辽宁省不同区域水资源量变化趋势分析

宋 亮，段瑞鲁，邹 璐

(1.辽宁江河水利水电工程建设监理有限公司，辽宁 沈阳 110003；2.沈阳鸿泽水利工程有限公司，辽宁 沈阳 110116)

辽宁省不同区域水资源量变化趋势分析

宋 亮1，段瑞鲁2，邹 璐2

(1.辽宁江河水利水电工程建设监理有限公司，辽宁 沈阳 110003；2.沈阳鸿泽水利工程有限公司，辽宁 沈阳 110116)

结合辽宁省水资源状况，对全省划分西部、中北部、东南部三个区域，以1956—1979年、1980—2000年、2001—2011年三个时间段为基础，分析对比全省及分区多年平均降水量、地表水资源量、水资源总量；利用全省1956—2011年降水量、地表水资源量时间序列资料，采用10 a滑动平均法与线性趋势分析法，分析全省及分区水资源量变化趋势。

水资源量；不同分区；变化趋势

辽宁省是中国著名的工业大省，也是一个农业大省，位于我国东北部，南邻渤海与黄海，沿海城市众多，港口密集，交通发达。辽宁省水资源总量偏少，人均占有水资源量是全国人均占有水资源量的33%左右，在全省的西部、北部及南部区域均为缺水地区，水资源供需矛盾突出[1-2]。全省多年平均降水量986.67亿m3，折合降水深678.1 mm，时空分布差异大，汛期降水偏多。全省水资源总量为341.79亿m3，多年平均地表水资源量302.49亿m3，多年平均地下水资源量124.68亿m3，地下水可开采量71.47亿m3[3]。根据水资源公报，2015年辽宁省地表水源供水量78.04亿m3，地表水资源开发率为25.8%，开发利用率一般。浅层地下水实际开采量58.56 m3，地下水开采率82%，由于缺水，而导致地下水严重超采，进而导致地下水采补失衡。

1 不同分区时段水资源量对比评价

利用辽宁省水资源二次评价及水资源公报，对全省及西部、中北部、东南部三个分区进行水资源时段变化评价。将1956—2011年分成三个时段，即1956—1979年、1980—2000年、2001—2011年，分别计算各时段全省及分区多年平均降水量、地表水资源量、水资源总量。全省及分区不同时段水资源量对比如表1所示。

从表1中可以看出，全省和三个分区降水量、地表水资源量、水资源总量均是1956—1979年最大，其余两个时段水量与1956—1979年时段相比均有不同幅度减小，2001—2011年段减小幅度大于1980—2000年。西部地区降水量、地表水资源量、水资源总量减小幅度均最大，中北部地区除1980—2000年地表水资源量减小幅度略大于同时段东南部地区外，其他指标减小幅度均最小。

多年平均降水量、地表水资源量、水资源总量从1956—2011年三个时间段内，大致呈减少趋势，并且地表水资源量和水资源总量减少的幅度要大于降水量，说明除了降水量的影响外，地表水资源量和水资源的减少还可能与蒸发、气温等气候因素以及人类活动导致下垫面等发生改变有一定关系。

2 辽宁省水资源量变化趋势分析

利用全省1956—2011年降水量、地表水资源量时间序列资料，通过采用10 a滑动平均法以及线性趋势分析法[4-6]，对全省水资源量变化趋势进行分析。全省水资源量及10 a滑动平均变化过程如图1所示。

表1 全省及分区不同时段水资源量对比

图1 全省水资源量及10 a滑动平均变化过程

由图1可知，全省降水量变化过程与地表水资源量变化过程大致相同，经检验两者之间在0.01显著水平上具有显著的相关性，相关系数为0.946，降水是地表水的主要来源，因此降水量的变化直接影响地表水资源量的变化。1956—2011年，全省年平均降水量约在700～1500亿m3之间波动，最大降水量出现在2010年，为1432.1亿m3，最小降水量734.4亿m3出现在2000年；全省地表水资源量约在100～700亿m3之间波动，最大值出现在1964年，为637.6亿m3，最小值出现在2000年，地表水资源量为115.5亿m3。

分析10 a滑动平均曲线可以得出，全省降水量和地表水资源量的变化过程大致可分为三个阶段：在上世纪50年代中期到60年代初期，全省降水量和地表水资源量均有小幅度的增加；而后至70年代末80年代初大致呈现缓慢下降趋势，在此期间降水量与地表水资源量大致位于多年平均值上下；80年代初至80年代末，90年代初至20世纪末，连续出现两个上升-平缓-下降过程，每个过程大概持续10 a，期间1985年、1995年是辽宁省历史上较大的两次洪水年；从21世纪初至2011年，全省降水量和地表水资源量处于一个上升期，但是数值基本处于多年均值以下。从线性趋势来看，总体来说，全省降水量和地表水资源量在1956—2011年期间大致呈现缓慢下降趋势，但是线性趋势未通过最低0.1显著水平的检验，因此两者这种下降趋势均不显著。

3 分区水资源量变化趋势分析

3.1 西部水资源量变化趋势分析

利用辽宁省西部地区降水量、地表水资源量时间序列资料，通过10 a滑动平均以及线性倾向方法分析两者的变化趋势。辽宁省西部水资源量及10 a滑动平均变化过程如图2所示。

图2 辽宁省西部水资源量及10 a滑动平均变化过程

由图2可知，西部地区降水量和地表水资源量变化过程总体来看具有一致性，但是又存在不同。降水量波动变化较为剧烈，地表水资源量波动变化相对平缓，通过相关性分析可得两者之间具有显著的相关关系，相关系数为0.892(P<0.05)。1956—2011年间，西部降水量波动介于130～300亿m3左右，最大值为303.4亿m3，出现在1994年，最小值在1982年为132.6亿m3，多年平均值为197.4亿m3；西部地表水资源量在10～96亿m3之间波动，1994年是地表水资源量最大值，为95.6亿m3，最小值在1982年为12.6亿m3，多年平均地表水资源量为36.2亿m3。

从西部水资源量10 a滑动平均曲线来看，与全省相比，西部的变化过程与全省的波形相似，但是相同时期变化幅度有所减缓，特别是地表水资源量的波动幅度要更小，因此整体来看变化阶段与全省也不同。

首先，西部降水量的变化过程主要为：从1956年至20世纪70年代中期，降水量处于相对较平稳的状态，接近多年平均值；20世纪70年代后期降水量略有上升又迅速下降，在20世纪80年代初降至最低，西部处于干旱少雨时期；之后降水量快速增加，与全省情况相同也出现两次连续的上升-平缓-下降过程，此过程持续到20世纪末，但是前一个过程平缓时期较短，总体来看这段时间降水量呈现的是一个上升而后下降的趋势；进入21世纪后，西部降水量处于缓慢上升期，但是此段时间降水量要低于多年平均值，总体低于20世纪中后期降水量，辽宁省西部处于干旱期。通过线性趋势分析，虽然在1956～2011年期间西部地区降水量有减小的趋势，但是减小趋势不显著。

西部地表水资源量整体变化较为缓慢，从1956年到20世纪80年代初期，处于缓慢下降阶段；1983年—2000年左右，虽然也经历了上升-平缓-下降波动过程，但是上升下降幅度明显减缓，此段时间总体是缓慢上升的；2000年以后西部地表水资源量经21世纪初期下降后基本处于相对平稳状态，但是此段时间地表水资源量平均为21亿m3左右，明显低于多年平均值。总体来看，西部地表水资源呈现显著减少趋势，通过线性倾向分析，可通过显著水平0.05检验，说明每10 a西部地表水资源量大约减少3.85亿m3。

3.2 中北部水资源量变化趋势分析

利用辽宁省中北部地区降水量、地表水资源量时间序列资料，通过10 a滑动平均以及线性倾向方法分析两者的变化趋势。辽宁省中北部水资源及10 a滑动平均变化过程如图3所示。

图3 辽宁省中北部水资源及10 a滑动平均变化过程

由图3可知，中北部地区降水量与地表水资源量的变化过程较为一致，两者之间显著相关，相关系数为0.928(P<0.01)。降水量约在300～680亿m3之间波动，最大值为2010年674.6亿m3，最小值为1958年327.1亿m3，多年平均降水量为431.3亿m3；地表水资源量在35～250亿m3之间波动，最大值出现在2010年，为235.0亿m3，最小值为2000年38.5亿m3，最大和最小值之间相差196.5亿m3；多年平均地表水资源量为95.7亿m3。

与全省相比，中北部降水量和地表水资源量在1980—2000年变化过程与全省一致，均表现为上升-平缓-下降过程，且变化过程明显，这种波动过程主要与1985年和1995年两次大洪水有关。在1956—1980年之间，中北部降水量和地表水资源量虽然中间有上升波动，但总体均表现为下降趋势；2000年以后，中北部降水量和地表水资源量均为明显上升阶段，且上升幅度较大，两者均在2010年达到序列最大值。从线性趋势来看，总体来说，中北部降水量和地表水资源量均呈下降趋势，但是下降不显著。

3.3 东南部水资源量变化趋势分析

根据辽宁省东南部地区降水量、地表水资源量1956—2011年时间序列资料，采用10 a滑动平均以及线性倾向方法分析两者的变化趋势。辽宁省东南部水资源量及10 a滑动平均变化过程如图4所示。

从图4可知，东南部降水量与地表水资源量的波动过程较为一致，两者相关系数为0.964，在0.01水平上显著相关，在三个分区中东南部的降水量与地表水资源量过程最为一致。1956—2011年期间，东南部降水量主要分布于200～550亿m3之间，多年平均降水量为349.6亿m3，最大降水年为1964年，达到540.6亿m3，最小降水年为1965年，达到225.8亿m3；地表水资源量主要在55～360亿m3之间波动，多年平均值为160.4亿m3，最大年为1964年，与最大降水年一致，地表水资源量达351.0亿m3，最小值出现在2000年，为58.3亿m3，最大最小值相差292.7亿m3，为三个分区中差值最大的区域。

图4 辽宁省东南部水资源量及10 a滑动平均变化过程

从10 a滑动平均曲线来看，与全省情况较为一致。在1956年至20世纪60年代初，为水量上升阶段；之后至1980年，为水量明显下降阶段，辽宁省东南部进入一个相对缺水时期；1980—2000年，为明显的上升-平缓-下降阶段；2000年之后，水量呈上升趋势。从序列线性趋势分析来看，东南部地区降水量和地表水资源量虽然均呈减小趋势，但是未通过显著性检验，因此，总体来说两者减小趋势不显著。

4 结 论

全省和三个分区降水量、地表水资源量、水资源总量从1956—2011年三个时间段内，大致呈减少趋势，并且地表水资源量和水资源总量减少的幅度要大于降水量。相对降水而言，1980—2000年西部地区地表水资源量、水资源总量减小幅度均最大，其次是中北部地区，东南部地区最小；2001—2011年西部地区地表水资源量、水资源总量减小幅度均最大，东南部地区减小幅度略大于中北部地区。全省地表水资源量在1956—2011年期间大致呈现缓慢下降趋势，下降趋势均不显著；西部地区地表水资源则呈现显著减少趋势；中北部地表水资源量均呈现下降趋势，在3个分区中下降最不明显；东南部地区地表水资源量虽然均呈减小趋势，但减小趋势不显著。

[1] 关燕庆.辽宁省水资源量情势浅析[J].水土保持应用技术，2016(2)：27-28.

[2] 马晓庆，邵文婷，曹永强，等.基于主成分分析法的辽宁省气候变化适应度评价[J].水力发电，2015，41(3)：16-19,100.

[3] 辽宁省水利厅.辽宁省水资源[M].沈阳:辽宁科学技术出版社，2006.

[4] 孙乐强，郝振纯，王加虎，等.滑动平均处理对Markov年降水预测精度的影响[J].人民黄河，2012，34(5)：27-30.

[5] 郭巧玲，陈新华，窦春锋，等.近60年来窟野河全流域年径流变化及其影响因素分析研究[J].水土保持学报，2016，30(3)：90-95.

[6] 杨青，韩秀君，高松影，等.1960-2011年辽宁省大暴雨时空分布特征[J].气象与环境学报，2015，31(1)：34-42.

Analysis on changing trend of water resources in different regionsin Liaoning Province

SONG Liang1, DUAN Ruilu2, ZOU LU2

(1.LiaoningJiangheWaterConservancyandHydropowerProjectConstructionSupervisionCo.,Ltd,Shenyang110003,China；2.ShenyangHongzeWaterConservancyEngineeringCo.,Ltd,Shenyang110116,China)

Combined with the situation of water resources in Liaoning Province, divided into the three regions of western, central and southeast and southeastern, based on the period of 1956-1979, 1980-2000, 2001-2011, analyzed the province and the partition compared to the average annual precipitation, surface water resources, water resources. Based on the time series data of precipitation and surface water resources from 1956 to 2011, the province and the division of water resources trends was analyzed by the 10-year moving average method and the linear trend analysis method.

water resources quantity; different regions; changing trend

宋 亮(1983-)，男，辽宁锦州人，工程师,主要从事水利工程管理研究。E-mail:sl198304@163.com。

段瑞鲁(1985-)，男，山东淄博人，工程师,主要从事水利水电工程研究。E-mail:wsxblcj@126.com。

TV213.4

A

2096-0506(2017)01-0020-06