开封市水资源评价与分析

□郑 烨（河南省开封水文水资源勘测局）

一、开封市概况

开封市地处河南省中东部，东西长125km，南北长87.5km，总面积6444km2，其中市区面积395km2。东与商丘市的睢县、民权县相连；西与省会郑州市的新郑、中牟县连接；南与周口市的扶沟、太康县相连；东北与山东省的曹县、东明县相连接；开封市北靠黄河，与新乡市的长垣、封丘县隔河相望。

二、评价的方法

（一）原则

评价分区划分依据以下主要原则：有利于水资源开发利用规划和管理；有利于揭示水资源开发利用中存在的问题；有利于资料收集、统计分析和汇总。

（二）行政分区

以现行行政区划分为标准，分为开封县、尉氏县、兰考县、杞县、通许县等5县。

（三）资料收集

基本资料收集的范围覆盖全市所有的水系河流，收集内容包括各县境内的自然地理、社会经济、水资源状况及有关的规划报告，资料系列为1960～2000年。

三、评价的内容

（一）降水

首先选择实测资料系列较长、面上分布较均匀、在空间分布上具有较好的代表性的5个雨量站，利用1960～2000年降水资料分别计算各站多年平均降水量、多年平均月降水量，利用频率计算，采用P—Ⅲ型分布曲线，应用期望值经验频率公式估计参数。通过比较，用算术平均法求出5个站的平均值。根据选择典型年的原则，选取几个不同的年份为典型年，要求年降水量接近某一频率（丰水年P=20%，平水年P=50%，偏枯水年P=75%，枯水年P=95%），缩放系数K=Qp/Q推求设计代表年的年内分配。设计值求出后，根据K=Qp/Q，得出缩放系数，再进行年内分配。年降水量变差系数CV值表示某站年降水量的相对变化幅度，年降水量变差系数CV值大的地区，其多年变化幅度也较大，该处水资源的开发利用是不利的，通过计算可知，该地区5个站的CV值在0.2～0.4，表明其年际变化不大。

（二）蒸发

利用具有完整数据的降水均值（尉氏、兰考、杞县的均值），进行展延这5个站的蒸发量，来推求未知的蒸发量。利用干旱指数的计算公式r=E/P计算开封市蒸发多年（1960～2000年）的平均干旱指数。若r＜1，表示该地区的降水量满足蒸发所需后还有剩余，气候湿润；若r＞1，表示气候干旱，r越大，干旱程度越严重。

（三）地表水

首先选择3个站作为主要分析站。根据这3个站的降雨量和径流量点绘相关图，可以查出区域的径流量。然后进行天然径流量的还原计算，还原时段内的水量平衡方程为：W天然=W实测+W灌溉+W工业+W生活+W库蓄+W库蒸+W库渗+W引水+W分洪。将1960～2000年天然径流量从大到小排列，应用期望值公式P=m/(n+1)计算经验频率，利用P—Ⅲ型分布曲线，得其天然径流量的统计特征值，根据不同频率，从实测系列中挑选年径流量与之相近的年份相应频率的典型年，计算典型年天然径流量月分配。为分析径流的年际变化，绘制这3个站的均值的年径流过程线，从径流过程线可以看出，年径流变化呈周期性波动，连续干旱和连续洪涝交替出现，它的趋势线还反映出年径流量呈逐渐减少的趋势。

（四）地下水与水资源总量

在本项计算中，按行政分区和流域分区划分计算单元，即按区划将开封市分为开封县、兰考县、杞县、通许县和尉氏县等5个单元格。以2000年为现状年，对1960～2000年这41年的地表水资源进行统计汇总后可以计算出各分区的水资源总量。计算出地表水资源和地下水资源后，要确定地表水和地下水计算中的重复计算量，重复计算量包括各种地表水体的下渗量、大气降水入渗形成的地下水经各种形式又补给地表水的水量等，地表水量和大气降水量入渗补给量之和再扣除两者之间的重复量可得区域的水资源总量。

（五）水质评价

评价方法是单一因子水质评价法。水质指标为pH、总硬度、SO42-、CL-、F、氨氮、硝酸盐、挥发酚、氰化物、总砷、总汞、总铅、总镉、铬（六价）、CU、Zn。评价井址为小汪屯、林场、老君堂。从评价结果看出，该区域为Ⅴ类水，地下水主要受到总汞、氨氮的影响，地表水受挥发酚、镉、氰化物等影响，该区域的水质应该着重对这几种指标进行处理，以得到良好的水质，该区域的地下水、地表水都为Ⅴ类水，不适于人类的饮用，其只能适用于农业用水区及一般景观。

（六）供需水分析

所收集的资料为开封市现状年农业灌溉用水量计算表、包括井灌、渠灌、提灌。开封市现状年地表水工程供水量，包括引黄闸和拦河闸。开封市现状年的总供水量32.74亿m3，农业的需水量为18.56亿m3、工业的需水量为9.97亿m3、城镇生活的需水量为1.41亿m3、农村生活的需水量为7329万m3、牲畜及其它的需水量为2751万m3。由供需水量计算可知，全区供水小于需水，开封是一个严重缺水的地方，工农业用水、居民生活用水最大，经济的发展必须要在工农业用水方面得到足够的水量，否则，就会影响城市的发展。今后应加速现有工程配套，在有条件的情况下增建必要的大型水利工程，还可因地制宜，充分利用新建的水利工程解决其缺水问题，以逐步提高供水能力。