开封市水资源分析及可持续发展对策

常 静

（开封水文水资源勘测局 河南 开封 475000）

0 引言

开封市水资源形成及运移转化的一般规律为：进入开封市上空的水汽形成降水，落到地表，植物截留少量降水，通过蒸发重新返回大气中，大部分降水到达地面后部分补给河网、 坑塘等各种水体，部分从地表入渗到土壤中。 当降水强度超过下渗强度或降水量满足土壤蓄水容量时， 则形成坡面流，汇入河道。 渗入土壤中的水量，一部分由土壤直接蒸发和通过植物散发返回大气中，一部分以壤中流形式补给河道，其余部分下渗补给地下水。 部分地下水被河道切割，以基流的形式补给河道。 坡面流和壤中流、 基流等水体补给河道的水量构成河川径流量。

1 开封市水资源现状

1.1 地表水资源量

地表水资源量通常指河流、湖泊、水库等地表水体中由当地降水形成、 可以逐年更新的动态水量，用天然河川径流量表示。

1.1.1 地表水资源量计算

天然年径流由于受人类活动影响，改变了原来的时空分布规律，测站断面实测资料往往不能反映流域内的天然径流情况。 为了反映天然径流情况，并使资料具有一致性，以便采用数理统计的方法对水资源量进行统计分析，必须对实测资料进行还原计算。 根据不同频率的降雨量，由降雨径流相关图集，求得各区的相应径流深。 地表水资源量等于各计算区径流深与各计算区面积的乘积，用上式分别求得开封市行政的地表水资源量,如表1 所示。

表1 开封市各县区不同频率的年径流量Table 1 Annual runoff of different frequencies of Kaifeng city (Unit: 104 m3)径流量/104m3

1.1.2 地表水资源的年内分配

由于年降水量呈季节性变化，造成地表径流的季节性变化， 又因为人类活动和下垫面状况的影响，使径流年内变化过程又不完全与降水的变化过程一致。 表2 列出了1980～2010 年水文站最大连续4 个月天然径流量占全年百分比。从表中可看出，开封市最大连续4 个月天然径流量占全年的百分比一般在50%～70%之间， 出现的月份一般在7～10 月或6～9月。

表2 1980-2010 年最大连续4 个月天然径流量占全年比例Table 2 Proportion of max continuous four months natural runoff in the whole year from 1980 to 2010

图1 所示是开封市大王庙水文站天然径流深年内分配过程线。 从图中可看出，天然降水主要集中在7-8 月份，其他月份的天然径流年内分配相对变化不大，最大与最小之比可高达12.5 倍。

图1 大王庙站天然径流量年内月分配过程线Fig.1 Dawangmiao station natural runoff month distribution hydrograph in a year

1.2 浅层地下水资源量

根据开封市所处位置的特殊性，在浅层地下水资源计算中，主要是参照关于豫东地区的实验资料和地质部门的调查成果，采用多种方法进行分析，尽量使所选用的参数达到合理，符合开封市的实际情况。

（1）动储量和静储量。 浅层地下水资源量由动态储量和静态储量两部分组成。 动态储量为更新的水资源量，主要由大气降水入渗补给形成，数值上近似等于大气降水入渗补给量等各种补给量之和；静态储量是在地质构造时期形成的、不可更新的水资源量。

（2）当地年地下水总补给量。 通过计算浅层地下水各项补给量，累加并扣除他们之间的重复计算量后，便可得当地年浅层地下水总补给量。 通过分析计算，可得行政分区在不同频率下的地下水总补给量。

（3）地下水资源量。 地下水资源量是指地下水中参与现代水循环且可更新的动态储量。 地下水资源在数值上等于总补给量减去井灌回归入渗补给量，如表3 所示。

（4）地下水可开采量。 所谓地下水的可开采量，是指在经济合理、技术可行且不引起生态环境变化条件下允许从含水层中取出的最大水量。 就开封市而言，从总补给量中扣除潜水蒸发量后可得到地下水可开采量，如表3 所示。

表3 开封市各县区浅层地下水资源与可开采量统计表 单位：104m3Table 3 Statistics of thin layer underground water resource and available resource of Kaifeng city (Unit: 104m3)

由表中可以看出开封市地下水资源量多年平均为10.62×108m3，P=20%的年地下水资源多为11.82×108m3，P＝50%年为10.43×108m3，P＝75%年为9.32×108m3，P＝95%年为8.79×108m3。 开封市多年可开采量为9.39×108m3，P＝20%年为10.26×108m3，P＝50%年为9.38×108m3，P＝75%年为8.33%×108m3，P＝95%年为7.76×108m3， 对应的开采率分别为：88.4%，86.7%，89.9%，89.4%，88.4%， 平均可开采率为88.6%。 以上数据说明开封市地下水动态储量的补给比较丰富，有效地利用和保护地下水资源，对开封市的国民经济的发展将会起到一定的作用。

1.3 水资源总量及其可利用量

“四水”转化关系是指大气降水、地表水、土壤水、地下水之间的水量循环和平衡关系。 大气降水是水资源总来源，地表水和地下水是水资源的两种表现形式，均处于同一个水循环系统中。 它们之间互相联系而又不断转化，河川径流中包括一部分地下水排泄量，地下水补给量中有一部分来源于地表水的入渗。 因此，计算某一区域的水资源总量时，必须在深刻了解区域水循环规律的基础上，分析大气降水、地表水、土壤水、地下水之间的水量转化关系，扣除水资源的重复计算量。

表4 反映了开封市各县区多年平均水资源的总量为12.47×108m3[4]，其中地表水资源量为4.58×108m3，地下水资源量为10.62×108m3，两者之间的重复计算量为2.75×108m3。 产水模数杞县最小，为14.22×104m3／km2， 兰考县最大， 为23.26×104m3／km2。 开封市的平均产水系数为0.29，最小的是杞县，为0.21，最大的是兰考县，为0.35。

表4 开封市各县区多年平均水资源总量表Table 4 Average water resource total value of each administrative district in several years of Kaifeng city

（1）人均和亩均水资源占有量分析。

开封市人均水资源占有量为272.9m3／a，由于土地与人口的分布不均，人均水资源占有量最大的兰考县为445.4 m3／a， 而最小的市区只有117.3m3／a，两者相差达3.8 倍。 其他县的人均水资源占有量一般都在200～400 之间。 在亩均水资源占有量方面，全市亩均水资源占有量为228.6m3／a，亩均水资源占有量较大的为兰考县、市区、开封县等，较小的是通许县和杞县等，如表5 所示。

表5 开封市各县区人均、亩均水资源占有量统计表Table 5 Statistics of per capita and a unit of area water resource of each county

开封市水资源总量及人均、亩均水资源占有量，在全省范围内处于中等水平，和全国年均水量(人均2500m3/a，亩均2050m3/a)相比，则属于水资源极度贫乏的地区，年人均和亩均水资源占有量只有全国平均水平的10.9%和11.15%。

（2）地表水资源开发利用量[3]

2010 年开封市地表水资源总量为9.94×108m3(其中引黄量：4.92×108m3，当地径流：5.02×108m3)，实际利用量为5.67×108m3，开发利用率为57.1%。 各行政分区现状年(2010 年)的地表水资源总量、实际利用量及开发利用率如表6 所示。

表6 2010 年开封市各县区地表水开发利用程度Table 6 Surface water exploitation degree of administrative district of Kaifeng city in 2010

（3）地下水资源开发利用量[3]

由表7 中可见，开封市各县区的地下水开发利用程度差别很大，开发利用水平地区分布不平衡。 开封县、兰考县、尉氏县，地下水开发程度及利用率不高，主要是引黄河水利用比较方便；杞县、通许县开采利用率高，也客观反映了引黄河水较少的原因；市区出现超采的情况，主要原因是第三产业、个体户乱开采地下水造成。 在50%降雨频率下，开采量最小的兰考县为5540×104m3，而市区的地下水开采量达9700×104m3，两者相差1.75 倍。

表7 2010 年开封市各行政分区地下水开发利用程度Table 7 Underground water exploitation degree of each administrative district of Kaifeng city in 2010

2 开封市水资源可持续发展对策

水资源是一项十分宝贵的自然资源，开封市在水资源十分短缺的情况下， 正确把握区域内人口、资源、环境与社会经济持续发展的基础上，合理配置有限的水资源，实现综合效益最大化。 这是开封市面临的一个重大问题。 建议采取对策，以实现开封市水资源的可持续发展。

2.1 依法治水，强化管理

水资源保护与可持续利用是全社会的事情，必须进一步唤起全社会珍惜水、爱护水、保护水的意识。 应全面贯彻2011 年中央一号文件、《水法》、《水污染防治法》、《防洪法》、《水土保持法》、国务院460号令和省政府59、63 号令等法律法规， 坚定不移地走依法治水的道路， 依法加强水资源统一管理，实施统一规划、统一取水许可、统一管理水质水量、统一管理地表水和地下水、统一征收水资源费。 根据国家和河南省有关法律法规， 完善地方管理办法，进一步落实开封市 《水资源管理办法》、《水政监察管理办法》、《水利工程管理办法》、《供水管理办法》、《行业用水定额》、《节约用水、计划用水管理办法》、《排污口设置暂行规定》等管理制度，规范管理行为，做到与法律配套、有法可依；明确主题，有法必依；机构合理，具有权威；执法必严，违法必究；责任到人，究办得力。 建立生态用水指标体系，运用水权、水市场手段保护水资源[1]。

2.2 通力合作，控制污染

建立水功能区限制纳污制度，是保证水资源品质和可持续利用的重要措施。 水利与环保部门应共同建立统一协调的工作机制，从严核定水域纳污容量，严格控制入河排污总量。 依法实施排污许可管理制度，严格审批新增取水和入河排污口。 应根据开封市水功能区划分和水环境承载能力，设置水环境保护区，加强水质监测，对那些未经处理，或未达标排放的污染源坚决予以取缔，使水污染防治逐步走向浓度和总量控制双轨道。 应严格执行排放污染物申报→污染物排放量核查→流域水环境容量确定→下达总量指标→发放污染物排放许可证→依法监管总量排污的程序，把排污限制在水环境的承载能力之内，逐步遏止水环境恶化趋势，恢复水体的生态功能。 目前解决开封市水环境污染两大根本性措施是：（1）彻底完善城市基础设施，建立、健全城市排污管网，实行雨、污管网分流，加大开封市城市生活污水处理，进一步完善城市中水体系，对各种水质分项使用。 （2）调整工业经济结构，淘汰落后工艺、设备和产品，建立有地方特色的传统产业，建立低污染、高效益的高新技术产业，走可持续发展的良性循环道路[2]。

2.3 推广先进技术，加强节约保护

根据水利部“十二·五”项目的安排，加大水利设施建设与保护的投入，有计划地修建一批具有防洪、排涝、抗旱功能的调蓄水库和骨干水利工程，强化现有水利设施的利用效能。 建立用水效率控制制度，把节水工作贯穿于经济社会发展和群众生产生活全过程。 制定和推广开封市行业和用水产品的用水效率指标体系，加强用水定额和计划管理。 建设节水示范工程，普及农业高效节水技术。 关键是提高人们的节水意识，改变人们的用水习惯。 节约用水不仅是缓解用水压力问题的重要措施， 而且可以相应减少污水排放量，降低用水和污水处理费用，减轻水体污染程度。 应当对开封市地下水超采区进行严格控制，对一般地区进行有序地开采利用。 对过去开采密度大、水位下降比较明显的区域，应积极开展地下水回灌试验工作， 控制地下水开采量，涵养水资源。 同时，应认真贯彻落实开封市人民政府批准的《开封市城区超深层地下水开发利用与保护规划》。

2.4 增加资金投入，夯实工作基础

加强水资源的基础性工作，是实现水资源可持续利用的一项根本措施。 为此，各级水利部门应加强对水资源基础工作的调查， 加大水资源保护规划、水资源综合评价、水资源优化配置的工作力度。针对水资源管理中存在的问题， 应需进行专题研究，注重观测资料的收集、调查、分析工作；搞好水资源综合评价，摸清家底，建立数据库。 在水资源综合评价的基础上，搞好水资源的开发利用规划和水资源保护规划， 使开封市水资源的开发、 利用、治理、节用、保护和配置，建立在科学有序的基础上。近年来， 政府已加大对水资源基础工作的投入，调整了水资源征收标准，特别是调整了深层地下水资源经费标准， 致使不少单位采取各种节水措施，但也出现了采用非法手段偷水盗水的现象。 有效制止偷水盗水的办法就是进一步完善地下水监测预警系统，对用水大户安装智能型水表。 相信一系列法规和措施能够保障水资源管理工作的顺利开展，为实现水资源良性循环和可持续利用奠定基础。

3 结论

综上所述，开封市现有水资源总量已远远不能满足本地经济社会发展的需要，必须加强引黄工程建设，优化配置开封市水资源。 另一方面，开封市目前地表水资源利用率很低，地下水资源有限，在国家实施黄河水量统一调度后，必须采取一切措施，尽量提高当地地表水资源的利用率。 鉴于对地下水开采强度偏大，必须实施严格的控制开采量和加强地下水补给的措施。

[1] 陈家琦.可持续的水资源开发与利用[J].自然资源科学报，1995（10）3：252-257.

[2] 杨伟利，郭茂.开封市水资源保护与污染防治研究[J].中国农村水利水电，2003.（6）：50-52.

[3] 开封市水利局， 荣晓明. 开封市水资源公报 ［R］. 2010：10-12.

[4] 荣晓明，许志荣，王心义等.河南省开封市水资源综合规划［R］. 2007.