膊g山e佩拘a猴n查d洗當(dāng)i功t艦s底隙r搬e農(nóng)l儉a炊t隨i欲o緣n特s與h盲i死p幼,汁服a塌n齊d夜迫a殼c巖c據(jù)o攏r嶄d御i混n碌g取陶t疤o壁希t吐h激e扶紙a昂b畝o該v劣e汗鼻c污a棋n資痛b吉e許遷u協(xié)s為i芒n林g博往a尺n舟d費(fèi)惹c脾o溪n摧t葡r喇o廚l長(zhǎng)l膛i殲n補(bǔ)g客鞠i杏t聞s圈覆p粒o漁s炭s你i監(jiān)b捕i堤l旱i茶t抹y插.忍司W(wǎng)坑a須t搬e礦r獅翠r搬e亦s冤o敲u余r灘c陜e黃s稻底e檔v佳a(bǔ)煤l站u置a鴨t絞i天o廉n溝越i敢n代c揮l象u火d翠e忽s膜利s寨u撈r唉f該a尚c睛e刺驅(qū)w食a偉t簡(jiǎn)e柜r姜蘋r濾e從s魯o聽u泉r歲c緒e晶s摧孕e幟v違a風(fēng)l凡u連a攪t隊(duì)i紋o支n賤,脫哈g房r得o腹u金n懼d勢(shì)w傍a銷t炊e臣r膛邁r柳e潛s就o工u常r暴c斷e調(diào)s烏e井v塵a曠l財(cái)u仔a逢t攔i箱o沉n殘,怎削t昂h義e涉吼e約v穴a侵l面u僵a達(dá)t劍i胡o阿n蘭睬o鳥f井晃t秒o贊t防a窩l練側(cè)w劣a樣t搖e饞r閑堤r舉e準(zhǔn)s該o括u繪r竄c管e專s陳,按袋s碗u解p荒p亭l肥y割撞a柱n鈴d餡善d半e嘉m慕a酸n攜d恭飯b脈a院l抗a英n搖c配e元褲o劣f風(fēng)蘋w距a寄t艱e頓r傻皮r緒e沙s震o衫u印r泡c乏e透s艙.袍T紫h般i肆s航贈(zèng)d窄e微s序i或g于n同子m研a嶺i排n自l榴y害器h廳a嬌s悅菊c器a技l音c諸u者l徐a線t液e槍d癥禮s男u昌r本f穗a肺c棍e斃壤w除a汁t捎e拴r治融r戶e統(tǒng)s鼠o告u摘r甜c攪e長(zhǎng)s澡蜻e稱v呢a擠l峽u凍a觸t頭i袋o要n暗,板率g脫r賭o蔽u傻n粘d其w爽a娛t慈e猴r鍵民r鎖e溜s抵o騙u計(jì)r處c激e株s印跌e悲v尿a弱l析u拉a吼t董i戰(zhàn)o岔n初,只想t耐o撫t(yī)漢a潮l稅敢w徒a舊t停e法r賓刑r艇e哨s早o錦u江r獵c傘e該s暈,諷義s叉u塘p除p叫l(wèi)擁y寇傾a杠n冠d克頌d盾e皆m減a吳n童d年丈b桶a鞭l銷a押n炮c躲e沸哲o剃f四信w寒a(chǎn)玩t矩e潛r驗(yàn)憤r技e離s碧o翁u揉r銅c技e糕s煩患i亡n償怖w卵a(bǔ)桿t凡e廊r他價(jià)r菊e搞s去o諷u瓣r櫻c前e茂s挺姜e蜂v構(gòu)a亭l江u嚇a哀t孔i伙o率n殖.朱保F色i監(jiān)r叮s泄t類,引襯r凳e購(gòu)v諷i闊e賤w賴懶t脫h聾e石垂t耗h感r患e乒e噸悲a誕s曠p省e菜c名t貨s管弊o(hù)兼f勇慨p晶r腿e去c擔(dān)i白p陣i年t捷a揚(yáng)t權(quán)i歉o駛n筍進(jìn)d李a惱t袖a唯,蜓計(jì)n弓a變m餐e冒l(fā)屢y嶼秘r匆e乏l拔i蝴a錄b診i黨l歉i遮t積y止,迎袖c堪o雜n唐s款i痰s仙t倡e努n免c屆y曠,嗓世r擺e掛p減r猴e域s虜e釣n想t釀a鼓t搭i韻v糞e聞,豆餅a須n篇d嘉翅d輸o墻榮f共r跑e遷q收u彎e界n己c滾y只填c崗a街l滑c草u封l撿a縮t概i洋o難n般,趁艷m勿a沒k夸e棍泛f拉r抬e減q頂u娛e刪n并c身y私訴c蘇u放r較v雖e測(cè).柿罪D稍o侍即a輝n沒n步u頂a論l桃腳d駁i玉s治t重r液i路b造u命t值i驢o厭n膠巡a惕n杠d樓米y江e象a傭r虜業(yè)i愛n歪t(yī)森e鑼r宴r煌e啄g趟i父o胡n妙a螞l辣竿d吉i嘩s房t亞r搞i港b造u四t棗i殊o帳n黎蘿o瓣f江知p粉r腰e巡c園i綁p測(cè)i贊t伙a丈t輕i址o蒼n育,啞把a(bǔ)柿n嶄d嗽墓a侍n姥a(bǔ)側(cè)l肉y壘s頂i江s瓣嬸t介h襪e購(gòu)顆t名e指m魄p爛o滴r瓶a襯l辯搏a燕n鬼d乞狐s遮p條a松t賢i譯a途l戶榜d呢i筐s哲t詳r嚇i遙b贊u急t普i而o食n昨.圓傷S陶e程c挨o隨n槍d膨l聯(lián)y毫,釣鞋a捉n匙a擾l仿y胖s配i交s危竄r前u柜n式o蓋f必f梳壁d廟a敢t核a松繭a晉n用d嚇玻e強(qiáng)v嫩a貴p跑o塑r拴a桶t饅i環(huán)o炸n窩愚d例a肝t宗a嘗,蝴心a盛n努d尼燙c姿a求l達(dá)c照u墳l參a診t伴e閃扁r叫u濟(jì)n敬o與f浙f協(xié),煤芹e競(jìng)v蘆a底p脂o饅r扛a免t籃i已o槳n笨,堆d效r桿o顛u艙g撞h朽t膀最i展n喪d件e崖x伍裁a翻n畜d郵細(xì)t討o陶t粘a畫l濃由s冶u戰(zhàn)r羅f撲a剝c腿e博查w蹄a作t攏e歸r衣支r玻e彈s黑o病u匪r衣c紡e繼s犯.啟江T嫩h零e棚n他勒e凳v蹤a綱l網(wǎng)u浙a貧t簽e廊終g殲r瘋o眨u昏n禿d撲w次a樣t臺(tái)e折r陰幟r掀e詞s隔o豆u遮r搏c串e喝s匯.西沉F疑i凱n獎(jiǎng)a念l體l越y(tǒng)塵,涂影c會(huì)a頂l酬c太u說l秤a櫻t穿e穗今t三o龍t無a為l樹棗w撈a酸t(yī)掌e升r窩滾r禍e漢s祝o王u士r麥c特e會(huì)s留,臺(tái)宏a坑n誠(chéng)d當(dāng)疲d寶o遷脖s解u代p常p藍(lán)l豆y渡櫻a(bǔ)圖n斜d蹲降d刻e何m撒a冰n桃d殘很b擋a常l枕a謠n皺c蘿e謹(jǐn)兩o璃f嘴該w并a板t蹲e坦r六擦r刃e鈔s坑o氧u糟r盒c臥e烏s縣.朝K聞e冰y殊w藥o洋r供d棒肝:蛾酸W遣a腥t摧e丘r健晚r波e貢s殼o碧u統(tǒng)r爽c登e帥s申鳳e度v汗a店l老u掠a扒t芹i識(shí)o透n月,偉字s斥u得r錢f漸a倚c播e甲把w近a嫩t娛e挺r輔泛r詳e噸s占o(jì)成u卻r悼c瓶e脆s叢,服尸G段r碎o蝴u對(duì)n冰d屯w訴a帆t奴e俊r旅喬r離e溉s龍o痛u領(lǐng)r描c敵e哲s瀉,倒險(xiǎn)S五u碼p顯p料l奮y妖忌a致n圖d綿貧d胡e開m纏a櫻n趣d姨員b摸a押l寒a(chǎn)拼n翅c晝e棍鹽o訂f撞報(bào)w欄a剛t刻e橫r像碰r扒e執(zhí)s校o祖u土r駛c礦e們s漁,講倦S羞t矮a陷t殿i丙s彩t智i振c撓a醬l泥致p材a腹r驅(qū)a康m演e柄t勝e撿r東.賢目習(xí)錄HYPERLINK\l"_Toc200965797"批1承卸公緒恥論暈1HYPERLINK\l"_Toc200965798"析1貧.類1限甚水董資路源侮及救其充研酷究冬進(jìn)工展當(dāng)1HYPERLINK\l"_Toc200965799"般水將資蟲源炎及地其里涵塔義宅1HYPERLINK\l"_Toc200965800"御1照.深1票.朗2有悔國(guó)渣內(nèi)稱外霧水腰資森源壯問展題炭2HYPERLINK\l"_Toc200965801"兄1蠟.茅2灣偽國(guó)排內(nèi)夜水耀資懼源早評(píng)桑價(jià)悔研睬究央進(jìn)禾展靠3HYPERLINK\l"_Toc200965802"慧1住.胳3鋤盲本獸次姑研度究庭內(nèi)救容庫(kù)5HYPERLINK\l"_Toc200965803"攤2刪抽水大判興撒區(qū)玩的配基接本禁情證況暫6HYPERLINK\l"_Toc200965804"芳2干.貧1倉(cāng)盜地促理敬位眼置進(jìn)及脹行次政弊區(qū)畫劃撤6HYPERLINK\l"_Toc200965805"而2柄.旺2湊廟社時(shí)會(huì)狀經(jīng)勒濟(jì)抓狀飾況易7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)“水利”一詞完全相對(duì)應(yīng)的較貼切的譯文。隨著時(shí)間的發(fā)展,西方的“水資源”也越來越具有“水利”的意義?!吨袊?guó)大百科全書》是國(guó)內(nèi)最具有權(quán)威性的工具書,但在不同卷冊(cè)中對(duì)水資源給予了不同解釋。如在大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、水文科學(xué)卷中,水資源被定義為“地球表層可供人類利用的水,包括水量(水質(zhì))、水域和水能資源,一般指每年可更新的水量資源”:在水利卷中。水資源則被定義為“自然界各種形態(tài)(氣態(tài)、固態(tài)或液態(tài))的天然水,并將可供人類利用的水資源作為評(píng)價(jià)的水資源”。為了對(duì)水資源的內(nèi)涵有全面深刻的認(rèn)識(shí),并盡可能達(dá)到統(tǒng)一,191年《水科學(xué)進(jìn)展》雜志社邀請(qǐng)一部分知名專家學(xué)者進(jìn)行了一次筆談,他們的主要觀點(diǎn)是(姜文來,1998):(1)降水是大陸上一切水分的來源,但它只是一種潛在的水資源,只有降水中可被利用的那一部分水量,才是真正的水資源(張家城)。(2)從自然資源概念出發(fā),水資源可定義為人類生產(chǎn)與生活資料的天然水源,廣義水資源應(yīng)為一切可被人類利用的天然水,狹義的水資源是指被人們進(jìn)行水資源開發(fā)利用的那部分水(劉昌明)。(3)水資源是指可供國(guó)民經(jīng)濟(jì)利用的淡水水源,它來源于大氣降水,其數(shù)量為扣除降水期蒸發(fā)的總降水量(曲耀光),(4)水資源一般是指生活用水、工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水,此稱為狹義水資源;廣義水資源還包括航運(yùn)用水、能源用水、漁業(yè)用水等。概言之,一切具有利用價(jià)值,包括各種不同來源或不同形式的水,均屬于水資源范疇(陳夢(mèng)熊)。(5)不能籠統(tǒng)地稱“四水”(降水、地表水、土壤水、地下水)為水資源,只有那些具有穩(wěn)定徑流量、可供利用的、相應(yīng)數(shù)量的水可定義為水資源(施德鴻)。(6)遷水田資太源磚是到維惜持州人姨類糕社偏會(huì)植生酸存什與粥發(fā)茄展航的奔重趴要聽自川然顧資瓣源悲之糊一篇,祖它帖應(yīng)擴(kuò)當(dāng)牢具歷有限如額下姻特思性善:險(xiǎn)a暢、撲可漫以霉按妙照護(hù)社像會(huì)砍的夠需歐要孫提久供含或祥有灘可展能鬧提篇供信的擦水衰量貪;炮b溝、常這矩個(gè)散水雹量汗有獨(dú)可近靠麗的塘來哨源良,男其因來遞源薯可用通辨過限水些循適環(huán)溫不打斷透得甘到煌更租新咽或懲補(bǔ)笛充培:遷c濤、武這嘆個(gè)唉水凍量抹可雷以腹由甲人惰工車加卡以辭控章制喂:判d鑼、森這赤個(gè)剝水雅量中及謠其側(cè)水勁質(zhì)趨能乎夠旋適占應(yīng)礎(chǔ)用汁水希要膏求骨(匹陳勿家織琦澆)謀。從上述眾多的水資源定義中我們可以看出,水資源的定義是隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)生變化的,它具有一定的時(shí)代烙印,并且出現(xiàn)了從非常廣泛的外延向逐漸明確內(nèi)涵的方向演變的趨勢(shì)。由于其出發(fā)點(diǎn)不同,相對(duì)于特定的研究學(xué)科領(lǐng)域而言,它們都具有合理的因素。從宏觀角度系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)水資源,水資源定義又很模糊,如果從各個(gè)有關(guān)水資源學(xué)科出發(fā),水資源涵義非常明確,研究對(duì)象十分清楚。國(guó)內(nèi)外水資源問題地球上70%的面積覆蓋著水,但只有2.5%的水是可供人類利用的淡水。聯(lián)合國(guó)警告說,到2025年,世界將近一半的人口會(huì)生活在缺水的地區(qū)?,F(xiàn)在缺水或水資源緊張的地區(qū)正不斷擴(kuò)大,特別是北非和西亞尤為嚴(yán)重。2002年8月26日至9月4日,聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展世界首腦會(huì)議在南非約翰內(nèi)斯堡召開,包括104個(gè)國(guó)家元首和政府首腦在內(nèi)的192個(gè)國(guó)家代表出席了大會(huì)。大會(huì)提供的資料表明,目前11億人未能用上安全飲用水,24億人缺乏充足的用水衛(wèi)生設(shè)施。農(nóng)業(yè)用水約占全球淡水資源的70%;聯(lián)合國(guó)預(yù)計(jì),在未來的20年里,世界需要增加17%的淡水灌溉農(nóng)作物以滿足人類對(duì)糧食的消費(fèi),加上工業(yè)用水、家庭用水和市政供水,到2025年,整個(gè)淡水供給需要增加40%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(劉俊民,1999),從1900—1975年,世界人口大約翻了1番,年用水量由約400hm3增加到3000hm3,增長(zhǎng)了約7.5倍。其中農(nóng)業(yè)用水約增加了5倍,城市生活用水約增長(zhǎng)12倍,工業(yè)用水約增加了20倍.特別是從20世紀(jì)60年代至今,由于城市人口的增長(zhǎng)、耗水量大的新興工業(yè)的建立,全世界用水量增長(zhǎng)約1倍。水資源危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重制約了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,而過度用水、水污染造成的湖泊、河流、濕地和地下含水層淡水系統(tǒng)的破壞,已經(jīng)給人類帶來嚴(yán)重后果。在美國(guó)、印度的一些地區(qū),如美國(guó)的科羅拉多河,過度開采地下水,水床沉降而無法補(bǔ)充河流的水源,常常造成河流斷流而使下游干涸。水資源不足是我國(guó)的基本國(guó)情。其表現(xiàn)首先是人均水資源占有量少。中國(guó)人口占世界人口的2%,而淡水量?jī)H占世界淡水總量的8%,人均淡水擁有量為2200m3,只占世界人均占有量的1/4,是眾所周知的貧水國(guó)家(張光斗,1999)。雖然中國(guó)的水資源總量為2.8萬億m3,排在世界的第六位,但人均水資源占有量卻排在第109位;其次是我國(guó)南方、北方水資源分布不均衡,這也是我國(guó)水資源開發(fā)利用的一個(gè)特點(diǎn)。我國(guó)水資源地區(qū)分布不均勻,水資源的分布與人口、耕地的分布不相適應(yīng)。我國(guó)北方人口占全國(guó)總?cè)丝诘哪牵孛娣e占全國(guó)耕地面積的3/5,水資源占有量卻不足全國(guó)水資源總量的1/5,而南方人口占全國(guó)的3/5,耕地面積占全國(guó)的2/5,而水資源總量為全國(guó)的4/5(張永偉,2001)。北方人均水資源擁有量為1127m3,僅為南方人均值的1/3;另外,在過去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),受“地大物博”傳統(tǒng)觀念的影響,且在對(duì)水資源保護(hù)、治理和利用上缺乏科學(xué)、嚴(yán)格的統(tǒng)一管理,以致我國(guó)水資源有效利用率低、水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象普遍存在,同時(shí)不同程度地存在著地下水超采、水質(zhì)下降、水源污染等問題。隨著我國(guó)人口的迅速增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,用水量需求不斷增加、水污染日趨加重、水的供需矛盾日益突出(耿繼祥,1950)。截止目前,人類面臨的主要水問題包括以下幾個(gè)方面:水、早災(zāi)害仍是人類面臨的主要自然災(zāi)害;全球氣候變暖增加了解決水問題的難度;水污染加劇的勢(shì)頭還未得到有效的控制;不合理的工程措施和管理產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。1.2國(guó)內(nèi)水資源評(píng)價(jià)研究進(jìn)展21世紀(jì),人類面臨人口、資源與環(huán)境等重大問題,其中尤以水問題最為堪憂。珍惜和節(jié)約水資源、保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,已成為全球緊迫而艱巨的任務(wù).20世紀(jì)60年代以來,用水問題在世界范圍內(nèi)已經(jīng)十分突出。加強(qiáng)對(duì)水資源開發(fā)利用、水資源管理和保護(hù)的研究,已是各國(guó)共同矚目的重要課題。許多國(guó)際機(jī)構(gòu)和組織,如聯(lián)合國(guó)科教文組織(UNESCO)、世界氣象組織(WMO)、聯(lián)合國(guó)總部(UNH)、等對(duì)水資源均開展了研究項(xiàng)目,并積極促進(jìn)開展國(guó)際間的合作與交流,為水資源評(píng)價(jià)工作做出了突出的貢獻(xiàn)(世界氣象組織,聯(lián)合國(guó)教科文組織,2001)。張海侖等于1982年指出,水資源的計(jì)算與評(píng)價(jià),是制定特定區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)組合、集約程度和發(fā)展方案的基本依據(jù)。也是調(diào)整、確定農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要根據(jù),其主要內(nèi)容包括研究特定區(qū)域內(nèi)降水、蒸發(fā)、徑流諸要素的變化規(guī)律和轉(zhuǎn)化關(guān)系,闡明地表水、地下水資源及總水資源的數(shù)量、質(zhì)量及其時(shí)空分布特點(diǎn),開展水資源供需分析,尋求水資源開發(fā)利用、管理的最優(yōu)方案,以便為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它部門服務(wù)(張麗君等,2001)。我國(guó)從1799年開始第一次水資源評(píng)價(jià)工作,由原水利電力部負(fù)責(zé),共投入了2000余名技術(shù)人員,選用了幾十年觀測(cè)積累的水文、氣象,地質(zhì)資料,第一次全面評(píng)價(jià)了全國(guó)地表水資源及地下水資源數(shù)量、質(zhì)量、分布規(guī)律和水資源總量以及開發(fā)利用狀況及供需情況,于1985年提出全國(guó)性成果并出版了《中國(guó)水資源評(píng)價(jià)》,主要反映天然水資源狀況;1989年出版的《中國(guó)水資源利用》,主要反映水資源開發(fā)利用情況及分析成果。評(píng)價(jià)成果表明,我國(guó)水資源較為缺乏并且地區(qū)分布極不均勻,大部分地區(qū)受季風(fēng)影響,降水和徑流的年內(nèi)、年際變化較大,缺水地區(qū)供需矛盾突出,水資源污染日趨嚴(yán)重。這次水資源評(píng)價(jià)成果全面系統(tǒng)地描述了我國(guó)水資源數(shù)量、分布及特征,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)宏觀決策、工農(nóng)業(yè)合理布局、水資源開發(fā)利用保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,我國(guó)又陸續(xù)開展了華北地區(qū)水資源及其開發(fā)利用研究、西北水資源合理配置研究、全國(guó)水中長(zhǎng)期供求計(jì)劃編制、地下水開發(fā)利用規(guī)劃、缺水城市供水水源地規(guī)劃等區(qū)域性和專題性的水資源評(píng)價(jià)工作;由于第一次水資源評(píng)價(jià)工作到目前為止已經(jīng)不能滿足當(dāng)前國(guó)家對(duì)水資源宏觀管理規(guī)劃和開發(fā)利用的需要,我國(guó)已開展第二輪地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)活動(dòng),主要包括地下水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)查、地下水質(zhì)量調(diào)查、深層地下水可利用性調(diào)查等八項(xiàng)內(nèi)容,調(diào)查的重點(diǎn)將在人類活動(dòng)影響下地下水環(huán)境變化規(guī)律等方面。該次評(píng)價(jià)活動(dòng)將為地下水資源準(zhǔn)確定位和政府、有關(guān)部門、民眾正確認(rèn)識(shí)地下水資源能力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)作用提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)建立起具有不同地區(qū)特色的地下水資源評(píng)價(jià)科學(xué)體系,為國(guó)家重大工程建設(shè)和區(qū)域治理開發(fā)提供水資源保障,為行使政府管理職能,對(duì)地下水開發(fā)利用進(jìn)行有效監(jiān)督管理提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為滿足社會(huì)各界日益增長(zhǎng)的地學(xué)知識(shí)與信息需求服務(wù),為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù),進(jìn)而成為國(guó)家戰(zhàn)略安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整、制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和計(jì)劃的重要依據(jù)。截至目前,我國(guó)水資源評(píng)價(jià)面臨的主要問題是人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響、氣候變化對(duì)水資源的影響、可利用水資源量的評(píng)價(jià)和基礎(chǔ)資料精度低等問題。1.3本次研究?jī)?nèi)容大興區(qū)的水資源,包括:地表水資源和地下水資源。本項(xiàng)研究主要關(guān)于大興區(qū)的水資源評(píng)價(jià)的內(nèi)容。包括:大興區(qū)基本情況大興區(qū)降雨、徑流計(jì)算大興區(qū)蒸發(fā)計(jì)算、干旱指數(shù)以及地表水資源計(jì)算大興區(qū)水資源供需平衡分析評(píng)價(jià)結(jié)論與建議2大興區(qū)的基本情況2.1地理位置及行政區(qū)劃大興區(qū)位于東經(jīng)116°14′~116°43′,北緯39°26′~39°50′,地處北京南郊平原,北臨豐臺(tái)區(qū)和朝陽區(qū),西靠房山區(qū)和永定河,并間隔河北省的涿州和固安縣[9]。東南瀕臨河北省廊坊市安次區(qū)。大興區(qū)東西長(zhǎng)45千米,南北走向42.7千米,總面積1039.97平方公里。大興區(qū)在2000年完成了撤鄉(xiāng)并鎮(zhèn)改制,區(qū)政府所在地位于黃村鎮(zhèn),其距北京天安門直線距離為20公里。大興區(qū)轄14個(gè)建制鎮(zhèn),526個(gè)自然村、553個(gè)村民居委會(huì)、45個(gè)居民委員會(huì)。合鄉(xiāng)并鎮(zhèn)具體情況為:黃村鎮(zhèn)(蘆城、黃村、孫村);北臧村鎮(zhèn);龐各莊鎮(zhèn)(龐各莊、定福莊);榆垡鎮(zhèn)(榆垡、南各莊)、禮賢鎮(zhèn)(禮賢、大辛莊)、魏善莊鎮(zhèn)(魏善莊、半壁店)、安定鎮(zhèn)、采育鎮(zhèn)(采育、鳳河營(yíng)、大皮營(yíng))、青云店鎮(zhèn)(青云店、垡上)、長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)(長(zhǎng)子營(yíng)、朱莊)、瀛海鎮(zhèn)(瀛海、太和)、西紅門鎮(zhèn)(西紅門、金星)、舊宮鎮(zhèn)、亦莊鎮(zhèn)(亦莊、鹿圈)。具體的大興區(qū)行政圖見下圖2-1。圖2-1大興區(qū)行政區(qū)域圖轄區(qū)總?cè)丝跒?7萬人,常住人口為53.98萬人,其中農(nóng)業(yè)人口為35..6萬人,非農(nóng)業(yè)人口為18.36萬人,2002年與2001年的人口自然增長(zhǎng)率為0.9。2.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況經(jīng)調(diào)查,至1998年底,大興區(qū)的耕地面積為78.7萬畝,人均占有面積為2.08畝。有效的灌溉面積為71.96萬畝,草地6.74萬畝,糧食耕地面積是47.13萬畝,果園栽種面積為13.06萬畝,其它的經(jīng)濟(jì)作物種植面積為5.46萬畝。大興區(qū)是北京市主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地之一,農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高,全區(qū)耕地主產(chǎn)小麥、水稻、玉米、豆類。全區(qū)目前糧食年總產(chǎn)量28萬多噸,蔬菜總產(chǎn)98萬多噸,西瓜總產(chǎn)18萬多噸。大興區(qū)目前有林地7萬多畝,其中千畝以上片林11個(gè),半壁店森林公園、榆垡萬畝林已初具規(guī)模。全區(qū)果園面積逐年增加,年干鮮果品生產(chǎn)量達(dá)8萬多噸。大興經(jīng)濟(jì)雖然主要是以農(nóng)業(yè)為主,不過現(xiàn)在進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,政府引導(dǎo)農(nóng)民發(fā)展二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),近年來全區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值穩(wěn)步增長(zhǎng)。2000年全區(qū)共實(shí)現(xiàn)國(guó)民生產(chǎn)總值53.4億元,財(cái)政收入為30182萬元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入約8300元,農(nóng)民人均純收入4462元。2001年,全區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(區(qū)域)達(dá)到71.1億元,三次產(chǎn)業(yè)比例為:18.4:36.4:45.2,仍然保持“三、二、一”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[10]。生態(tài)環(huán)境建設(shè)上,大興引進(jìn)外資,新建了一座日處理污水能力達(dá)8萬噸的花園式污水處理廠;為了綠化美化新大興,大興投資3.5億元,在每年開發(fā)沙荒地1萬畝的基礎(chǔ)上,結(jié)合農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,新增植樹面積7萬畝,植樹800萬株,全區(qū)的林木覆蓋率已達(dá)到27%。昔日風(fēng)沙為患現(xiàn)象已得到根本控制,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到較大改善,已成為保護(hù)北京的重要綠色屏障。大興區(qū)素有“京南門戶”之稱,歷為冀、魯、豫等入京通衢,交通十分便利。京山鐵路斜貫東西、京九鐵路貫穿南北,在境內(nèi)設(shè)有黃村等多處車站。京津塘高速公路、京開(開封)高速公路、縱貫?zāi)媳?,與京良、通黃、黃良等公路在區(qū)內(nèi)交匯,另有縣級(jí)公路縱橫交錯(cuò),形成了以黃村衛(wèi)星城為中心、連接區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)及外省市的公路網(wǎng)。境內(nèi)現(xiàn)有366、901、369、341、349、410、937、962、特3路等十幾路公共汽車直通北京中心城區(qū)。南苑機(jī)場(chǎng)緊臨北區(qū)界,距衛(wèi)星城黃村僅十公里。2.3自然地理氣候大興區(qū)屬于中緯度暖溫大陸性季風(fēng)氣候,受西風(fēng)帶影響,冬季干燥而寒冷,夏季悶熱且多雨,春季雨少而風(fēng)多,秋季比較好,秋高氣爽,全年四季分明,降水適中。年均氣溫是11.6℃,最熱的七月份的平均氣溫是25.8℃,極端時(shí)曾達(dá)到40.6℃(1961年6月10日),最冷的一月份的平均氣溫為-4.8℃。全年的無霜期為209天,降雨集中在6~8月,年降水量為568.9mm,汛期為432.2mm,占全年降雨量的86.4%。該區(qū)的年平均日照總數(shù)為2772.3h,日照充足,為北京市太陽輻射最多的地區(qū)之一。該區(qū)雨熱同季,光熱資源豐富,很適宜多種農(nóng)作物的生長(zhǎng)。平均風(fēng)速為2.60m/s,風(fēng)向變化顯著,但是盛行的是東北風(fēng)和西南風(fēng)。地形地貌大興區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)主要為砂卵礫石、粉細(xì)砂和亞砂土亞粘土。其整體地勢(shì)是從西北到東南呈降低趨勢(shì),坡度為0.5‰~1‰,海拔高程大概為15~45m。該區(qū)屬于永定河沖積平原,因受永定河決口及河床擺動(dòng)影響,全境分為三個(gè)地貌單元:永定河洪積沖積扇,分布于西北部,從高米店到紅星區(qū)同心莊、新建莊一帶,主要為砂土砂壤土,局部為細(xì)粉砂土;永定河河床自然堤,分布于大興段立垡村附近和西麻各莊,構(gòu)造為砂礫石、粗砂和中細(xì)砂,高程均比永定河的河床高程低,使得永定河成為了一條名符其實(shí)的地上河;永定河沖積平原,主要構(gòu)造為地表砂性土和砂壤土,部分是連續(xù)粘性土,從高程為30~35m的西北部到高程為23m的南部各莊河和高程約15m的東部風(fēng)河營(yíng)的坡度為0.2%~1.0%。水文區(qū)域內(nèi)有永定河、鳳河、新鳳河、大、小龍河、天堂河、涼水河等大小14條河流,自西北向東南流經(jīng)全境,分屬海河水系北支、北運(yùn)河、永定河水系,河流總長(zhǎng)298.7公里。大興區(qū)的地下水位持續(xù)下降,其重要原因就是永定河直接補(bǔ)給地下水減少,甚至是沒有補(bǔ)給;其次是地表的灌溉水量減少,使得回歸水量也相應(yīng)的減少了。區(qū)內(nèi)主要河流水系如表2-1:表2-1大興區(qū)內(nèi)的河流水系河道名稱縣內(nèi)起訖點(diǎn)境內(nèi)長(zhǎng)度(km)境內(nèi)流域面積(km2)永定河高家鋪—崔營(yíng)5537.21天堂河埝壇—東泉27.73316.91龍河白塔—三小營(yíng)22.55208.83風(fēng)河南達(dá)紅門—鳳河營(yíng)26.7255.82新鳳河立垡—燒餅莊28.38134.51涼水河小紅門—二號(hào)村1044.69舊天堂河南各莊—五一閘3.742合計(jì)153.7651039.915水利工程現(xiàn)狀全區(qū)河流除永定河外,均為排灌兩用河道,與永定河灌渠、中堡灌渠、涼鳳灌渠等主干渠道及眾多的田間溝渠縱橫交錯(cuò),形成排灌系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),其中涼水河、鳳河、新鳳河有城鎮(zhèn)污水排入,其余均為季節(jié)性河流。除了永定河以外,有主干排水河道、排水溝一共十五條,分屬于:天堂河、龍河、鳳河、涼水河四個(gè)水系,河道的總長(zhǎng)度為302.31㎞,控制全縣的1039.97㎞2流域面積。蓄水工程有埝壇水庫(kù)、東大屯橡膠壩以及河道階梯閘。埝壇水庫(kù)分為北庫(kù)和南庫(kù),不過由于長(zhǎng)年處于半干枯狀態(tài),現(xiàn)在0.82km2的北庫(kù)已被改造成良田,整個(gè)庫(kù)只在汛期(6~9月)才有一定的緩洪作用;1995年建成的東大屯橡膠壩壩址在垡上鄉(xiāng)東大屯村的鳳河上,型式為直墻式,長(zhǎng)15m,高2.2m,年調(diào)蓄量為22萬m3,由于鳳河為一條排污河道,在沒得到改善之前的情況下,它的攔蓄作用會(huì)造成地下水的水質(zhì)污染;58年以后為了解決部分農(nóng)田的灌溉問題,建立了中、小型水閘30多座,由于現(xiàn)在水量的減少,迄今為止還起作用的有25座,總的攔蓄能力為319.86m3。農(nóng)田灌溉方面的工程主要為永定河灌渠、中堡灌渠、涼鳳灌渠、紅鳳灌渠、角門子引水渠、東南郊干渠等,主干灌渠全長(zhǎng)約154.3Km,有節(jié)制閘60座,分水閘84座。由于降水量的減少,永定河不再向大興供水,大興基本上采用的是地下水灌溉,全縣的井灌率達(dá)到97.1%。目前大興區(qū)的節(jié)水灌溉面積達(dá)35.76萬畝,占總的耕地面積(78.7萬畝)的45.5%。淺層地下水資源開發(fā)利用的過程就是一個(gè)地下水補(bǔ)給、開采與排泄的多年均衡過程,是一個(gè)多階段決策過程。動(dòng)態(tài)規(guī)劃把整個(gè)過程中各階段聯(lián)系起來考慮,使整個(gè)過程對(duì)確定的目標(biāo)函數(shù)取最大(或最?。┲礫11]。3地表水資源分析計(jì)算水資源評(píng)價(jià)一方面是對(duì)水資源數(shù)量和質(zhì)量的估計(jì)和評(píng)價(jià);另一方面是研究水資源的開發(fā)利用狀況和發(fā)展。水資源評(píng)價(jià)可分為地表水資源評(píng)價(jià)、地下水資源評(píng)價(jià)、水資源總量評(píng)價(jià)、水資源供需平衡分析等幾項(xiàng)內(nèi)容。廣義的地表水資源,是指存在于地球表面不同形態(tài)的水體總量,包括河流水、湖泊水、冰川水、沼澤水和海洋水等。狹義的地表水資源,是指從大氣中降落下來的水,扣除路面、水域、植物等的蒸散發(fā)以及不給淺層地下水后的地表產(chǎn)水量。目前通常評(píng)價(jià)的地表水資源量是指后者,即地表水體的動(dòng)態(tài)水量——河川河流量。但是,由于人類活動(dòng)的影響,河流斷面的實(shí)測(cè)徑流值已不能代表天然狀態(tài)下的徑流值,必須將受人類活動(dòng)影響的這部分徑流量還原到實(shí)測(cè)徑流中去,以求得天然河川徑流量。地表水資源評(píng)價(jià)的項(xiàng)目包括降水量、徑流量、蒸發(fā)三部分。3.1降水量的分析計(jì)算大興區(qū)影響降水的因素較多:區(qū)域地理位置、本區(qū)氣候特征及區(qū)內(nèi)地形地貌形態(tài)的變化等。因此大興區(qū)年際間降水量變化大;年內(nèi)降水分配不均且存在明顯的地區(qū)差。對(duì)年降雨量特征值、地區(qū)分布、降水量的年內(nèi)分配和多年變化進(jìn)行分析研究。一般要求編制下列圖表:雨量站分布圖。選用雨量站觀測(cè)年限,站網(wǎng)密度圖。選用站降水量統(tǒng)計(jì)表。多年平均年降雨量等值線圖。多年降雨量變差系數(shù)Cv值等值線圖。多年降雨量偏差系數(shù)Cs與變差系數(shù)Cv比值分布圖。同步期降雨量等值線圖。多年平均連續(xù)最大4個(gè)月降水量站占全年降水量百分率圖。主要測(cè)站典型年降水量分配表。3.1.1降水資料的收集和審查資料的收集關(guān)于降雨資料的收集由區(qū)域內(nèi)及周邊鄰近地區(qū)雨量站、水文站和氣象站的資料進(jìn)行整理和插補(bǔ)延長(zhǎng)。主要步驟如下:根據(jù)資料可靠、系列較長(zhǎng)、面上分布均勻、能反映地形、氣候變化等原則,在所研究區(qū)域內(nèi)選用適當(dāng)數(shù)目的測(cè)站資料(包括水文站、雨量站、氣象臺(tái)(站)的降水資料),以此作為分析的依據(jù)。注意各站資料的同步性。為了正確繪制邊界地區(qū)的等值線,為地區(qū)協(xié)調(diào)創(chuàng)造條件,需要收集部分系列較長(zhǎng)的區(qū)域外圍站資料,以供分析。對(duì)選用資料應(yīng)認(rèn)真校對(duì),資料來源和質(zhì)量應(yīng)加以注明,如站址遷移、合并和審查意見等。選用適當(dāng)比例尺的地形圖,作為工作底圖,并要求底圖清晰、準(zhǔn)確,以便考慮地形對(duì)降水的影響,從而較易勾繪等值線圖。搜集以往有關(guān)分析研究成果,如水文手冊(cè)、圖集、水文氣象研究文獻(xiàn)等,作為統(tǒng)計(jì)、分析、編制和審查等值線圖時(shí)的重要參考資料。資料的審查降水量特征值的精度取決于降水資料的可靠程度。為保證質(zhì)量,對(duì)選用資料應(yīng)進(jìn)行真實(shí)性和一致性審查,對(duì)特大和特小值及建國(guó)前資料作為審查的重點(diǎn)。審查方法通常可以通過本站歷年和各站同年資料對(duì)照分析,視其有無規(guī)律可循,對(duì)特大、特小值要注意分析原因,是否在合理范圍內(nèi),對(duì)突出的數(shù)值,要深入對(duì)照其汛期、月、日的有關(guān)數(shù)據(jù),方能定論。資料的三性審查要對(duì)所收集的資料進(jìn)行三性審查,即可靠性、一致性、代表性的審查。一方面審查分析降水量資料是否合理可靠,另一方面還要分析折算系數(shù)的可靠性。1、資料的可靠性、一致性分析根據(jù)資料,把各站同期資料進(jìn)行對(duì)照分析,可知資料具有可靠性和一致性。2、資料的代表性分析資料系列代表性分析目的資料的代表性,是指樣本資料的統(tǒng)計(jì)特性(如參數(shù))能否很好地反映總體的統(tǒng)計(jì)特性,若樣本的代表性好,則抽樣誤差就小,年降水成果精度就高。大興區(qū)系列代表性分析——長(zhǎng)短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)比長(zhǎng)系列取59—00年(見附表2),短系列取80—00年(見附表3),進(jìn)行計(jì)算,統(tǒng)計(jì)參數(shù)為2.16%,小于5%,表明系列具有代表性。3.1.2降雨資料的統(tǒng)計(jì)分析一、平均降雨量的計(jì)算本次的降雨量分析,要具體對(duì)1956年~2000年(45年)和1980年~2000年(21年)兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行考慮。將整個(gè)地區(qū)分為三級(jí)區(qū)計(jì)算,從各水文站收集資料,差補(bǔ)延長(zhǎng)后數(shù)據(jù)見表3??1,得出各站的降水量值(見附表1),以及汛期的降水量值(表3?2)。表3?156-00年全區(qū)降雨量全區(qū)全區(qū)全區(qū)全區(qū)年份年降雨量年份年降雨量年份年降雨量年份年降雨量1956999.91968375.81980332.41992374.31957448.01969691.51981314.41993318.21958628.01970490.81982394.41994644.119591042.91971438.51983417.61995598.41960497.41972390.01984444.21996655.51961506.71973590.51985508.21997472.31962384.51974471.31986415.81998649.11963567.61975258.21987482.11999308.51964772.81976637.11988563.42000271.01965278.21977688.31989372.41966636.31978642.11990454.01967591.11979619.81991607.3合計(jì)516.6由收集的原始資料來看,在1980~2000年段內(nèi),降水量在區(qū)域之間的分布是非常不均勻的,年降水量最大的是1959年的紅星站,降水量達(dá)到1300mm,年降水量最小的是1993年的榆垡站,降水量只有184.00mm,相差非常大。表3?2汛期及80-00年降雨量年份汛期80-00年份汛期80-001980259.49332.41991508.07607.31981250.36314.41992276.15374.31982352.14394.41993262.23318.21983315.45417.61994600.20644.11984420.20444.21995532.19598.41985471.48508.21996631.92655.51986392.78415.81997345.36472.31987413.46482.11998425.77649.11988558.00563.41999224.11308.51989318.04372.42000191.03271.01990301.33454.0合計(jì)383.3475.0由表可知:汛期的降水量占全年降水量的絕大部分,多年平均的汛期降水量占全年降水量的83.9%,汛期降水量與全年降水量變化基本一致。因此,總體上來說全年的降水總量還是取決于汛期的降水量。二、統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算均值的計(jì)算一般采用多年系列算術(shù)平均值。對(duì)觀測(cè)記錄較短的測(cè)站,應(yīng)以延長(zhǎng)后系列計(jì)算均值。矩法計(jì)算公式:(3?1)—平均降雨量;—各項(xiàng)的降雨量;—感測(cè)資料的總項(xiàng)數(shù)。統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法是采用距法計(jì)算,利用配線法分析確定不同頻率降雨量,然后經(jīng)驗(yàn)頻率采用數(shù)學(xué)期望公式(3?2):(3?2)式中:—等于或大于某變量的經(jīng)驗(yàn)頻率;—系列案遞減次序排列時(shí),各隨機(jī)變量的順序號(hào);—感測(cè)資料的總項(xiàng)數(shù)。變差系數(shù)Cv值在地區(qū)上差別較小,實(shí)測(cè)資料不得小于20年。計(jì)算公式見(3?3):Cv=(3?3)式中:Cv—變差系數(shù);—模比系數(shù);x—平均降雨量;—感測(cè)資料的總項(xiàng)數(shù)。頻率曲線采用皮爾遜Ⅲ形曲線。對(duì)于降水量的特征值,本次使用適線法進(jìn)行頻率分析計(jì)算。偏態(tài)系數(shù)Cv的值由系列年的實(shí)測(cè)資料由大到小排列。計(jì)算各項(xiàng)的經(jīng)驗(yàn)頻率。然后選用PⅢ曲線,用所得的降雨平均值作為計(jì)算平均值,選用不同的Cs/Cv的值,計(jì)算得出的理論頻率曲線,與經(jīng)驗(yàn)頻率曲線相配合,如不配合,就修改這該值[12]。即可得到不同時(shí)段(1980年~2000年和1956年~2000年)的不同水平年份里的降水量值。具體計(jì)算結(jié)果見表3?3(1980年~2000年):表3?31980年~2000年全區(qū)特征年降水量計(jì)算表(單位:[mm])站名CvCs/Cv多年平均豐水年平水年枯水年特枯水年20%50%75%95%黃村站0.262.0502.8607.40491.70415.29309.70立垡村0.292.0449.1553.30436.50362.24257.80定福莊0.342.0493.58627.90474.80381.79256.70趙村0.312.0482.35601.90466.90380.68265.30十里鋪0.433.0406.17531.30368.80210.42195.80中堡0.282.0450.08550.90438.40364.86264.70龐各莊0.272.0445.21541.40434.50363.27268.00南紅門0.282.0486.15595.00473.50392.59285.80北臧村0.332.0451.79572.90440.10347.43232.20南各莊0.352.0431.82552.70414.50330.51220.20禮賢0.352.0445.57570.40427.80340.39227.30安定0.312.0462.12576.70447.30364.71254.20青云店0.342.0456.29580.40439.00350.69237.30魏善莊0.402.5443.57576.70417.00329.05208.50采育0.42.0448.41587.40426.00329.06201.80長(zhǎng)子營(yíng)0.372.0459.53593.70439.30343.41223.30鳳河營(yíng)0.372.0400.39517.30382.80301.24194.60榆垡0.452.0375.76507.30349.50257.70150.30西紅門0.262.5509.86616.00493.60417.74320.20亦莊0.272.0514.23625.30501.90421.21309.50紅星0.432.5501.52661.00465.40352.72223.70垡上0.312.0402.35502.20389.50313.79221.30半壁店0.282.0468.49573.40456.30376.04275.50大皮營(yíng)0.362.0478.07624.60465.30356.43241.90朱莊0.332.0426.68539.30411.30330.12226.20大辛莊0.382.0449.78583.80429.10331.72213.20全區(qū)0.272.0456.75559.00444.80370.23268.50由表3?3可以看出,在1980~2000年段內(nèi),大興區(qū)多年平均降水量最大的是亦莊站的514.2mm,最小的為榆垡站的375.8mm,而全區(qū)的多年平均年降水量為457.0mm;在豐水年(20%)里,降水量最大的是紅星區(qū)站,其值為661.0mm,降水量最小的是榆垡站,為485.5mm,而豐水年中的平均降水量是574.5mm;平水年(50%)里,降水量最大的是亦莊站的501.9mm,最小的是榆垡站的659.3mm,平水年中的多年平均降水量是435.7mm;枯水年(75%)里,黃村的降水量最大,為415.3mm,降水量最小的是十里鋪,為210.42mm,而該區(qū)的多年平均降水量為370.23mm。1956年~2000年降水資料的計(jì)算結(jié)果見表3?4:表3?41956年~2000年全區(qū)特征年降水量計(jì)算表(單位:[mm])站名CvCs/Cv多年平均豐水年平水年枯水年特枯水年20%50%75%95%黃村站0.312.0500.00612.00487.00437.00294.00立垡村0.362.0521.18646.30505.60414.90291.90定福莊0.362.0538.59692.60516.00408.70268.20趙村0.362.0541.58696.50518.90405.50269.70十里鋪0.412.0496.22638.10475.40379.00247.10中堡0.352.0533.18702.80504.40382.00234.60龐各莊0.402.0501.65642.20481.60388.50255.90南紅門0.332.0515.83675.70490.00374.60232.10北臧村0.352.0532.00672.40512.80417.40282.00南各莊0.382.0620.00620.00465.00371.80247.00禮賢0.382.0503.77653.90480.60364.02238.80安定0.362.0510.85663.10487.40378.44242.20青云店0.372.0512.48659.10491.00386.42255.20魏善莊0.392.0506.20654.00483.90375.08246.00采育0.392.0494.30644.67469.24363.57228.27長(zhǎng)子營(yíng)0.392.0503.81657.00479.60360.38232.80鳳河營(yíng)0.402.0487.67636.00464.30355.27225.30榆垡0.432.5467.93616.70434.20333.06208.70西紅門0.312.0554.00691.40536.30436.06304.70亦莊0.432.0467.93583.90452.90365.06257.30紅星0.432.0544.15726.00510.50380.80228.60垡上0.392.0493.19657.90462.60352.78207.10半壁店0.332.5524.59659.90500.50409.95288.50大皮營(yíng)0.362.0537.53691.00514.70408.27267.60朱莊0.372.0499.96643.00479.00371.92249.00大辛莊0.392.0505.35653.00483.20363.45245.60全區(qū)0.332.0516.42673.40491.60380.72238.60由表3?4可以看出,該年段(1956年~2000年)中,多年平均降水量最大的站點(diǎn)為南各莊,達(dá)到620mm,最小的站點(diǎn)為榆垡,只有467.93mm,而全區(qū)的多年平均降水量為516.42mm;豐水年(20%)里,降水量最大的站點(diǎn)是紅星站,為726mm,最小的站點(diǎn)是亦莊,只有583.9mm,全區(qū)的平均降水量為673.4mm;平水年(50%)里,全區(qū)的平均降水量為491.6mm,最大的站點(diǎn)為西紅門,達(dá)到536.3mm,最小的是亦莊,只有452.9mm;枯水年(75%)里,全區(qū)的平均降水量為280.72mm,降水量最大的是黃村,達(dá)到437mm,最小的為榆垡的333.06mm;特枯水年(95%)里,全區(qū)的平均降水量為238.6mm,降水量最大的站點(diǎn)居然為榆垡,達(dá)到304.7mm,最小的為垡上,為207.1mm。由以上計(jì)算結(jié)果繪制PⅢ曲線,長(zhǎng)系列與短系列的曲線進(jìn)行對(duì)比,兩條曲線幾乎呈平行狀,無交點(diǎn),不相交,因此數(shù)據(jù)結(jié)果具有合理性。特征年里汛期(6月~9月)的降水量計(jì)算表見表3?5:表3?5特征年里汛期時(shí)的降水量計(jì)算表(單位:[mm])站名CvCs/Cv多年平均豐水年平水年枯水年特枯水年20%50%75%95%黃村站0.282.0458.17568.20444.50365.08256.60立垡村0.302.0424.62526.50411.90338.00237.80定福莊0.312.5443.28552.33424.70337.09252.70龐各莊0.332.0404.27511.00389.70315.55214.30南紅門0.292.0445.12548.40432.60357.34255.50北臧村0.311.5405.57509.40396.70340.56218.20南各莊0.402.0409.49536.40389.00300.47184.30禮賢0.372.0413.12536.40389.00299.06184.30安定0.332.0416.94527.00401.90325.00221.00青云店0.372.0429.29554.70410.40321.69208.60魏善莊0.362.0421.59542.20403.90320.87210.00采育0.342.0412.87525.20397.20319.47214.70長(zhǎng)子營(yíng)0.413.0413.59641.90378.90301.80204.30鳳河營(yíng)0.402.0382.97501.70363.80278.21172.30榆垡0.421.5377.26502.60360.70271.10149.40垡上0.352.0388.81497.70373.20297.55198.30半壁店0.312.0421.98525.79408.50330.41232.10大皮營(yíng)0.382.0431.1559.60411.30315.87204.30朱莊0.331.5403.31511.40392.80310.81207.30大辛莊0.372.0390.12504.00372.90290.08189.60全縣0.302.0414.67534.12397.68316.80210.78由表中的數(shù)據(jù)和上面的表3?3相比較可以看出,汛期的降水量占全年降水量的絕大部分,多年平均的汛期降水量占全年降水量的90.8%,豐水年里汛期降水量占全年降水量的95.5%,平水年里汛期降水量占全年降水量的89.4%,枯水年里汛期降水量占全年降水量的85.6%,特枯水年中汛期降水量占全年降水量的78.5%。在年內(nèi)降水量按月分配來看,降水主要是集中在6~9月(汛期)之間,其中,7月份的降雨比例最大,其次是8月,再次是6和9月,別的幾個(gè)月的降水量的比重都非常小。而且很容易可以看出,隨著由偏豐年到特枯水年,汛期的降水量所占的比重都在減少,也就是說,汛期降水量的比例,在豐水年中最大,在特枯水年里最小。不過,總體上來說全年的降水總量還是取決于汛期的降水量。由以上得出的降水量值計(jì)算出特征年里降水總量,結(jié)果見表3?6:表3?6全區(qū)年、汛期特征年降水總量單位:(億m3)年份時(shí)段多年平均豐水年20%平水年50%枯水年75%特枯水年95%全年4.705.764.583.812.77汛期4.095.113.963.262.25汛期/全年%87.188.786.585.681.2從表中的結(jié)果可以看出,大興區(qū)的多年平均降水總量為4.70億m3,汛期(6-9月)多年平均降水總量為4.09億m3,占87.1%;豐水年降水總量為5.76億m3,汛期的降水總量為5.11億m3,占88.7%;平水年中的降水總量為4.58億m3,汛期降水總量為3.96億m3,占86.5%;枯水年降水總量為3.81億m3,汛期的降水總量為3.26億m3,占85.6%;特枯水年降水總量為2.77億m3,汛期降水總量為2.25億m3,占81.2%。由這一系列的數(shù)據(jù)再次說明了,全年的降水總量大小主要取決于汛期的降水量,并且根據(jù)各個(gè)不同水平年的汛期降水總量與全年降水總量的比值可見,該值是隨著豐水年到枯水年的變化,汛期降水總量所占的比重是呈降低趨勢(shì)的。降雨量時(shí)間上的分配一、降水量年際變化將全區(qū)的年降水量繪成年際分布圖,即圖3?1,和由表3?2繪制汛期及80-00年平均降雨量變化趨勢(shì)圖,即圖3?2。圖3?1大興區(qū)歷年降水量的變化趨勢(shì)由圖3?1中顯示,降水量在年際里的變化關(guān)系(降雨量資料1956年~2000年),降水量值隨年度變化到現(xiàn)在有越來越小的趨勢(shì),尤其是1980年至1994年,連續(xù)的枯水年份,降水量都低于500mm。其中,1984年和1993年榆垡站測(cè)得的來水量?jī)H有180多毫米。歷年降水量隨著年際的變化,呈減小趨勢(shì),而且變化比較明顯,尤其是1960年以后,降水量均很低,基本上不足700mm。降水量低于500mm的年份也比較多。年際間降水量相差懸殊,如1959年降水量1042.9毫米,1975年降水量258.2毫米,極值比4.0。圖3?2汛期及80-00年降水變化趨勢(shì)由圖可知:降水量值隨年度變化到現(xiàn)在有越來越小的趨勢(shì),汛期降水量與全年降水量變化基本一致,全年的降水總量取決于汛期的降水量。二、降水量的年內(nèi)分配年內(nèi)分配需要在實(shí)測(cè)徑流資料中按一定的原則選取各種代表年。對(duì)灌溉工程只選枯水年作為代表年;對(duì)水電工程一般選豐水、平水、枯水三個(gè)代表年。求設(shè)計(jì)年時(shí)段年徑流量與代表年時(shí)段年徑流量的比值,對(duì)代表年的徑流過程按此比值進(jìn)行縮放,即得設(shè)計(jì)年的年內(nèi)分配。代表年的選取從實(shí)測(cè)的歷年降雨過程線中選擇代表年降雨過程線,可按下列原則進(jìn)行:選取年降雨量接近于設(shè)計(jì)年徑流量的代表年降雨量過程線。選取對(duì)工程較不利的代表年降雨量過程線。年徑流量接近于設(shè)計(jì)年降雨量的實(shí)測(cè)降雨過程線,可能不只一條。這時(shí),應(yīng)選取其中較不利的,使工程設(shè)計(jì)偏于安全。選取的代表年見表3?7:表3?7代表年豐水年平水年枯水年20%50%75%各站平均615.5453.5371.7年份197919901989降雨量619.8454.0372.4降雨量年內(nèi)分配將設(shè)計(jì)時(shí)段降雨量按代表年的月降雨量按代表年的月降雨過程進(jìn)行分配,用同倍比法進(jìn)行計(jì)算。同倍比法是指用設(shè)計(jì)年水量與代表年的年水量比值或用設(shè)計(jì)的供水期水量與代表年的供水期水量之比值,即(3?3):或(3?3)式中:—縮放倍比—設(shè)計(jì)年降水量—代表年降水量—設(shè)計(jì)年供水量—代表年供水量對(duì)整個(gè)代表年的月降雨量過程進(jìn)行縮放,即得設(shè)計(jì)年內(nèi)分配。步驟如下:1、從P-=3\*ROMANIII型曲線上分別查得P=20%、P=50%、P=75%時(shí)的P設(shè)值;2、從實(shí)測(cè)資料中選出與P設(shè)值最為接近的一年作為典型年P(guān)典值;3、用典型年各月降水量分別乘以縮放系數(shù)K,得出設(shè)計(jì)代表年的年內(nèi)分配。見表3?8,3?9,3?10,圖3?3,3?4,3?5。表3?8豐水年年內(nèi)分配豐水年設(shè)計(jì)值20%615.5月份一月二月三月四月五月六月代表年05.1301.62645.50028.85792.865設(shè)計(jì)年0.0005.0951.61545.18228.65592.215代表值
(1979)K年619.80.993月份七月八月九月十月十一月十二月代表年191.226236.0267.5430.30400設(shè)計(jì)年189.888234.3747.4910.3020.0000.000表3?9平水年年內(nèi)分配平水年設(shè)計(jì)值50%453.5月份一月二月三月四月五月六月代表年6.54615.00426.80440.58735.4489.149設(shè)計(jì)年6.54014.98926.77840.54635.4129.140代表值
(1990)K年454.00.999月份七月八月九月十月十一月十二月代表年132.387107.11752.78106.1870設(shè)計(jì)年132.255107.01052.7280.0006.1810.000表3?10枯水年年內(nèi)分配枯水年設(shè)計(jì)值75%371.7月份一月二月三月四月五月六月代表年1.6700.0000.00028.04610.64551.594設(shè)計(jì)年1.6660.0000.00027.99010.62451.491代表值
(1989)K年372.40.998月份七月八月九月十月十一月十二月代表年151.70141.99668.8975.3721.4480.000設(shè)計(jì)年151.39841.91268.7595.3611.4450.000圖3?3豐水年年內(nèi)分配圖3?4平水年年內(nèi)分配圖3?5枯水年年內(nèi)分配結(jié)合圖表可以看出,大興區(qū)的降水量較大的時(shí)間主要集中在6-9月,在豐,平,枯三年最大值都達(dá)到130毫米以上,占全年蒸發(fā)量的50%以上,這主要是由于北京的夏季干燥多雨所引起的。從9月份以后,降雨量漸漸變小并相對(duì)穩(wěn)定。偏豐年與偏枯年相間出現(xiàn),年內(nèi)降水量若以小于500毫米降水量定偏枯年和大于700毫米降水量定為偏豐年。偏枯年與偏豐年是相間出現(xiàn),在45年中偏枯年一般2—3年出現(xiàn)一次為多,最長(zhǎng)5年出現(xiàn)一次,偏豐年一般3—4年出現(xiàn)一次為多,最長(zhǎng)11年出現(xiàn)一次;在45年中,偏豐年共出現(xiàn)3個(gè)年次,降水適中年份<500—700毫米>出現(xiàn)23個(gè)年次,偏枯年共出現(xiàn)14個(gè)年次;年際間降水量相差懸殊,如1959年降水量1042.9毫米,1975年降水量258.2毫米,極值比4.0。降水量的空間分布一、降水量等值線線圖繪制56-00年的降水量等值線線圖(見附圖1),可以看出,對(duì)于45年段(1956年~2000年),仍然是北部地區(qū)的降水量比較大,多達(dá)550mm多,但至于最小降雨地方卻不可以籠統(tǒng)的說是南部地區(qū),榆垡的降水量仍然是最小的,但也達(dá)到470mm左右,不過與它相臨的南各莊的降水量卻是達(dá)到很大的590mm左右,東部地區(qū)的降水量也比較小??偟膩碚f,年降水量的變化是由北向南逐漸減小,由西往東也有減小的趨勢(shì)。二、Cv等值線線圖繪制56-00年的Cv等值線線圖(見附圖),可以看出,對(duì)于45年段(1956年~2000年),是北部地區(qū)的Cv值比較大,可達(dá)0.43多,但至于最小Cv值所處的地方卻不可以籠統(tǒng)的說是南部地區(qū),西紅門和黃村站的Cv值仍然是最小的,但也達(dá)到0.31,東部地區(qū)的Cv值也比較小??偟膩碚f,Cv值的變化是由北向南逐漸減小,由西往東也有減小的趨勢(shì)。3.2徑流及地表水資源計(jì)算大興區(qū)境內(nèi)和周邊地區(qū)的水文站有盧溝橋閘、南各莊、鳳河營(yíng)和河北的固安四個(gè)水文站,其他的控制本地區(qū)過境污水的有大紅門閘和李營(yíng)閘。由于降水量的減少,地表水徑流量大幅度的減少,而且該地區(qū)的各條河道除了涼水河之外,基本上都是發(fā)育于境內(nèi),所以,天然地表水入境量基本上為零,過境的主要是的污水,有三條:第一條為北京西郊石景山區(qū)污水經(jīng)黃土崗引入大興,在新鳳河上游李營(yíng)閘前注入新鳳河;第二條為涼水河上段的污水在北大紅門閘引出,經(jīng)引污灌渠,穿越新鳳河過北野廠干渠,在河北辛莊注入大龍河;第三條為涼水河下段北大紅門—馬駒橋。2000年涼水河大紅門閘控制下泄水量24999.78萬立方米。李營(yíng)閘控制下泄水量3154萬立方米。黃村污水處理廠排水2529萬立方米。燒餅莊閘引水2613.6萬立方米。采育閘排水1427萬立方米。鳳河營(yíng)閘無下泄。北野場(chǎng)閘排水1560萬立方米。辛屯閘排水1560萬立方米。安大閘給廊坊市廣安區(qū)和廣陽區(qū)排水2098.8萬立方米。至于出境的地表水主要有:鳳河通過鳳河營(yíng)閘流入廊坊市;龍河通過白塔閘流入廊坊市;天堂河通過南各莊閘流入廊坊市;涼水河在二號(hào)村、新鳳河在燒餅莊閘流入通州區(qū)。其中,南各莊閘、鳳河營(yíng)閘有觀測(cè)站,天堂河近幾年基本干枯無水,除1994年以外,出境水基本上為0,鳳河營(yíng)閘控制的出境水量每年在0.5~0.05億m3之間。根據(jù)從各水文站收集的資料,經(jīng)過相關(guān)分析插補(bǔ)延長(zhǎng)后,結(jié)合前面計(jì)算的降水量結(jié)果,計(jì)算出大興區(qū)的地表水資源情況,結(jié)果見表3?11:多年的年均徑流深為45.04mm,多年均徑流總量為4640.28萬m3。表3?11區(qū)內(nèi)降水量與天然年徑流量系列年份計(jì)算面積年降水量天然年徑流量(㎞2)mm萬m2mm萬m219561039999.86103885.2177.918325.719571039448.0346550.4719.62018.319581039627.9865247.5798137.1195910391042.90108357.6193.519933.819601039497.4451683.927.52834.819611039506.7252647.833.53450.619621039384.4739946.2111.51184.819631039567.6458978.1946.14744.919641039772.7780291.03118.91225119651039278.1628901.260.768.719661039636.2566106.3877.37958.519671039591.0961413.7559.86163.819681039375.7739042.730.660.619691039691.4771843.2398.610155.319701039490.8450998.7720.62126.819711039438.4645556.4913.21358.219721039389.9840518.767.3754.419731039590.5461357.3167.46943.719741039471.3148968.7119.11968.419751039
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