吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>水文与水资源工程教学实习指导  §10.5区域水资源 境内水资源主要由大气降水形成的河川径流和地下径流组成，这部分水相互转化、循环，构成该区的地表水和地下水资源。由于这两部分水主要补给来源是大气降水，因而水资源的数量与时空分配都受降水的制约与影响。据秦皇岛市水资源综合管理办公室资料，全市多年平均水资源总量16.28亿m3，其中地表水l3.24亿m3，地下水3.30亿m3。此外还有过境客水2.27亿m3；边界滦河水0.64亿m3。 市境内水资源具有三个特点：一是水资源量特别是地表水资源量较丰富。全市多年平均降水量738.04 mm，较河北省多年平均值高216.04 mm。按人口算，人均占有地表水量580 m3，为省人均值的1.9倍，按耕地算，平均每亩地表水占有量429 m3，为省亩均值的2.57倍。但人均占有地表水量仅为全国均值的21%，平均每亩耕地占有量，仅为全国均值的24%，仍不属水量丰沛地区。二是水资源量分布不均，受地形、水文地质及降水影响，区域内各流域水量多寡不尽相同。燕山山脉迎风坡地表径流深比沿海平原区大，而地下水主要贮存山前或沿海冲、洪积平原区。三是水量时空分配不均匀。受季风影响，降水量与径流量年际、年内变化较大，最大年径流量与最小年径流量之比为3:1，年内径流量的75%集中在夏秋季节的6~9月份，冬春季节河川径流量小，甚小的基流主要是地下水转化为地表水重复水量。 旧中国人们凿井、挖渠，汲取、引用少量地下、地表水资源，绝大部分河川径流空流入海。新中国成立后，市境内修建大批水源工程，对水资源进行开发利用。但是，由于该地区河流多具北方山溪性河流特点，河水暴涨暴落变化大，境内河道控制建筑物规模偏低。常常是丰水年份或丰水季节大量弃水，枯水年份或枯水季节不能保证充足供水。 随着国民经济的迅速发展，对水资源的需求量逐年增长，水资源供需矛盾逐步加剧，按现状水平估算，一般偏枯水年(保证率p=75%)，全市缺水3.37亿m3；特枯水年(保证率p=95%)，缺水6.05亿m3。 10.5.1水资源量 1.地表水量 地表水为市内主要水源，水量为市境内的河川径流量。其中以青龙河水量最为充沛，据实测资料，秦皇岛市多年平均径流量8.70亿m3。洋河、石河多年平均年径流量分别为1.823亿m3和1.68亿m3。由于边界有滦河通过，青龙河上游处于境外，又有边界与过境径流量作为可利用水量。据估算，全市多年平均自产地表水量13.24亿m3；平水年（P=50%）11.15亿m3；偏枯水年(P=75%)6.35亿m3；特枯水年(P=95%)2.29亿m3。另外，多年平均滦河可利用水量6400万m3；青龙河过境水量2.27亿m3。 2.地下水 境内地下水资源量分为山区、平原两部分计算。山区地下水，除山间盆地外，相当部分排泄于河流，成为地表水。平原区地下水以综合补给量为资源量。据测算，全市多年平均地下水量为3.30亿m3。其中以平原区储量为主，约占总量的88%，平原区为第四系松散沉积物，其厚度由山前至滨海逐渐加厚，岩性由卵砾石、粗砂，逐渐过渡到粉细砂，含水层厚度由厚变薄，水质由淡变咸。因而平原区地下水储量为矿化度小于2 g/L淡水储量。由于地下水主要来源是大气降水补给，因而资源量也随之有枯丰之变，但地下水具多年调节性能，变幅不大。全市平水年(p=50%)地下水量3.16亿m3，偏枯水年(P=75%)2.58亿m3，特枯水年(P=95%)为1.90亿m3。 3.水资源总量 水资源总量为地表水量与地下水量之和，由于二者之间存在着相互转化关系，总量中扣除了重复水量。据估算多年平均水资源总量16.28亿m3，平水年(P=50%)14.05亿m3，偏枯水年(P=75%)8.67亿m3，特枯水年(P=95%)为3.99亿m3。 10.5.2水质 1.地表水： 市内地表水水化学类型具有以下规律，一般各河系上游为HCO3—Ca·Na型水，矿化度在0.4 g/L以下，河系下游，距海较近，地势较低，水化学类型多为Cl·HCO3—Na·Ca型水，矿化度在0.5 g/L~1.0 g/L之间。年内，当地表水补充来源为洪水时，水化学类型为HCO3—Ca·Na型，枯水期受地下水补给的地表水，多为Cl·HCO3—Na·Ca·Mg类型。各河系中游为上、下游水化学类型过渡地带。 2.地下水：水化学类型主要以Cl·HCO3—Na·Ca型水和HCO3—Ca型水为主。分布情况，近海平原区为Cl·HCO3—Na·Ca型水，局部地区如抚宁县陶里庄东，枣园乡西河头村及昌黎县沿海洼地，有高矿化度Cl—Na型水。滦河冲积扇地下水一般为HCO3—Na·Ca型水，山前平原为HCO3—Na·Ca，HCO3·SO4—Na·Ca，HCO3·Cl—Na·Ca型水相互过渡。西北部山丘区多为HCO3—Na型水。全市除沿海约占总面积8%咸水区外，绝大部分地下水矿化度小于1.0 g/L。 3.水质评价：秦皇岛市地表、地下水绝大部分为中性淡水，矿化度小于1.0 g/L，酸碱度在6.8~7.5之间。按生活用水标准评价，多为1~2级较好淡水，氯离子含量一般在0~150 mg/L，硫酸根离子含量在0~300 mg/L之间，焙干沉淀物在0~1 000 mg/L之间，硬度在0~30度(德国度)之间，适于饮用与洗涤，只在个别地区硬度较大，如卢龙县横河流域上游榆林甸处，测得地下水硬度高达892mg/L(CaCO3)，青龙县二道河子处为535mg/L，不适宜生活用水。采用灌溉系数法评价灌溉用水，全市除沿海个别小片区域，Ka值小于5.9，水质等级为三级，应做田间排水工程，防止灌水后土壤盐渍化外，大部地区地表、地下水质为一、二级水，适宜灌溉用水。 4.水污染 地表水污染：主要以COD、油、酚等有机物为主。水污染较严重区为市区。多年来许多排污企业产生的废水，未经处理直接排放，多利用天然河道或城市下水道，造成河流污染，水质恶化。目前流经市区的几条主要河道污染状况：石河，山海关区四炮台以下至河口，属严重污染。新开河，已成海港区主要排污河道，严重污染。汤河，中、下游段属中度污染，河口处严重污染。戴河，大部分为清洁河流，北戴河区古城橡胶坝下属中度偏轻污染。作为市区主要水源地的石河水库，上游接纳大部分企业厂矿污水，现状水质虽尚能达国家规定地表水二级水标准，但个别指标超标严重。 造成市区河道污染的主要原因有：市区排污管道网络尚不完善；纳污能力低；工业废水，市政污水未经全部处理；相当部分排污企业、新兴乡镇企业无污水处理设施等。 流经市区的河流，一般流程短，行洪历时短，河道自净能力较差，因距海较近，污染物随河水进入海中，污染了河口及近海海域的生态环境，影响了滩涂开发，水产养殖，海滨浴场及旅游风光。 地下水污染：秦皇岛市大部分地区地下水未受污染。现状水环境趋于恶化的主要有：石河、沙河冲积扇，长期受农田有机污染，水中氮盐含量偏高。山海关区一关处，受地表水污染影响，COD值超标。汤河冲积扇受工业废水及海水倒灌影响，水中盐量在春季可达1700 mg/L。海港区西部工业区地下水氯离子含量最大值达600 mg/L。北戴河区枣园水源地下井，受海水倒灌影响，1983年测氯离子含量最高达375.9 mg/L。 近几年来由于市区地下水开采过量，部分区域引起海水倒灌，地下水氯离子浓度变高，现状含量大于400 mg/L的封闭区面积562万m2，大于200 mg/L的封闭区域面积3 333.0万m2，并有逐渐扩大趋势。 10.5.3供需状况 10.5.3.1可供水量 1.水利设施及供水现状 1949年前全市除少量水井外，无其它供水工程。新中国成立后逐步兴建了大批蓄、引(提)水工程。至1985年，拥有大中小型水库289座，总库容5.84亿m3。其中洋河水库（大型）总库容3.53亿m3，保证率P=50%和P=75%，净调节水量分别为1.21亿m3和0.61亿m3，主要供农业用水。石河水库(中型)，保证率P=75%，P=95%，净调节水量分别为7500万m3和3500万m3，主要供城市用水；水胡同水库(中型)，保证率P=50%和 P=75%，可调节水量分别为1386万m3和691万m3，主要供发电与灌溉用水。建有大、中型水闸23座，蓄水能力约1800万m3。1个流量以上扬水站8座，扬水能力12 m3/s。另外引深、引青灌渠直接从滦河、青龙河自流引水，引水流量分别为11 m3/s，10 m3/s。此外全市还拥有配套机井2.43万眼，及各类小型水利工程1500余项等。 20世纪50年代，全市仅有水浇地面积1.31万亩，灌溉水源主要是砖石水井，加上生活与工矿企业用水，年供水量仅1000万m3左右。20世纪60年代建成洋河水库，70年代修建众多小型水库及两座中型水库，同时宜井区建成大批配套机井。1980年已建成各类供水工程1 872处，机井保有量达2.55万眼，工程设施初具现状规模，当年全市供水量6.72亿m3，其中地表水3.79亿m3。1983年供水量6.31亿m3，其中地下水供水量4.02亿m3，超过可供量40%。1984年全年供水6.74亿m3，其中机井供水5.11亿m3，超采量大于70%。1985年供水量7.74亿m3，其中地下水4.73亿m3，地下水亦超采。 2.可供水量 依据现状水利工程设施供水能力，现状水资源开发利用情况，计算不同保证率可供水量，P=50%，可供水量8.91亿m3，其中地下水2.89亿m3；P=75%，可供水量6.91亿m3，其中地下水2.35亿m3；P=95%，可供水量4.23亿m3，其中地下水1.76亿m3。 10.5.3.2需水量 业需水量：农1949年以后，农业用水量随着水浇地面积的逐步扩大，种植结构的变化而不断增加。新中国成立初期，全市仅有水浇地面积1.31万亩，大田作物以高粱、谷子、红薯等为主，主要依靠自然降雨。洋河、石河等灌区建成，平原区机井建设的发展，水浇地面积逐步扩大，水稻、小麦、玉米、蔬菜种植面积的增加，农业需水量不断增长。至1985年全市建有水浇地面积135.5万亩，当年水稻种植面积34.47万亩，小麦31.60万亩。依据农业用水现状，计算结果现状水平年不同保证率P=50%和P=75%时，农业需水量分别为7.92亿m3，9.07亿m3。 工业及生活用水：工业与城市、乡镇建设的发展，特别是80年代后，秦皇岛市被列为沿海开放城市以来，使工业与城镇用水量占总用水量的比重逐年增大。1950年，全市工业产值2 322万元，用水量约200万m3，至1984年，工业产值10.29亿元(按1957年不变价)，为1950年45.12倍，用水量达8 200万m3，为1950年的41倍。随着城乡人口增长及生活水平的提高，城市设施的完善，生活用水也在迅速增长，据调查，1984年，全市生活用水量达2 934 m3。工业及生活用水在市区及城镇，已经开始与农业用水发生争水矛盾。 据市水利区划工业与生活用水现状调查与估算，全市现状水平年工业用水量8200万m3，生活用水量3 900万m3。 10.5.3.3现状水平年水资源供需分析 根据该市水资源可供水量、国民经济各部门需水量估算成果，现状水平年(P=50%)缺水0.41亿m3，偏枯水年P=75%)缺水3.31亿m3，特枯水年（P=95%）缺水6.05亿m3。 秦皇岛市现状已存在缺水问题，随着工农业生产的更大发展，缺水将会变得更加突出。一方面，农业要发展，水浇地面积不断扩大，林果业、经济作物用水量也在迅速增加，农业需水量将不断增大。另一方面，工业产值迅速提高，城镇建设迅速发展，工业及生活需水量也将增多。不仅仅缺水更加严重，工、农业争水矛盾也会更加突出。为此修建引青(青龙河)、桃林口水库等大型水源工程以解决工、农业用水问题。但是秦皇岛市境内水源有限，在滦河水源不能接济的情况下，按未来工农业生产发展指标，缺水已成定局，并将制约工农业生产的发展。 解决水资源短缺，保障工农业发展的措施主要有做好洋河、石河等主要河流的水源开发，扩大现有工程规模，增大兴利能力，同时也要注意小型群体水源工程的开发。二是因地制宜，建设节水型工业、节水型农业刻不容缓，走节水道路是解决水资源不足的重要措施。 10.5.4水能资源 秦皇岛市北部山区河流较多，流域内多处燕山山脉东侧多雨地带，河川径流量大，各河穿峡越谷，河床坡陡落差较大，因此蕴藏着较为丰富的水能资源，经调查与估算，全市水能理论蕴藏量为15.47万kW，可开发量4.23万kW。现全市已经开发利用0.65万kW。占可开发量15%。至1985年底，实有小水电站32座，总装机容量0.59万kW。其中较大电站有洋河、水胡同、石河、南马圈电站等。 10.5.5地热水 很早以前，该地区地热水资源即被开发利用。新中国成立后，除充分利用天然温泉热水资源外，又开凿多眼热水井，进一步开发利用地热水资源。 冷口温泉：位于青龙县长城冷口关附近。此泉水温达40℃左右，泉水内含钙、镁、氯、氟等多种元素，对风湿、皮肤等疾病有特殊疗效。早在400年前，已利用此泉。现在此处已建疗养院。 黑山嘴温泉：位于抚宁县温泉堡，该泉日自流量很大，水温29.50℃。现在当地利用养殖非洲罗非鱼。 1985年7月，在抚宁县温泉堡，钻热水深井1眼，该井日出水量200 m3，机动抽水可达1000 m3，出口处水温42.2 ℃，经化验为低矿化度含氡矿泉热水，是优质医疗矿泉水。同年在抚宁县大泥河村北处钻热水深井1眼，井深210 m，水温48.5 ℃，日出水量220 m3，化验水质为高矿化度偏硅酸氯化钠水，有极佳原料价值。 此外，昌黎县地热资源亦很丰富，在龙家店、晒甲坨、西张各庄、犁湾河、两山、城关东等均有地热水资源的广泛分布。