（水利工程专业论文）淄博市地表水资源分析.pdf

河海大学工程硬士论文 淄博市地表水资源分析 摘要 淄博市属全国严重缺水城市之一。随着经济社会的高速发展，气候因素的变化和人 类活动对水资源的影响，淄博市水资源情势及其开发利用条件发生了新的变化，水资源 的供求关系以及经济社会可持续发展对水资源的要求也发生了一系列变化。因此对现状 地表水资源进行分析研究对于查明水资源状况，摸清水资源家底，为合理开发、利用、保 护水资源提供科学依据，以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展具有重要意 义。 此次淄博市地表水资源现状分析是在全国水资源三级区的基础上划分地表水资源 计算分区，然后进行降水量、蒸发量、干旱指数、天然径流量和地表水资源可利用量 的计算。具体计算时，降水量、蒸发量主要采用了算术平均与面积加权平均计算相结 合的方法；采用分项水量调查分析法进行径流还原计算，通过一致性修正得到现状下 垫面条件下的还原成果，采用水文比拟法计算出水文站未控区的天然径流量；采用正 算与倒算的方法进行地表水资源可利用量的计算。选用资料精度较高、分析成果可靠， 可以做为今后时期水资源规划的基础。 此次地表水资源现状分析引进了具有强大空间数据管理功能的地理信息系统应用 软件m a p i n f o ，它在面积量算、等值线的绘制发挥了重要作用，节省了大量的人力与物 力，并将地表水资源信息在空间上进行了分析。 关键词：降水蒸发地表水资源分析m a p i n f o 河海大学工程硕士论文 淄博市地表水资源分析 a b s t r a c t z ib oc i t yb e l o n g st oo n eo fs e r i o u sl a c k i n gw a t e rc i t i e so ft h en a t i o n w i t h t h eh i g hs p e e dd e v e l o p m e n to fe c o n o m ys o c i e t y an e wc h a n g ef o rt h ew a t e rr e s o u r c e s u p p l y d e m a n dh a sb e e nh a p p e n e d ，t h ei m p a c to f c l i m a t ec h a n g ea n dh u m a nb e i n g a c t i v i t yo v e rw a t e rr e s o u r c e ，w a t e rr e s o u r c ec o n d i t i o n sa n dc i r c u m s t a n c e sh a v e b e i n gc h a n g e d ，s ot h ed e m a n d sf o rw a t e rr e s o u r c ea l s oh a p p e n e d ，f o l l o w i n gw a t e r r e s o u r c es u p p l y - d e m a n dr e l a t i o n sa sw e l la s e c o n o m ys o c i e t ys u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t t h ea n a l y z i n gt h es u r f a c ew a t e rr e s o u r c eo fc u r r e n ts i t u a t i o ni sv e r y i m p o r t a n tt oc h e c ks i t u a t i o no fw a r e rr e s o u r c e ，f i n do u tt h ee s s e u c eo fw a t e r r e s o u r c e ，a n dp r o v i d es c i e a t i f i cb a s i sf o rr a t i o n a l l yd e v e l o p m e n t ，u s ea n dp r o t e c t w a t e r r e s o u r c e s ，s u p p o r t s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f e c o n o m ys o e i e t yw i t h s u s t a i n a b l eu s eo fw a t e rr e s o u r c e s t h ea n a l y s i so fz ib oc i t yc u r r e n ts u r f a c ew a t e rr e s o u r c ei sb a s e do nd i v i d i n g t h ee a r t h ss u r f a c ew a t e rr e s o u r c ec a l c u l a t i n ga r e a so nb a s eo ft h r e e 一1 e v e la r e a o ft h ew h o l en a t i o nw a t e rr e s o u r c eh a s i s ，a n dt h e nc a r r y i n go u tc a l c u l a t i o n s f o r t h ea m o u n to fp r e c i p i t a t i o n ，e v a p o r a t i o nc a p a c i t y ，a r i di n d e x ，n a t u r a lr u n o f f t h e m e t h o d so fc o m b i n ea r i t h m e t i cm e a nw i t ht h ea r e aw e i g h t i n ga v e r a g ea r ea d o p t e dw h e n c a l c u l e t i o no fa m o u n to fp r e c i p i r a t i o na n dt h ee v a p o r a t i o nc a p e t i t y u s i n gt h e c l a s s i f yo fw a t e ra m o u n ti n v e s t i g a t i o na n a l y s i sf o rr u n o f fr e s t o r i n g ，g e t t i n g r e s t o r i n ga c h i e v e m e n to fc u r r e n tc o n d i t i o nl o w e rd e o x i d a t i o nt h r o u g hu n a n i o u s a m e n d i n g ，c a l c u l a t i n go u tn a t u r a lr u n o f fw i t hh y d r o l o g ya n a l o g u em e t h o d t oa n u n c o n t r 0 1 1 e dh y d r o m e t r i os t a t i o n 、a d o p t i n gt h em e t h o do fc a l c u l a t i n ga n ds e i z i n g b a c kc o n f i s c a r e dp r o p e r t yf o r c a r r i n go u t t h ef e a s i b l es u r f a c ew a t e r r e s o u r c e a c c u r a c yo ft h ed a t aish i g ha n da c h i e v e m e n ti sr e l i a b l e ，c a nm a k et h e b a s i st h a tw a t e rr e s o u r c ep l a n si nf u t u r e t h e s o f t w a r eo fm a p i n f oi si n t r o d u c e dw h i c hp l a y sa ni m p o r t a n tr o l eo nt h e c a l c u l a t i o no fa r e aa n dc o n s t a n tv a l u el i n ed r a w i n g ，e c o n o m i z e sag r e a tq u a n t i t y o fh u m a nb e i n g se n e r g i e sa n dm a t e r i a lr es o u r c e s ，a n ds h o w st h ee a r t h ss u r f a c ew a t e r r e s o u r c ei n f o r m a t i o n k e yw o r d s ：p r e c i p i t a t i o n ，e v a p o r a t i o n ，s u r f a c ew a t e rr e s o u r c e s ，a n a l y s is ，m a p i n f o 学位论文独创性声明： 本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实， 本人负全部责任。 论文作者( 签名) ：1 摧垂：j 竺劲一声岁月铂 学位论文使用授权说明 河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光 盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。 论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权河海大学研究生院办理。 论文作者( 签名) 誓至：l 二沙。7 年；月，罗日 河海大学工程硕士论文 淄博市地表水资源分析 1 1 问题提出 1 绪论 水是人民生活和社会生产所必需的基本资源，是生态环境的控制性要素。对水资源 分析的目的是查明水资源状况，摸清水资源家底，为合理开发、利用、保护水资源提供科 学依据，以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。地表水资源分析以河流、 湖泊、水库等水体作为评价对象。对于一个流域来说，河川径流量就是全流域的地表水 资源量。河川径流量在时程上不断变化，但在较长时问内可以保持动态平衡，故通常可 以多年平均的河川i 径流量作为地表水资源量。 按照2 0 0 0 年淄博市水资源综合规划淄博市人均水资源利用量为3 3 5 m 3 ，仅为 全国人均值的1 5 ，属全国严重缺水城市之一。随着经济社会的高速发展，气候因素的 变化和人类活动对水资源的影响，淄博市水资源情势及其开发利用条件发生了新的变 化，水资源的供求关系以及经济社会可持续发展对水资源的要求也发生了一系列变化， 主要体现在： ( 一) 水资源的数量、质量及其时空分布发生了较大的变化 1 9 5 6 1 9 7 9 年间，淄博市大部分地区降水量相对偏丰，而1 9 8 0 年以后进入了一个 较长的枯水期，气温升高，降水量趋于减少，加之人类活动的影响，水文下垫面条件 发生了很大改变，导致地表水量和水资源总量均有明显减少。同时，水资源质量状况 以及水资源开发利用状况都产生了一定程度的改变，致使水资源分布和利用结构亦发 生了不同程度的变化。此外，由于技术、概念、方法、资料等内容的发展，原有的水 资源评价成果已不能满足经济社会发展的需求，迫切需要更新资料基础，用新的资料、 新的技术、新的方法对水资源出现的新情况和新问题做出评价和分析。 ( 二) 水资源供需关系发生了变化 我国的经济结构正在实施可持续发展战略，进行全局和长远的具有重大影响的战 略性调整，加大改善基础设施和生态环境的力度。从水资源需求发展看，淄博市的用 水结构已发生了较大的变化，需水量逐年增加，特别是城镇化的发展对水的要求越来 越高。从供水方面看，由于水资源需求程度越来越高，但供水增长缓慢，许多地区供 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 水不足，造成工农业之间、城乡之间、地区之间争水，水资源供需矛盾十分突出。一 方面水资源严重短缺，另一方面用水效率不高、浪费严重，工业用水重复利用率低， 城市供水和使用过程中的跑冒滴漏现象普遍存在，农业灌水效率偏低。这些都迫切要 求建立适应社会主义市场经济规律的水资源供求机制，开源与节流并重，保障经济社 会的可持续发展。 ( 三) 经济社会可持续发展对水资源的可持续利用提出了新的要求 当前，淄博市正处于加速发展的关键时期，面临着人口、资源、环境与经济发展 的巨大压力，人口、资源、环境的不协调性逐渐显露，水的供需矛盾日益尖锐，一些 地下供水水源地过量超采，形成了大面积的降落漏斗，水污染问题日益严重，大部分 城市河段水体已失去使用功能；河道基流量严重衰减，枯水季节断流；区域地下水超 采严重，地下水位持续下降；部分水利工程老化失修，调蓄功能降低。因此，需要从 经济社会可持续发展的高度对水资源进行合理配置规划，重视生态环境用水问题，加 强水资源总体规划和统一管理，为经济和社会的可持续发展提供保障。 综上所述，随着经济社会的快速发展，水资源已经成为制约淄博市经济发展的重要 因素。为配合经济发展计划，更有效更合理地开发利用有限的水资源，强化水资源的统 一管理，满足水利规划和国民经济建设的需要，也为水资源的优化配置提供科学依据， 为此进行了淄博市地表水资源现状分析。 1 2 国内外研究动态 地表水资源分析以河流、湖泊、水库等水体作为对象。其分析研究方法主要运用陆 地水文学的方法。地表水资源分析中，目前国内降水量、蒸发量的计算方法主要有算术 平均、加权平均、等值线、网格法等四种方法；天然径流还原计算方法主要有分项调查 分析法、流域蒸发差值法、新安江模型法、t a n k 模型法、降雨径流关系法等；水资源分 区天然径流量的计算方法有：当分区内有水文控制站时，对于未控区采用面积比缩放法、 径流系数法、径流移置法、等值线图法等水文比拟方法，分区内没有控制站时，可借用 自然地理特征相似地区的降水径流关系或水文模型进行分析计算。 地表水资源分析计算的这些计算方法经多年使用已经成熟，但没有引入新的系统进 行整合、优化，例如地理信息系统( g i s ) 。g i s 数据储存和管理功能以及良好的数据 维护和更新功能，以及对空间数据和属性数据的综合分析能力，弥补了其他如 2 河海大学工程硕士论文 淄博市地表水资源分析 a u t o c a d 等工具纯图形、纯数字的缺陷，从而使空间数据的图形表现和属性数据 的空间分析有了很大程度的提高，因而可以提供一个直观、理性的可视化工具。近年 来，随着g i s 技术从外围到内核的进展，g i s 的能力不断增强，应用范围不断扩大，g i s 自身同时具备了解决分析水资源时空分布规律等问题的能力，对水资源领域的应用条件 逐渐成熟起来，其技术上的拓展使得它在区域水资源分析中的应用成为可毹。 自上世纪7 0 年代起，美国田纳西流域管理局利用g i s 技术处理和分析各种流域数 据，为流域管理和规划提供决策服务，g i s 开始应用于水文学和水资源管理。进入8 0 年代后，随着计算机技术的飞速发展，g i s 在水文学和水资源管理领域中的发展也非常 迅速。美国测绘研究会( a c s m ) 及美国摄影测量与遥感学会( a s p r s ) 1 9 8 6 年年会， 在g i s 专题交流中已有一些g i s 应用于水文学和水资源管理中较有实用价值的系统与理 论研究成果。国际水文学会( i a h s ) 于1 9 9 3 年4 月在奥地利维也纳召开了g i s 在水文 学及水资源中有应用专题会议，并出版了论文集。1 9 9 5 年7 月在美国科罗拉大学召开水 资源系统模拟与管理专题学术讨论会，其中包括g i s 的应用子题。1 9 9 6 年4 月又在维也 纳召开了g i s 在水文学及水资源中的应用专题会议。这些会议为有关的研究和决策部门 提供了实用的g i s ，此外还对g i s 在各部门的可用性做出评价。可以预见，随着计算机 技术、人工智能技术、神经网络技术的发展，遥感等数据采集系统、远程通讯系统及各 种计算机输入输出设备的进步，g l s 在水文学及水资源管理中的开发应用将具有重大的 理论和实际意文。 本文结合生产实际问题，根据淄博市水资源时空分布的特点，采用常规分析和地理 信息系统技术相结合的手段和方法，对淄博市降水量的时空分布特性，蒸发能力和干旱 指数和径流深的时空分布等进行了计算分析，并对地表水资源可利用量进行了探讨。 1 3 论文的技术思路与研究内容 此次地表水资源现状分析是在全国水资源三级区的基础上划分地表水资源计算分 区，然后进行降水量、蒸发量、干旱指数、天然径流量和地表水资源可利用量的计算。 具体计算时，降水量、蒸发量主要采用了算术平均与面积加权平均计算相结合的方法； 采用分项水量调查分析法进行径流还原计算，通过一致性修正得到现状下垫面条件下 的还原成果，采用水文比拟法计算出水文站未控区的天然径流量；采用正算与倒算的 方法进行地表水资源可利用量的计算。并引进了地理信息系统应用软件m a p i n f o ，在面 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 积量算、等值线的绘制发挥了重要作用，节省了大量的人力与物力，并将地表水资源 信息在空间上进行了分析。 论文主要包括五部分内容： 第一部分绪论，主要讲述了问题的提出，国内外研究动态。 第二部分概况，介绍了淄博市的自然地理、社会经济、水文气象、水利工程等基 本情况及其与地表水资源分析的关系。 第三部分降水与蒸发，计算了全市及各区县和不同水资源分区的降水量，绘制降 水与蒸发等值线等，并分析了降水量的时空分布特性；计算了蒸发能力和干旱指数。 第四部分地表水资源量，分析了地表水的时空分布特征，进行单站径流分析，绘 制径流深等值线，计算全市及各分区天然径流量、地表水资源量及可利用量。 第五部分对全文进行了总结，并对未来的发展方向进行展望。 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 2 i 地理位置 2 淄博市概况 淄博市位于山东省中部，是齐文化发源地，地理坐标在东经1 1 7 0 3 27 1 1 8 。3 17 ，北 纬3 5 05 6 3 7 01 8 之间。东接潍坊市，西邻济南市，南靠临沂、莱芜市，北望滨州市。 地域形态南北狭长，东西宽8 7 k m ，南北长1 5 1 k m ，总面积5 9 3 8 k m 2 。全市辖张店、淄川、 博山、临淄、周村五区和桓台、高青、沂源三县以及高新技术产业开发区，共有7 4 个 镇、1 2 个乡、2 2 个街道办事处，总人口4 0 7 9 9 万人，其中非农业人口1 7 4 5 3 万人。 淄博市地处山东半岛和环渤海经济区，交通发达，地理位置优越，胶济铁路、济青高速、 3 0 9 国道横跨东西，张八铁路、张东铁路、滨博高速、2 0 5 国道纵贯南北。淄博市城市 格局独特，是一个城乡相间，工农交错的组群式城市，各城区间相距约2 0 k m ，布局舒展， 各具特色。 2 2 地形地貌 淄博市山地、丘陵、平原、河谷等地貌景观齐全，地势南高北低，由南向北递减。 最高点鲁山横亘南部，主峰海拔1 1 0 8 3 m ，为淄博市群山之冠；最低点北部马踏湖岸边 海拔仅7 m ，南北落差1 1 0 0 余米。以鲁山为界，南部沂源县为纯山区，为沂河之源，山 峦起伏，沟壑纵横，侵蚀强烈，地形破碎，鲁山以北至胶济铁路以南为淄博向倾盆地。 受地质构造的控制，南端封闭高起，东西两翼迭岩耸立，中部河谷低陷，呈簸箕 状，向北开阔倾伏，山丘海拔一般3 0 0 9 0 0 m ，由南向北逐渐低缓。胶济铁路以北由山 前冲洪积平原过渡到黄泛平原，直至黄河，山前地带海拔5 0 6 0 m ，北部沿黄区在7 1 3 m ，地形由南向北、由西向东倾斜，坡度较缓。 淄博市南部为中低山上升剥蚀区，占全市总面积的4 5 4 ，以地壳上升为主，因长 期风化侵蚀及流水冲刷，岩石裸露，山高谷陡：中部为丘陵盆地，占1 4 1 ，地壳升降 兼而有之，侵蚀和沉积作用都有表现；北部为平原沉降区，占4 0 5 ，以地壳沉降为主， 沉积着巨厚的第四系洪、冲积物。 河海大学工程硕士论文淄博市地表永资源分析 淄博市的地域形态、地形地貌在一定程度上决定了降水量、径流量的空间分 布，南部大于北部。 2 3 土壤植被 2 3 1 土壤 淄博市土壤从南n ：l k 大致分为棕壤、褐土、砂姜土和潮土4 个土类，l o 个亚类， 1 8 个土属，其中以褐土为最多，土壤类型较齐全，适宜农业生产。 棕壤：分布在南部山区，总面积1 8 4 万亩，占全市可利用土地的4 ，7 ，适宜于 林果和畜牧业的发展。 褐土：分布在中部丘陵和平原，总面积3 0 7 ：3 万亩，占全市可利用土地的7 9 2 ， 是主要土壤类型，适于多种作物生长。 砂姜黑土：分布在中北部湖沼平原，总面积4 8 5 万亩，占全市可利用土地的 1 2 5 ，宜于粮、菜、棉等作物生长。 潮土：分布在北部河间平原洼地，总面积1 3 8 万亩，占全市可利用土地的3 6 ， 宜于粮食、芦苇等作物生长。 2 3 2 植被 淄博市植被属暖温带落叶阔叶类型，原始森林元朝时己砍伐殆尽，建国前次生林 亦道破坏，仅村旁、河滩等散落有小片林木，荒山都是草类自然植被，林木植被稀少。 经多年的封山育林、植树绿化、水土保持及小流域综合治理，使植被状况有了明显改 善。目前，全市森林覆盖率达到了2 8 。鲁山林区及原山林区，森林覆盖率在8 0 9 0 ； 峨庄、池上、红水河等小流域，自然生态得到了休养生息，林木覆盖率有了较大提高。 南部山区以鲁山、原山为代表，包括沂源、博山和i l ) i i 的东部，以经济林和水 土保护林为主，其次为野生灌木、草类和中草药及部分用材林。鲁山、原山两大林场， 以松、柏、槐为主，间有部分用材林，林间还杂有野生中草药材；沂源、博山的山间， 以苹果、桃、山楂、梨、葡萄等经济林为主，地头堰边有柿子、软枣、板栗等树种。 中部低山丘岭包括淄川大部、张店东部、临淄南部等，林业植被以用材林和经 6 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 济林为主，部分水土保持林；农田以农作物覆盖为主，主要有小麦、玉米、地瓜、谷 子，丘陵地带还有绿豆、花生、小豆、爬豆等。 北部平原包括张店西部、临淄北部、桓台、高青，以农田林网、经济林，用材林， 速生丰产林和沿黄防风林为主；农田则以农作物为主，主要有小麦、玉米、棉花。 土壤植被反映了下垫面情况，致使空间上的天然径流特性不同。 2 4 气候气象 淄博市属暖温带半湿润季风区大陆型气候，四季分明、光照充足、雨热同期、风旱 相随，春季干旱多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪，多呈现春早、夏 涝、晚秋又旱的气候特点。 多年平均气温n 9 1 3 1 ，以七月份气温最高，平均气温2 5 2 2 6 8 c ，一 月份最低，平均气温一2 6 一3 9 。冻土期自1 1 月中旬至次年2 月底，冻土深度不超 过0 5 米，霜冻期约1 2 0 天。 降水主要受大气环流、季风和地形条件影响，降水量时程变化大，主要集中在汛期 6 9 月，特别是7 8 月占全年降水量的一半；同时地区差异明显，南部大于北部，山 区大于平原，多呈由南向北递减态势。与降水相比，蒸发时空分布相对稳定，年际变化 及地域差异不大，年内蒸发量主要集中在春夏两季，特别是5 6 月份。 淄博市主导风向为西南风和南风，全年风向多为南南西，频率3 0 4 0 ，平均风速 3 3 m s ，多发生于春、夏、秋三季；次为北北西风，频率为1 0 1 9 ，多发生于冬季。 淄博市的气候决定了降水量、蒸发量及径流量的时程变化规律，降水量与径流量年 内年际变化大，蒸发量变化相对较小。 2 5 河流水系 淄博市河流均为雨源型，主要有小清河水系的淄河、孝妇河、乌河、猪龙河，支 脉河水系的支脉河、北支新河，沂河水系的沂河，黄河与小清河为过境河流。 ( 1 ) 淄河：位于淄博市东部，有东西两源，东源发源于鲁山北麓，西源发源于禹王山 东麓，东西两源于博山区源泉镇二郎山东南麓汇合，自西南向东北流经博山、淄川、临 淄三区，到广饶县入小清河。全长1 8 0k m ，在本市出境断面以上长度1 2 4k m ，流域面积 7 河海大学工程硕士论文 淄博市地表示资源分析 1 3 9 7k m 2 ，其中市内流域面积9 9 3 k m 2 。主要有幸福、岳阴、张庄、峨庄、黑旺、仁河等 支流，其中以仁河支流最大，发源于青州市青崖顶，流域面积1 4 0 k m 2 。 ( 2 ) 孝妇河：位于淄博市中西部，发源于博山区的岳阳山、青石关、禹王山一带，自 南而北穿越博山、淄川、张店、周村四区，经滨州市邹平县，在桓台县入小清河。全长 1 3 6k m ，流域面积1 6 8 2k m 2 ，市内长度1 0 9 k m ，流域面积1 4 3 4 k m 2 。主要支流有般阳河、 漫泗河、范阳河、泔沟河、米沟河、新月河、西猪龙河。其中以范阳河最大，全长4 8 3 k m ，流域面积3 7 2 k m 2 ，其中境内长度1 5 k m ，流域面积1 2 4 1k m 2 。在萌山水库以上分南、 西两支，南支范阳河发源于博山区大峪口，长2 2 8 k m ，流域面积1 0 2k m 2 ，西支白泥河发 源于邹平县白云山跑马岭南麓，长2 1 5 k m ，流域面积1 8 0 k m 2 。 ( 3 ) 乌河：发源于临淄区矮槐树村东南，流向西北至桓台起风镇入马踏湖，全长6 0 k m ， 流域面积5 6 0 6 k 2 。主要支流为涝淄河，发源于淄川区大北山、长岭山等丘陵以北，流 经临淄区、张店区，在桓台县姜坊以北，经大寨沟汇入乌河。 ( 4 ) 东猪龙河：发源于淄川区黄山北麓，流经张店城区，在桓台县北注入小清河， 流域面积1 6 3 5 k m ，天然径流量很少，主要承接城区污废水。 ( 5 ) 西猪龙河：发源于张店区西部，在桓台县付桥入孝妇河，上游的韩信沟、白蛇 沟、大小龙须沟，经大寨沟汇集于三岔湾流入该河，是一条引、蓄、排并举的河道。 ( 6 ) 支脉河：发源于高青县西部，经多次人工治理形成现有规模，西起花沟镇庄家 桥，东至高城镇堰头村出境，长3 6 5 k m ，流域面积3 4 1 k m 2 ，主要起排涝作用，亦拦蓄 引黄尾水和地表径流。 ( 7 ) d l 支新河；自东向西贯穿高青县腹地，系1 9 7 7 年人工开挖的防洪、除涝、改碱 河道，西起黑里寨镇乔家村北，东至唐坊乡赵家出境，长4 1 k m ，流域面积4 0 6 k m 2 。 ( 8 ) 沂河：发源于沂源县西北部，流经沂源县1 5 个乡镇，在韩旺一带出境，大小支流 1 0 余条，境内长度8 4 6 k m ，流域面积1 4 6 9 k m 2 。在上游有五源：螳螂河，又名沧浪河， 源于鲁山南、三府山东，在县城南入沂河干流；徐家庄河，源于徐家庄乡的黑山交岭 之阴龙子峪，在鲁村镇张家岭入田庄水库；大张庄河，源于沂源、蒙阴两县交界处老 松山北麓，在南麻镇许村入田庄水库：南岩河，又名仁里河，源出张家旁峪南，入田 庄水库；高村河，发源于狼窝山北麓、天门顶东侧，入田庄水库。 ( 9 ) 小清河：位于桓台县与高青县交界处，发源于济南市西部睦里庄，在高青贾庄村 南入境，自西向东至堰头村出境，过境长度4 6 4k m ，河道径流量较大，但污染严重。 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 0 c 9 黄河：自高青县西南部黑里寨镇潘家村入境，流向东北，在木李乡白龙湾村转向 东流，至赵店镇沙土魏村出境，顺境长度4 7k m 。黄河水量丰富，是淄博市的主要客水 来源，建有马扎子、刘春家两处引黄闸。 淄博市有马踏湖、锦秋湖、青纱湖、大芦湖四处湖泊。其中马踏湖、锦秋湖、青 纱湖分布在小清河南侧低洼地带，马踏湖、锦秋湖位于孝妇河、乌河、猪龙河下游， 以荆夏公路为界，大水时两湖相通，起调蓄作用，也是小清河的滞洪区，面积5 0 k m 2 ； 青纱湖位于小清河与杏花河之间，面积7 k m 2 ，是孝妇河的滞洪区。大芦湖位于高青县 东北部，面积9 k m 2 ，原为天然积水湖泊，淄博市引黄工程将其改造为平原水库，起调 蓄供水作用。 地表水资源的计算分区是在全国水资源三级区的基础上，根据河流水系划分的， 然后划分套区，对各计算区及套区进行降水量及径流量的分析计算。 2 6 水利工程 淄博市兴修水利有着悠久的历史，新中国成立以来，掀起了大规模水利建设热潮， 先后动工兴建了太河、田庄、萌山、石马、红旗5 座大中型水库，建成t ；r j j 春家、马扎 子两大引黄灌区，以及引孝济范渠、引清济湖干渠，兴建了大批小型水库、塘坝、蓄水 池、拦河闸、扬水站。1 9 7 7 年“万米山洞”建成通水，形成了“东水西调，两库相连， 三河相通”水利新格局。1 9 9 0 年3 月开始兴建“引黄济淄”供水工程，2 0 0 1 年9 月竣工通 水，有效地缓解了水资源紧张状况。目前全市共有太河、田庄大型水库2 座，流域面积 1 1 9 7 k m z ，总库容3 1 9 2 6 万m 3 ，兴利库容1 8 1 2 0 万m 3 ；萌山、石马、红旗中型水库3 座，流域 面积3 9 4 4 k m 2 ，总库容1 1 7 4 9 万m 3 ，兴利库容6 3 1 6 万m 3 ：小型水库1 5 0 座，总库容1 0 1 4 6 万 m 3 ，兴利库容5 9 5 1 万m 3 ，塘坝1 3 2 6 座，总库容1 6 0 5 万m 3 ，拦河闸1 5 座，拦蓄能力5 9 4 4 万一； 大芦湖、新城平原水库两座总库容4 0 3 4 万m 3 ，兴利库容3 7 9 9 万m 3 。这些水利工程在城乡 供水、农业灌溉、防汛抗旱、水资源合理配置、优化调度等方面发挥了重要作用，促进 了经济快速发展。淄博市水利工程情况详见表l 。 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 表1淄博市水利工程统计表 库容( 万m 3 ) 工程类别数量 总库容 兴利库容 大型水库 2 3 1 9 2 6 1 8 1 2 0 中型水库 31 1 7 4 96 3 1 6 小型水库1 5 01 0 1 4 65 9 5 1 塘坝 1 3 2 61 6 0 5 拦河闸 1 5 5 9 4 4 引黄闸 2 平原水库 2 4 0 3 4 3 7 9 9 合计 1 5 0 0 6 4 7 7 4 3 4 1 8 6 2 7 社会经济 淄博市历史悠久、能源丰富、城乡交错、经济实力雄厚、基础条件优越，是国务 院批准的山东半岛经济开放城市和全国十九个较大城市之一，是一个老工矿和新兴石 化城市，是全国重要的工业基地。改革开放以来，经济发展迅猛，现已形成了以精细 化工、医药、建材、电子信息、陶瓷、丝绸、机电、轻纺、新材料等高新技术产业为 先导的工业体系，是全省医药、化工、硅酸盐、工业陶瓷等行业的科研基地，以张店 区为中心，张店为全市政治、经济文化中心，是医药化工、冶金、机械、化纤的集中 产区，被称为“天下第一店”；淄川是煤炭和建材工业生产基地；博山是陶瓷、琉璃和 耐火材料集中产区；周村是著名的丝绸之乡，有“天下第一村”美誉；临淄为齐国故 都，是石油化工和蔬菜生产基地；桓台是著名的建筑之乡和商品粮基地，造纸、化工 发展势头强劲；高青县是重要的粮棉产区，纺织工业云集；沂源县是重要的果品生产 基地；各区县已发展为具有独立城市功能系统的中型城市。 2 0 0 0 年全市国内生产总值6 4 2 2 亿元，人均1 5 7 万元，工业总产值i 0 7 1 6 7 亿元， 规模以上工业产值7 9 8 7 1 亿元，固定资产投资1 5 9 2 亿元，地方财政收入2 5 6 5 亿元， 农业总产值7 2 8 0 亿元，粮食总产量1 3 3 i 0 万吨，棉花产量1 1 5 万吨。 淄博市在山东省属于较发达城市，基础设施齐全，流经实力雄厚，为水资源的开 发利用提供了经济保障。 河海大学工程硕士论文 淄博市地表水资源分析 3 1 评价区的划分 3 降水与蒸发 评价区的划分尤其是面积的量算精度，对于地表水资源评价的成果有很大影响。本 次评价区的面积量算统一采用m a p i n f o 软件，并结合以往成果进行了平差，最终形成各 评价区的计算面积。 3 1 1 水资源分区 按照全国水资源分区，淄博市隶属淮河流域、黄河流域2 个一级区，山东半岛沿海 诸河、沂沭泗河、黄河花园口以下3 个水资源二级区，小清河区、潍弥白浪区、沂沭河 区、黄河干流及大汶河区共5 个水资源三级区。在此基础上，淄博市地表水资源评价遵 从流域水平衡原则，按照河流水系特征及自然地理条件，划分为淄河、孝妇河、预备河、 支脉河、弥河、沂河、大汶河、黄河滩区等共8 个地表水资源分区，各水资源区见图1 、 表2 。 图1 淄博市地表水资源分区图 河海大学工程硕士论文淄博市地袁水资源分析 表2淄博市地表水资源分区表 一级区二级区三级区 分区 包含河流 面积 黄河干流黄河滩区黄河 5 8 2 黄河流域花园口以下淤土地河 大汶河区大汶河区 4 9 8 牛角河 淄河 淄河区 1 0 6 9 0 裙带河 孝妇河 孝妇河区青杨河 1 4 8 2 9 杏花河 山东半岛 小清河区 乌河 东猪龙河 淮河流域 沿海诸河 预备河区 9 0 5 7 渑水河 预备河 支脉河 支脉河区 北支新河 7 7 1 8 中店沟 潍弥白浪区弥河区三岔河1 3 8 1 沂沭泗河沂沭河区沂河区沂河 1 4 6 2 5 3 i 2 行政分区 按照行政区划，以各区县为单位，每一个区县为一个行政分区，共分为8 个县级行 政分区及高新区，表3 、图2 。 表3淄博市县级行政分区表 县级行政区面积( k m 2 ) 计算面积( k m 2 ) 张店区 2 4 4 02 4 4 0 淄j i l 区 9 9 9 09 9 9 0 博山区6 8 2 06 8 2 0 临淄区 6 6 8 06 6 8 0 周村区 2 6 3 0 2 6 3 0 高新区 1 1 6 o1 1 6 0 桓台县 4 9 9 04 9 9 0 高青县 8 3 0 0 8 3 0 0 沂源县 1 6 3 7 01 6 3 7 0 合计 5 9 3 8 05 9 3 8 0 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 3 1 3 水资源区套行政区 图2 淄博市行政分区图 用县级行政分区切割水资源分区，得水资源分区套县级行政区( 简称套区) 。对某 一水资源分区而言，其内各套区面积之和等于该水资源区面积：同样对某一行政分区而 言，其内各套区面积之和也等于该行政分区面积。全市共划分为2 2 个套区，其名称及面 积见表4 ，图3 。 1 3 河海大学工程硕士论文 淄博市地袁水瓷源分析 表4淄博市地表水资源计算套区面积表 水资源分区套行政区计算面积( k m 2 ) 黄河滩区高青县5 8 2 沂源县3 6 4 大汶河区 博山区1 3 4 博山区4 0 3 2 淄河区 淄川i 区3 6 9 1 临淄区2 9 6 7 博山区2 6 5 4 淄川区6 1 4 2 张店区9 3 6 孝妇河区 高新区6 5 周村区2 6 3 0 桓台县2 4 0 2 临淄区3 7 1 3 淄川i 区1 5 7 预备河区张店区1 5 0 4 高新区1 0 9 ，5 桓台县2 5 8 8 支脉河区高青县 7 7 1 8 弥河区沂源县 1 3 1 3 沂河区 沂源县 1 4 6 9 3 图3 淄博市地表水资源套区图 1 4 粉海大学工程硕士论文 淄博市地表水资源分析 3 2 基本资料的审查选用 3 2 1 雨量资料 按照设站日期早、观测系列长、资料质量好，并且分布较均匀，代表性好的原则。 根据淄博市及邻近地区雨量站网分布，选用境内4 7 处雨量站，站网密度为2 2 0 k r a s 站，其 中常年站2 7 处，汛期站2 0 处，作为本次降水计算和地表、地下水资源评价的依据。同时 在周边地区选用9 处雨量站，作为勾绘等值线图的参照。以上共计选用5 6 处雨量站，资 料系列为1 , 9 5 6 2 0 0 0 年，其中实测资料2 1 7 9 4 站月，占9 4 6 。 降水资料来自按照国家规范实测整编的水文资料，取自水文数据库，均经严格审查， 翔实可靠。对同步期内因故停测、漏测的月、年降水量，根据地形和气候条件相似的邻 近站资料，分别采用线性回归方法，进行了插补延长。其中对第一次评价中已做插补的 资料，经近期资料相关检验，对个别站点重新进行了插补。从而保证了插补资料的精度， 提高了系列代表性。例如燕崖雨量站1 9 9 3 1 9 9 7 停测，采用东里店站资料，进行线性回 归，方程为y = o 9 3 6 8 x + 2 8 9 1 9 ，得到燕崖雨量站的停缺测资料。 3 2 2 蒸发资料 根据蒸发站网分布和资料实测情况，选用1 1 处蒸发站，站网密度为5 4 0k m 2 站。由 于蒸发站点少且观测系列短，故资料资料系列采用1 9 8 0 2 0 0 0 年，依此作为蒸发能力与 干旱指数评价的依据。同时选取资料系列长，代表性好的张店、淄川、沂源三站1 9 5 6 2 0 0 0 年历年逐月蒸发资料进行水面蒸发趋势分析。 3 3 年降水量等值线图的编制 3 3 1 单站年降水量统计参数的确定 本次地表水资源分析，各选用站年降水量均值统一采用算术串均法，变差系数c 。值 采用矩法计算，c s = 2 o c v 。 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 均值计算公式： f = 了1 荟n ，p c 。值计算公式： 。v2 佶弘_ 1 ) 2 其中k 。为降水量模比系数： t2 告 3 3 2 年降水量均值、c v 等值线图的绘制 根据各选用站年降水量统计参数的分析计算成果，以常年站作为主要依据点，以汛 期站作为辅助点，利用m a p i n f o 软件中的v e r t i c a lm a p p e r 分别勾绘了淄博市1 9 5 6 2 0 0 0 年平均降水量等值线图、1 9 8 0 2 0 0 0 年平均降水量等值线图和1 9 5 6 2 0 0 0 年降水量变差 系数c v 等值线图，见图4 图6 。 图4 淄博市1 9 5 6 2 0 0 0 年平均降水量等值线图 河海大学工程硕士论文淄博市地表水资源分析 图5 淄博市1 9 8 0 2 0 0 0 年平均降水量等值线图 图6 淄博市1 9 5 6 2 0 0 0 年降水量c v 等值线图 1 7 河海大学工程硕士论文 淄博市地表永资源分析 3 3 3 等值线图的合理性检查 从以下三个方面对降水等值图进行了合理性检查： 首先，从等值线地区分布来看，年降水量统计参数等值线的走向、梯度及高低值区， 基本上同淄博市的地理位置、地形地貌及气候特征相符合。 其次，以水资源计算区为单元，以计算区内各雨量站多年平均降水量的算术平均值 作为计算值，再从年降水量均值等值线图上量算出同一分区的年降水量均值，作为量算 值，经比较两者相对误差均不超过1 5 ，表明等值线图精度高。 第三，将本次绘制的等值线图与以往编制的有关图件进行了对照，总体趋势基本一 致，与全省、相邻地区等值线图衔接良好。 3 4 全市及各分区年降水量分析计算 3 4 1 全市及各区县年降水量计算 根据雨量站分布特点和降水地区分布规律，以选用站资料，用算术平均法计算各 区县历年逐月降水量，然后采用面积加权法计算全市历年降水量。以各降水系列的均 值作为多年平均降水量，适线时不作调整，分别计算了1 9 5 6 2 0 0 0 年、1 9 5 6 1 9 7 9 年、 1 9 7 1 2 0 0 0 年、1 9 8 0 2 0 0 0 年四个系列的平均年降水量。年降水量变差系数c ，值先用 矩法计算，再适线调整确定。经验频率采用p = m ( n + 1 ) 式计算，频率曲线线型采用 p - 型，c s = 2 o c ，。适线时照顾大多数点据，并以频率2 0 9 5 之间的点据拟合良好 为原则，对系列中特大、特小值不作处理。淄博市及各区县四系列年降水量计算成果 见表5 。 河海大学工程颈士论文淄博市地表水资源分析 表5淄博市及各区县年降水量计算成果表 均值 不同频率年降水量( i n l n ) 行政区系列c v ( i l l i l l )p 2 0 p 5 0 p 7 5 p 9 5 1 9 5 6 2 0 0 06 5 7 80 2 47 8 6 06 4 5 55 4 5 74 2 1 6 1 9 5 6 1 9 7 96 8 7 4 0 2 3 8 1 6 16 7 5 45 7 5 14 4 9 9 淄博市 1 9 7 1 2 0 0 06 3 6 40 2 27 5 0 ，66 2 6 05 3 7 04 2 5 3 1 9 8 0 2 0 0 0 6 2 4 00 2 57 5 0 4 6 1 1 55 1 3 23 9 1 6 1 9 5 6 2 0 0 07 0 7 00 2 68 5 5 56 9 1 65 7 6 14 3 4 6 1 9 5 6 1 9 7 97 4 0 2o 2 38 7 8 87 2 7 3 6 1 9 34 8 4 5 博山区 1 9 7 1 2 0