邢台市水文水资源特性分析
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【摘要】通过对邢台市地表水资源年际变化和年内分布特征分析,由于各流域地形、地貌、流域形状和流域面积、流域植被等多种因素的影响结果,邢台市地表水资源无论是年际变化,还是年内分配上,存在较大的区域性和地域性。分析和研究这些变化特征,掌握其变化规律,对合理利用地表水资源,提高地表水资源的利用率,有重要作用。
【关键词】地下水;地表水;水污染;暴雨洪水;水资源保护
[文章编号]1619-2737(2016)05-26-690
1. 流域概况
(1)邢台市地处河北省中南部,位于东经113°45′~115°50′和北纬36°45′~37°48′之间。西靠太行山与山西接壤,东以卫运河为界与山东毗邻,北与石家庄、衡水两市搭界,南与邯郸市相连。区域东西长约185km,南北宽约80km,其状略呈马鞍形,面积12456km2,占全省总面积的7%。
(2)流域内共有行洪排沥河道20条,自北向南分布有?┖印⒈鄙澈印⑽绾印??河、李阳河、小马河、白马河、牛尾河、七里~顺水河、沙河~南澧河、沙?澈印⒘衾莺印?滏阳河共13条大小河流,分别汇入大陆泽和宁晋泊。这些河道除留垒河外,均发源于西部山区,上游支沟源头繁多,流域形状多呈扇形,且多为季节性河道,平时基流很少,甚至干涸,汛期洪水暴发,河水陡涨陡落,历时很短。因源短流急,洪水汇集较快,各河进入平原后,坡度变缓,泥沙淤积,河道宽浅,深槽狭小。河流总趋势为西南~东北,流入衡水市。
(3)我市建成水文站10处、水位站3处、蒸发站18处、水环境监测站60处、悬移质泥沙站8处、雨量站86处、地下水位站123处,基本形成了布局较为合理的水文站网。
2. 气象水文
2.1 气象。
(1)本市地处半湿润地区,属暖温带大陆性季风型气候,四季分明,温差较大,冬季受西伯利亚大陆性气团控制,多西北风,寒冷干燥;春季经常受蒙古大陆性气团影响,多风沙且干旱少雨;夏季受海洋性气团及太行山地形影响,炎热多雨,且易暴雨成灾;秋季为夏冬的过渡季节,一般年份降水稀少,秋高气爽。
(2)年平均气温西部山丘区为11.7℃,东部平原为12.9℃,极端最高气温42.7℃(1968年6月11日),极端最低温度-24.8℃(1972年1月26日)。日照时数一般为2600小时,日照率59%,年总辐射113~119千卡/厘米2。无霜期180~220天,日照资源丰富。
(3)全市多年平均年降水量为525.1mm,降水总量为65.41亿m3.降水量区域分布不均,西部山区594.5mm,并有禅房、獐??600~700mm的两个多雨区,东部平原区497.5mm,新河、宁晋一带则不足500mm。降水量年际变化大,全市年面降水量最大最小之比为4.2倍;单站年降水量最大最小之比,山区一般在5~9倍,平原一般在3~6倍之间。降水量年内分配集中,全年降水量的75~80%形成于6~9月的汛期,而汛期的降雨又主要集中在7月下旬至8月上旬,且多以暴雨的形式出现。
2.2 降水。
由1956~2000年降水量同步系列资料计算结果得知,邢台市多年平均年降水量为525.1mm。其中,山区年降水量594.5mm,平原497.5mm。全市保证率20%、50%、75%、95%的降水量分别为656.4mm、498.8mm、399.1mm和299.3mm。
2.3 蒸发。
全市多年面平均水面蒸发量为1161.1mm,其中山区1045.8mm,平原区1182.7mm。西部山区900~1100mm,丘陵区略大于1100mm,平原区1100~1300mm,其中巨鹿、平乡、南宫一带为大于1200mm的高值区。干旱指数:山丘区1.5~2.0,平原区大于2.0,平乡、南宫新河一带则达到2.6~2.8。蒸发量年内分配:夏季37.3%,春季36.1%,秋季18%,冬季8.6%。
3. 流域径流
(1)全市多年平均年径流深43.6mm,年径流量5.43亿m3。其时空分布与降水相似,但变化更为突出。年径流深变差系数cv的地区分布情况,大致是由滏西平原区向两侧逐渐递减。高值区出现在滏西平原区,cv值在2.0以上;低值区出现在滏阳河山区cv值在0.6~0.8之间,其它地区cv值在0.8~2.0之间。(2)径流年内分配的特点与降水年内变化的规律相似,但由于下垫面因素的影响,使径流的年内分配与降雨又有所不同。发源于山区的河流的全年连续最大四个月水量一般出现在7~10月,由于各河径流的补给形式和流域调蓄能力的差异,使各河水量的集中程度有所不同,一般为70~80%,其汛期的水量(6~9月)可占全年水量的70%左右,一些源短流急、植被较差的小河,汛期水量可占全年水量的80%左右,如西台峪占81.1%。发源于平原地区的河流,径流多集中在7~8两个月以内,其径流主要来源于汛期较大降雨,全年水量几乎全部产生于汛期的几场甚至一两场暴雨,非汛期一般没有径流,故地表径流的年内分配比降雨的年内分配更为集中。
(3)径流的多年变化规律受降水的多年变化规律及下垫面因素的影响,年际变化程度比降水更为剧烈,有相当一部分河流枯水年份产流量很少甚至不产流,因此其最大与最小年径流量比值很大。从年径流最大与最小的比值来看,路罗川为33.1倍、??河西台峪站为88.7倍。全市多年平均年径流系数为0.083。山区和平原多年平均年径流系数分别为0.21、0.021。
(4)流域内暴雨洪水暴涨暴落,枯季径流几乎为0。建国以来发生了“63.8”暴雨洪水为有记录以来的最大洪水。“63.8”暴雨洪水情况见表1
4. 流域地下水
4.1 地下水位的年内变化,主要受降水和开采因素的影响,具有明显的季节性变化,即每年均有一个明显的上升过程和下降过程,大致可分为三个时段:(1)水位下降期,多自3月以后开始下降,5~7月为低水位区,最低水位出现在6月底7月初,这期间降水稀少,农田灌溉频繁,开采量远远大于补给量,地下水位下降速度较快。(2)水位回升期,7月份进入雨季,降雨补给集中,灌溉减少,水位开始回升,上升速度一般也较快。(3)相对稳定期,10月份,由于开采量增加,降水减少,水位上升速度变缓或略有下降。
4.2 由于长期过量开发利用地下水,邢台市平原区平均地下水位埋深由1980年的7.13m,发展到2000年的18.79m,平均年下降速率0.56m/a。1980年以来地下水位下降速率变化分为三个大的阶段,第一阶段1980~1990年,地下水位平均下降速率为0.38m/a,第二阶段1991年~1996年,地下水位下降速率为0.62m/a,第三阶段1997~2000年,地下水位下降速率0.36m/a。太行山前平原区地下水位下降速率明显大于全市平原区,1980年至2000年,平均下降速率为0.87m/a,90年代以来平均每年下降1.01m/a。至2000年邢台市平原区浅层地下水位降落漏斗面积已达590 km2(埋深>30m),漏斗中心水位埋深52.1m。
5. 流域水质状况
(1)通过对邢台市入河排污口进行调查、分析、计算、评价,氨氮入河量最大的依次是:牛尾河、占总入河量的51.33%,滏阳河占总入河量的25.01%,??河占总入河量的13.68%,南澧河占总入河量5.60%。cod入河量最大的依次为:牛尾河占总量的38.57%,南澧河占总量的30.72%,滏阳河入河量占总量的18.56%,午河占总入河量的3.32%。氰化物入河量最大的
依次为:牛尾河占总量的43.42%,??河占总量的30.34%,七里河占总量的22.98%。挥发酚入河量最大的依次为:牛尾河占总量的39.26%,南澧河占总量的39.10%,滏阳河占总量的9.00%。硫化物入河量最大的依次为:南澧河占总数的37.42%,牛尾河占总数的22.82%,七里河占总数的9.58%,滏阳河占总数的8.57%[2]。
(2)污染物入河量最大的情况是:氨氮入河量邢台市区占邢台市的46.43%;cod入河量最大的南和县占全市总量的30.72%;氰化物入河量最大的邢台市区占全市总量的44.4%;挥