环境变化对白洋淀水资源的影响

1、课题结题报告环境变化对白洋淀水资源量的影响课题研究报告1项目编号 :课题负责人：荆 磊 课题组成员：闫冬冬 所在单位：勘查技术学院 指导教师：邵爱军 2007年3月摘要：水资源量变化是白洋淀生态演变的关键性因素。 本文从人为因素和自然因 素两方面考虑， 研究分析这两方面的变化对白洋淀水资源量变化的影响， 并依据 水资源条件对白洋淀未来环境变迁作出评价。 根据经济的发展、 气候的变化等方 面分析白洋淀水环境的前景， 并从改善生态环境考虑提出了水资源合理开发利用 的意见。关键字 ： 白洋淀；水资源量；人为因素 ; 环境变化；前言水资源是基础的自然资源，是生态环境建设的控制因素，同时又是战略性经 济

2、资源，为综合国力的有机组成部分。 联合国世界水资源综合评估报告 指出： 探讨 21 世纪水资源的国家战略及其相关科学问题，是世纪之交各国政府的重点 议题之一。白洋淀是我国华北地区最大的湿地生态系统， 有“华北明珠”的美誉， 是华北平原仅存的为数不多的生态湿地之一， 为鸟类和各种水生动植物提供栖息 地、在减轻气候干燥程度、补充周边地下水、维护京津及华北地区生态环境等方 面有不可替代的生态功能。但是，自上个世纪 80年代起, 气候干旱、上游断流、 大量水库修建、开矿、上游和周边城镇工业的兴起等等诸种复合因素 , 使得白洋 淀陷入了持续十余年的干淀和污染的恶性循环。 而且华北水资源总量仅占全国的 不

3、到 2%，而人口、耕地则分别占全国的 10%以上，人均、亩均水资源量大大低于全国平均水平， 这种水资源与人口、 耕地组合极不平衡状态又有助于干旱经常发 生。白洋淀湖面从 50 年代的 561.6 平方公里锐减到今天的 366 平方公里。湖水 的容量也大量减少，整个淀区已经完全干涸， 水位持续下降。 淀内湖水的富营养 化非常严重， 湖水水质从三类退化到四类和五类， 生物栖息地特别是淀区周围退 化造成了生物多样性的减少，现在已经减少为 47 种水生植物、 24 种鱼类、 190 种鸟类和 14 种野生哺乳动物。湿地由于其特殊的水文条件和水成土壤， 支持了独特的具有生物多样性和高 生产力的生物系统。

4、而水是导致湿地的形成，发展，演替与再生的关键，是湿地 生态系统中潜育化土壤形成的关键， 是维持给养湿地生物物种的关键。 湿地离不 开水，水量的有无和多少对其属性有着本质的影响， 水量和水质情况影响着湿地 自然环境的变化。本文主要论述环境变化对白洋淀水资源数量方面的影响。一、研究过程及方法研究时间：研究时间 2006 年 3 月至 2007 年 2 月研究方法：研究过程中运用调查法， 收集白洋淀地区的历年的年平均水文数据， 社会经 济等相关的统计数据， 及相关资料作为事实依据。 学习水文知识， 数学建模知识， 作为理论基础，对收集的数据资料进行客观的理论分析。研究过程中运用灰色模型法， 综合考虑

5、对白洋淀有影响的人为因素和自然因 素。分别讨论受人为因素较小的降雨量和受人为因素较大的蒸发量,径流量等数据的特征，建立灰色模型。研究时间表2006.8-2006.10数据的分析处理及图表的绘制2006.3-2006.7 初步地进行资料收集 ,获取基础的信息。2006.7-2006.8 暑期与白洋淀相关部门取得联系 ,以获取第一手真实的最新数据2006.10-2007.2 撰写报告研究过程本次项目研究前期主要是理论学习， 翻阅大量的相关书籍， 并从互联网上搜 集最新的报道、浏览相关网站、文献并随之展开。在此期间，随着知识的不断丰 富，眼界渐渐开阔，同时搜集到关于白洋淀的一些的基本资料，但是本课题

6、需要 大量的数据资料作为依据，以便我们运用模型对影响白洋淀的因素进行模拟分 析，得出更可靠的结论。在老师的指导下，我们制定了第二步计划即暑期调研， 并制定了所需资料大纲。中期利用暑期， 在指导老师的介绍下我们到达了枣林庄水文站， 并以此为基 地走访了沧州水文局、白洋淀管理处，获得了白洋淀区 56 02 年水文数据、大 清河流域图等非常有价值的数据资料。 之后，又从河北省水利水电勘测设计研究 院获取了一部分资料。后期，主要是对中期所获得的数据进行整理分析， 并辅之以网络与文献资料 的补充。 更主要的通过撰写中期报告完善了研究思路，及时调整了研究步骤。 通 过对数据结果的分析， 我们选取了有效的数

7、学模型对所得数据进行分析模拟， 以 得出可靠的结论。同时， 着手书写终期总结报告， 对项目自立项之出的所有工作 进行总结，完善研究结论。 把研究结果拿给专家鉴定， 发现自己在研究工作中的 缺陷与不足，积极考虑改进建议。二、研究的结果目录1自然地理及经济概况 .6.1.1地理位置及交通 .6.1.2经济 .6.1.3白洋淀流域概况 .7.2气候变化对水资源量的影响 .8.2.1 气温变化对水资源的影响 .8.2.2 降水量和蒸发量对水资源的影响 .1 53人类活动对白洋淀水资源的影响 .1. 83.1 水库建设对径流量的影响 .1. 83.2水库补水对白洋淀的影响 .1. 93.3废水、污水排放

8、对水资源的影响 .2 03.4管理体制不健全 .2.33.5环保意识淡薄 .2.34防治措施及建议 .2.34.1水资源统一管理配置 .2. 34.2实施工程措施 .2.45结论 .2.5.致谢.2.5参考文献 .2.61自然地理及经济概况1.1地理位置及交通白洋淀地处华北平原中部， 位于北纬 38433902, 东经 11538 116 07，周边有四县（安新、容城、雄县、高阳）一市（任丘），总面积 366 km2，85%的水域在安新县境内，正常蓄水量 4 亿立方米，是华北平原最大、最典 型的淡水湖湿地。 因其历来盛产鱼虾蟹鳖、 菱藕及大批芦苇等水产品， 被誉为“华 北明珠”白洋淀北距北京

9、156 公里，东距天津 150 公里，南距石家庄 185 公里，西距 保定 45 公里, 交通十分便利 （ 见图 1）。图1 白洋淀交通图1.2经济水面宽阔的白洋淀是淀区人民生产和生活的家园，素有“日进斗金”“四 季皆秋”“北方鱼米之乡”的美称。淀内水域间有苇田 169 万亩，盛产鱼、虾、 蟹、贝、禽、蛋、苇、藕、菱、芡实等多种水产品，仅苇席白洋淀年产 700 万吨， 占全国总产量的 40，白洋淀淡水鱼类多达 17科 54种，1955年最高产量 8850 吨。鱼苇生产是 33 个水区村 63万人的主要经济来源。 白洋淀还是各种水生动植 物繁衍生息的天堂。据有关资料显示，淀内有水生动植物 47种

10、；鱼类 54 种；哺 乳动物 14 种，鸟类 192 种，有国家级保护鸟类 187 种，包括大小天鹅、灰鹳、 雕枭、白鹭等国家二级保护动物；浮游植物 9 门、142 属、406 种、 27变种；底 栖植物 38 种，被誉为“生物资源和野生动物种群的基因库”。1.3白洋淀流域概况白洋淀流域位于河北省中部， 太行山东麓， 东经 11340 116 20，北 纬 38104000之间，流域面积 31200km2 ，承接大清河水系来水，水系 分南北中三支，程扇形分布全区，向东汇入白洋淀。 大清河北支，上游是拒马河， 支流有琉璃河、胡良河、小清河、中易水、北易水、兰沟河等。拒马河下游又分 为南拒马河和北

11、拒马河，北拒马河与琉璃河、胡良河、小清河汇合为白沟河，白沟河与南拒马河汇合后为大清河。 1970 年开挖白沟引河，将白沟河及南拒马河 引入白洋淀。大清河水系大型枢纽工程有枣林庄、新盖房、王村闸、西河闸、独 流城河进洪闸、工农兵挡潮闸。 其中枣林庄枢纽位于白洋淀出口， 由泄洪闸和溢 流堰组成。设计闸上水位 9.0m（大沽高程 10.5m）时，设计泄量 2700m3 /s ，其 中泄洪闸 2300 m3 /s ，溢流堰 400m3 /s 。流域跨保定、廊坊、沧州、北京、张家口、山西省、石家庄及衡水市，在 保定市境内流域面积 22091km2 ，占总流域面积的 70.8%地势自西北向东南倾斜， 地貌

12、分为山区和平原两大类，西北部为山区，海拔在 1002500m之间；中部为 平原，海拔在 10100m之间；东部为低洼地区和白洋淀，海拔在 710m之间。 以黄海高程 100m等高线划分，山区面积 16536km2 ，占总面积的 53%，平原面积 14664 km2 , 占总面积的 47%。全区处于温带半干旱大陆性季风气候区，具有春季 干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗，寒暖适中，冬季寒冷少雨的特征。年平均 气温 7.5 12.7 ，最高气温 43.3 ，最低气温 -30.6 。降水年内配布极不均 匀，年际间差异也很大，易造成旱涝灾害 （见图 2） 。东团堡走马驿南辛房其中口 蟒石口河 邢各庄紫荆

13、关陈庄 燕川新乐大安山漫水河房山史家营崇各庄张坊北拒 宋各庄 落宝滩 涿州市 马头 南马白白 固安永清北仓 天津市海西河闸枢纽 海塘沽州市东留春 沙邯邢 南流南楼 水 邢邑瀑河新盖房枢纽 霸州白沟河白 新盖房 分洪道沟 大 洪道清 雄县王村闸河端村洋 枣林庄枢纽小保定市河间市渠文河 静海贾河渤海河闸工农兵挡潮闸海义 蠡县 龙 肃宁 博野安国市雨量站中型水库大型水库堤防图2 白洋淀地理位置图2.气候变化对水资源的影响气候变化对白洋淀流域的影响是很复杂的，但是从内陆水系循环的角度考 虑，白洋淀流域的水资源的补水来源主要是白洋淀流域的大气降水、 地表径流和 地下水，水对湿地土壤的发育有着深刻的影响。

14、 而白洋淀流域的水量消耗主要是 地表蒸发和地下入渗， 陆面实际蒸散量在陆地水循环平衡中具有十分重要的地位 是陆地水量平衡和热量平衡的关联要素 , 且它们相对径流等其它水文因素受人为 影响相对较小。所以在不考虑人为因素的影响的情况下，地表河流的分布， 径流 量及入淀量主要受降雨量的影响。2.1气温变化对水资源的影响温度是影响水资源变化的重要因素之一。若不考虑其它气象因素的影响，狮子峪王成庄城头会马庄龙潭倒马关蒲阳河 司仓庄旺冉 庄中唐梅不老台 庄旺 沙窝龙泉关 桥南沟王安镇 安各庄水独山城水堡王庄堡坡仓 毛尔岩龙门水库 七峪周庄下关阜平南营横山岭水库西大洋水曲阳唐县望都王快水库河 行唐红领巾水库

15、口头水库牛王庆坨金各庄 河八里庄口运大城顺省市界河系界河流河 文安高阳 小 任东牤 沟 茨村新城 拒定兴拒水北河马店容城 安引河 河安 徐水 新店二里 河 胜芳 亭淀东渠大兰 大良岗望隆涞水垒子易县水河深泽*(温气00000000642086421111气温变化对水资源的影响主要表现为温度升高使水体的蒸发量加大， 蒸发强度提 高。造成人们可以利用的水资源数量的减少。水面蒸发主要受气象因素的影响， 土面蒸发、叶面蒸发、 潜水蒸发除都受气象因素影响外， 还分别与土壤供水能力、 作物生理状况、地下水位埋深等因素有关， 在其它条件相同的情况下， 气温升高 对其产生的影响最为重要， 是造成水资源数量减少

16、的主要原因之一。 导致径流量 及入淀量的减少白洋淀湿地属暖温带半湿润大陆性季风气候， 受季风环流的影响， 春季干旱 多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。 1956 年2000 年的气象 资料显示，最高年平均气温为 1958 年的 16.1 ，最低年平均气温 1969 年的 9.9 。气温总体变化平稳。白洋淀的气温变化与白洋淀的水位的关系较少， 80 年代前， 80 年代前的平均气温为 11.4 oC ，气温和水位的变化基本平稳并呈现 出一定的周期性，温度较高的年份水位较低。 80 年代以后的年份，年平均气温 与 80 年代前相比有一定的上升，但平均气温为 11.1 oC ，比 80

17、 年代前有所减 少，水位却呈现大幅度的变化。 甚至在 84-87 年出现连年淀干的现象， 对白洋淀 的生态环境造成无法弥补的损害。 （ 见图 3）图 3 白洋淀温度与水位图2.1.1灰色模型对气温的模拟第一步 模型选取10由于温度的初始数据中包含的偶然因素多 , 呈现的规律性差 , 并且灰色模型 需要的数据量少 ,所以,对原始数据进行 5 年平均且无量纲化处理 ,得原始数据序 列时间（年）气温（ *0.1 ） 平均水位（十方堰 m）)m堰方十(位水均平987654321x(0) 12.86 , 11.49, 10.55, 11.04, 10.73, 10.79, 11.01, 11.17, 1

18、1.65 第二步 生成灰色模块x(1) 12.86, 23.73, 34.65, 45.63, 56.66, 67.73, 78.86, 90.04, 101.27第三步确定数据矩阵1 x (1)2x (1)(2)11 x (1)2x (1)(3)11 x (1)2x (1)(4)11 x (1)x (1)1X2(5)1 x (1)x (1)12(6)1 x (1)2x (1)(7)11 (1)2 x (1)x (1)(8)11 (1)2 x (1)x (1)(9)1Yx(0)(2), x(0) (3),x(0)(4),x(0)(5),x(0) (6), x(0)(7), x(0)(8), x

19、(0)(9) 11.49 , 10.55 , 11.04, 10.73, 10.79, 11.01, 11.17, 11.65T第四步 算出待定参数11B (a,b)TB XT X (XTY)118.60 129.62 140.41 1-18.60 -29.62 -40.41 -51.29-62.05 -72.95 -84.04-95.45 51.291 1 1 1 11 62.05 172.95 184.04 195.45 1-0.00461545210.78991987a -0.004615452b 10.78991987第五步 建立微分方程(1)tdxdt(1) axtb第六步 写出预测

20、模型(1)( 0 )batbxtxaea由t0,则x(1)x(0)把上式写成离散形式x (1) k1(0) xb at ebaa第七步 由模型计算模拟序列x(1)(12.86 ,23.73,34.65,45.63, 56.66,67.73,78.86, 90.04, 101.2 )12-0.01, 0.42 )x(00)(22)|,|x(00)(33)|,|=(| (00)(1)|,|x(0) (1)=(=( 0.00, 0.0,5 0.04, 0.01, 0.03, 0.03, 0.01, 0.00, ) 0.0412345678x(0)(44)|,9)x(00)(55)|,|x(00)(6

21、6)|,|x(00)(77)|,|x(00)(88)|,|x(00)(99)|)_10.02 0.0512预测0 气温（ *0.1 ）第八步 把结果进行累减反生成x(0) (12.86, 10.87, 10.92,1 0.98, 11.03, 11.08, 11.13, 11.18, 11.23)第九步 模型检验由模型序列和原始序列 , 计算残差序列0 ( 0 (1), 0 (2), 0 (3), 0 (4), 0 (5), 0 (6), 0 (7), 0 (8), 0(9)(0,0.62, -0.38 , 0.06 , -0.30, -0.29, -0.12,相对误差序列平均相对误差精度为二

22、级 （ 合格） 模拟结果（见图 4）14图 4 白洋淀气温与模拟值13108642年份 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 时间(年)由于模型公式的指数为正值， 所以模型是呈递曾性的， 由模型预测 2010-2020年的平均气温为 11.4 oC ，而且在相对较短的时间内气温不会有大的波动。并与 全球的温室气体大量排放，温室效应加剧，气温普遍升高的大背景环境相吻合。2.1.2灰色模型分析气温与水位的关系第一步 数据选取根据气温与水位的数据图看出 80 年代后水位出现很不寻常的变化，在白洋 淀流域的大气候环境没有发生大的变化的情况下， 80 年代后白洋

23、淀的水位数据 不具有自然环境下的代表意义了。故选 80 年代前的 5 年年平均气温、水位数据 作为模型的初始数据 （ 见表 1）。表 1 白洋淀气温水位数值表年份19551960196519701975气温（ oC ）12.8611.4910.5511.0410.73平均水位（十方堰 m ）7.487.066.366.246.53第二步 关联度检验关联度如果参考数列为 x0, 被比较数列(因素数列)为xi,i1，2，.,N 且x 0 x 0(1), x0(2),., x 0(n) xi x 1(1), x1(2),., x 1(n), ,i1,2,.,N则称min min |x0(k) xi(

24、k)|max max |x0(k) xi(k)|i(k)i k i k|x0(k) xi(k)|max max |x0(k) xi(k) |为曲线 x0与 xi在第 k 点的关联系数14i(k)_10.060.1上式中：1) | x0( k) xi(k)|i(k)称为第 k点x0与 xi的绝对差。2) min min |x0(k) xi(k) |称为两级最小差，其中min |x0(k) xi(k) |是第一级i k k 最小差，这表示在第xi曲线上，找各点与x0的最小差， min min |x0( k) xi(k) |ik 是第二级最小差，表示在各条曲线中找出的最小差基础上，再按 i 找所有曲

25、线 xi中的最小差。3) max max |x0(k) xi(k) |是两级最大差，其意义与最小差相似。ik4) 称为分辨系数，是 0与1间的数，一般取。综合各点的关联系数，得整个 xi曲线与参考曲线 x0的关联度 r i.rink1第三步 无量化处理对于单位不同，或初值不同的数列作关联度分析时，一般要作处理使之无量纲化、规一化。将气温和水位的平均值除各值得数据见表 2表 2 处理后的气温和水位的平均值年份19551960196519701975气温1.131.010.930.970.95平均水位1.111.050.940.930.97经计算 时气温与水位的关联度为 0.83 相关显著，所以可

26、以进行模拟模拟结果为 第四步 模型模拟计算得模拟结果的平均相对误差精度为三级(勉强合格) 模型公式：(1) (1) (1) 2.11k (1)x kx10.59x2 k e0.59x2 k15(0)x1(0)(1)x1(0) kx1(1) kx1(1) k k 1, 2 .图 5 白洋淀水位模拟数据图 模型是以人为因素干扰较少的气温和水位的平均值建立的， 且模拟结果与实 际数据吻合好，所以预测值仍代表受人为因素干扰较少的状态。由模型预测 1981-2000 年的平均水位（表 3），水位数值整体呈递增的趋势，与实际数据差 值较大，总平均水位值为 6.59m，最大值为 6.88m 仍低于正常水位

27、1.56m。而实 际水位变化无序， 最大值为 6.50m，总平均水位值为 5.46m 比预测总平均水位 值低 1.13m，未达到白洋淀生态的基本水位。所以 80 年代后期温度的变化不是 导致白洋淀的水位大幅度变化的主要原因。表 3 实际和预测平均水位表实际平均水位4.346.505.165.86预测平均水位6.376.506.596.882.2降水量和蒸发量入淀量的影响白洋淀流域降水量年际变化较大，全区主要暴雨易发生在每年的 7、8 两个 月，尤其在 7 月下旬至 8 月上旬，历史上的几次大暴雨如 1954、1955、 1963、 1988、1996年及 2004年的易县局部暴雨都发生在这一时

28、期。暴雨中心降水强度大、历时长，一般持续 3天左右，最长持续 67 天。最大年平均降水量为 909.0mm，模拟结果（图 5）16)mm(值水降1956 1961 1966 1971 1976 19811986 1991 1996时间（年）降水量（ mm）蒸发量图 白洋淀 1946-2000 年年平均降水量和蒸发量图2.2.1降雨量模型分析1.模型模拟：由t 0,则 x(1)x(0)x (1) k 1(0)xate最小年平均降水量为 252.0mm，二者相差 2.6 倍，山区丰枯水年降水量相差 2.8 倍，平原丰枯水年降水量相差 4.1 倍。白洋淀像一个浅的大水盘子，补水越多，水面积外延越大，

29、蒸发量就越大， 尤其是冻春季节， 蒸发量较大， 年最大水面蒸发能力在 637.2 1288.3mm之间， 多年平均水面蒸发能力为 967.1mm。流域上蒸发能力的分布与降水量时空分布相 反，即降水量大的地区，蒸发能力小，降水量小的地区，蒸发能力大，而且蒸发 能力随地势增高而增加。蒸发量年内分配不均匀， 58 月为一年中蒸发量最大 的四个月，约占年蒸发量的 54%，春秋次之，各占全年的 20.6%和 17.9%，冬季 最小，占全年的 7.5%。2.2.1 运用灰色模型对降水量蒸发量的模拟数据描述：所收集数据为 19462000共 55 年白洋淀地区的年平均降雨量、 年平均蒸发量数据（图）。降雨量

30、变化规律性强，并呈现一定的周期性。年降雨 量与年蒸发量之间关联度很小 , 因此分别对蒸发量和降水量进行模型模拟。2.模型检验：1700000521190.040.05)mm(量雨降平均相对误差3.精度为二级 （ 合格）模拟结果（图）：图 降雨量的数值模拟2.2.2蒸发量和入淀量模型分析对蒸发量数据进行模型分析 , 模拟结果的相对平均相对误差为 0.170.1, 模 拟精度为四级 （ 不合格 ） ，蒸发量数据不适合灰色模型。对入淀量数据进行模型分析 , 模拟结果的相对平均相对误差为 0.40.1, 模拟 精度为四级 （不合格） ，入淀量数据不适合灰色模型。2.2.3蒸发量和降雨量对入淀量的影响白

31、洋淀多年平均蒸发量为 1687.6mm，多年平均降雨量为 515.5mm只有多年 平均蒸发量的 30.5%，其余的水量来自于入淀径流的水量。所以对于处于自然平 衡状态水量收支平衡的白洋淀， 大部分的水量收入来自于入淀水量。 入淀量决定18时间（年）000000765着白洋淀的水资源量入淀量主要受蒸发和降雨的影响， 年降雨量大的年份入淀量大， 如历史上的 有大暴雨的 1963、1988、1996年和其它年降雨丰沛的 1959、1964 等年份的入淀 量均超过 12亿立方米。 蒸发强度大的年份入淀量少， 经统计在所收集的数据中， 在年蒸发量于 2000 mm的 10 个年份中，有 6个年份的入淀量

32、不足 9 亿立方米， 个别年份出现不足 1 亿立方米的情况。经灰色模型对入淀量的分析显示， 80 年代前的降雨量的变化总体符合灰色 模型，即降雨量本身是处于自然变化中的，不会对入淀量的变化有大的影响。蒸发量不符合灰色模型， 若将 1966-1968 年的数据用平均值代替时蒸发量的 初始数据与灰色模型模型模拟的数据吻合。 1966-1968 年为三年自然灾害，当时 的年蒸发量只有多年平均蒸发量的 51%。自然灾害具有偶然性、短期性，从长远 看来其对白洋淀生态系统的影响很小 , 并且由于白洋淀生态系统自身具有一定的 自我修复能力 , 所以自然灾害短期内的对白洋淀水位降低及干淀的变化影响不 大。3.

33、人类活动对白洋淀水资源的影响3.1水库建设对径流量的影响白洋淀位于大清河中游， 通过上游八条河流注入和大气降水补给。 由于 20 世纪 5060 年代上游潴龙河、唐河、漕河、瀑河、拒马河分别建立横山岭水库、 王快水库、西大洋水库、龙门水库及安各庄水库，拦蓄洪水，加上降水量的年际 变化大，进入 80 年代降水量偏少，使上游注入白洋淀的水量明显减少。 60 年代 以后多次发生干淀， 19831988 年连续干淀达 5 年之久。在干淀的 5 年时间里， 以捕鱼为生的农民只有离乡到各地打鱼为生， 白洋淀里拖拉机、三马车穿梭往来， 时间（年）全年入淀水量（十方堰 亿立方米）)米方立亿(量淀入同陆地一样生

34、活。干淀使白洋淀及周围生态环境严重恶化，“华北之肾” 曾一 度消失。水库是人类控制地表径流， 影响水系循环的及水资源分布的主要手段。 白洋 淀上游各水库拦蓄水量对白洋淀的水资源有重要影响。 白洋淀上游流域面积约为19 31205 平方公里，占大清河流域面积的 69%，有潴龙河、唐河、漕中小型河、萍 河、瀑河、府河、清水河、孝义河等河流的洪、 沥水汇入， 上游建有横山岭水库、 王快水库、西大洋水库、龙门水库、安各庄等大、中、小型水库共 134 座，总 库容为 36.19 亿立方米，控制山区流域面积的 90%以上，使得白洋淀流域水资源 开发利用率超过 60%，而偏枯水年份达到 90%，表明在平、枯

35、水年份水库上游来 水大部分被拦蓄，用于农业灌溉、工业及生活用水。水资源开发对白洋淀生态环境的影响是多方面的，但是尤以对入淀水量产生 的影响最为直接，它的大小直接关系着白洋淀的生死存亡。水是白洋淀的命脉， 有水则兴，无水则衰。随着入 淀水量的减少，白洋淀生态环境日益恶化。据数 据分析，如不采取人为补淀措施，白洋淀将处于干淀状态。不同年度白洋淀的入淀量如图 8 所示图8 不考虑人为补淀白洋淀不同年份平均入淀水量折线图由图可知：白洋淀上世纪多年平均入淀水量 5659 年为 23.96 亿立方米； 6069年为17.31亿立方米； 7079年为11.43亿立方米； 8089年为2.37 亿立 方米；

36、19902000 年为 4.04 亿立方米。总体上呈逐渐减少的趋势，特别是上世 纪 80 年代年平均入淀水量达到最小值，表明上游水利工程的拦蓄对白洋淀入淀 水量产生重要影响。3.2水库补水对白洋淀的影响水库补水是在白洋淀水量严重不足的情况下，采取的快速有效的补救措施。20 相对于自然径流的径流流量、径流时间受季节影响大、水资源利用率低等缺点， 水库可以很好的人为的控制补给时间、 补给量等。 对于有限的总降水量可以科学 合理的分配水资源，提高水资源利用率，缓解水资源危机。1997-2006 年从白洋淀上游王快水库、西大洋水库、安格庄水库共调水 14 次总出库水量 9.2944 亿立方米，总入淀水

37、量 5.1801 亿立方米，补给率 55.7%。 （图 9）白洋淀接受补给的水量总体呈递增趋势， 2004年达到历史最高的 1.6 亿 立方米的入淀水量 ,占正常蓄水量的 40%。2003 年秋季，漳河流域来水丰富，岳城水库水量充足，与大清河流域偏 枯互补。为维持白洋淀生态和淀区居民的基本生产生活条件， 海委从实现区域可 持续发展和水资源的优化配置出发， 提出了利用现有工程， 从岳城水库向白洋淀 跨流域应急补水。岳济淀生态应急补水从岳城水库放水 4.17 亿立方米，入白洋 淀 1.59 亿立方米。白洋淀水位由补水前的 5.8 米上升至 7.2 米，水域面积由 31 平方公里扩大到 120 平方

38、公里，淀内蓄水增加到 1.16 亿立方米。白洋淀的水资 源量，很大程度上取决与人类的控制。时间 （年）出库水量（万立米） 入淀水量（万立米） 补水率（）)米方立万(量水图9 水库向白洋淀补水关系图3.2.1 王快水库王快水库位于大清河南支沙河上游，控制流域面积 3770 km2，占白洋淀总流 域面积的 12.1%，总库容 1389 亿 m3，防洪库容 1082 亿 m3，是以防洪为主， 结合灌溉。 19562000年多年平均入库量为 6.37 亿 m3，入库量也比较小。 50 年 代、 60年代、 70年代、 80年代、 90年代的水库入库量分别为 11.09 亿立方米、217.22 亿立方米

39、、 6.64 亿立方米、 4.72 亿立方米、 4.07 亿立方米，变化幅度比较王快水库 2000-2003 年先后 4 次经过王快干渠、 孝义河注入白洋淀向白洋淀 补水 4.3 亿立方米，总入淀水量 2.3 亿立方米，补给率 54%，补给白洋淀的水量 相当于白洋淀正常蓄水量的一半。3.3废水、污水排放对水资源的影响白洋淀湿地退化的原因之一是人口的压力，白洋淀流域人口1990 年比 1980年增加了 102.45 万人，平均每年增加用水量 809.1 万立方米。而且人们对湿地 价值缺乏必要的公共和政策性知识， 对保护生态环境重要性认识不足等。 长期以 来，由于未能正确处理社会经济发展与生态环境

40、保护之间的关系，向土地要粮， 大搞农田水利建设， 上游大量开矿 , 使水土涵养出现问题 ,从而使湿地补给水源减 少，植被退化，动物栖息地丧失。同时，华北地区大量挖井 , 使白洋淀每年补进 来的水大量被漏掉 . 农业非点源污染通过径流进入湿地，工业“三废”的不合理 处理，不断发展的渔业和水产业等造成了湿地的退化和污染 （ 如图 10）。图 10 白洋淀缺水成因示意图22邻近白洋淀的华北油田数百眼油井， 每抽一吨油， 就需要 2.5 吨水回灌。 因 此，油田一开机，不仅附近的机井要断水，还会带动近层水和地面水的减少，对 白洋淀的水位下降也存在着一定的影响。保定地区污水处理厂建设严重滞后 , 大量未

41、经处理的工业和生活污水进入白 洋淀。以新市区为例，据保定市监察局调查，现有造纸企业 41家，其中 28家造 纸企业长期超标排污， 保定市区每天产生生活和工业污水约 25 万吨, 现只有日处 理 16 万吨污水的能力 , 每天约有 9 万吨未经处理的污水通过府河进入白洋淀。 白 洋淀上游的其他 12 个县（ 市） 也均未建城镇污水处理厂。另外，白洋淀周围有大 量高污染工厂集聚，羽绒厂、毛纺印染厂、皮革厂、造纸厂等分布密集，给附近的生态安全 带来极大的威胁。即使在建的污水处理厂建成后，其出水的 COD浓度仍在 100mg L 左右，而且直接进入白洋淀的城市污水也只有极少部分进入污水处理厂，其 余绝

42、大部分还是未经任何处理直接排入白洋淀。淀区本身的生活、旅游等经济活动与不合理的水产养殖所产生的污染，以及 淀区与周边地区的水资源利用， 生态环境整治规划， 污染控制与社会经济发展的 关系问题仍有待解决。淀区耗氧有机物污染与水体富营养化问题还在扩大 ，水质恶化趋势仍在发 展之外， 种类多，毒性大且生物难降解的有机毒物对白洋淀的污染尚未找到有 效的解决途径。 例如白洋淀底泥重金属元素 Cd、Pb 的污染较普遍 , 且多为 2 种以 上的复合污染 , 污染危害顺序为 CdPbZnCu重. 金属综合污染指数为 3.583, 达 5 级, 为重度污染 .府河入淀处的安新大桥、南刘庄、同口、梁庄、王家寨底

43、泥污染 最为严重 . 底泥总体上肥力水平很高 , 部分底泥可作为有机肥施于土壤 . 重金属在 生物链中具有富集特性。例如白洋淀生物中的汞，汞的毒性很强， 有机汞比无机 汞的毒性更大，有很强的脂溶性，易透过细胞膜，进入生物组织，可在脑组织中 蓄积，损害脑组织， 破坏中枢神经系统， 造成患者神经系统麻痹， 瘫痪甚至死亡； 无机汞在水生微生物的作用下可以转化为有机汞， 进入生物体内， 通过食物链浓 缩，人吃了这样的生物食品就会引起中毒。天然水中的汞一部分挥发进入大气， 而大部分沉入底泥中， 底泥中的汞可直接或间接地在微生物的作用下转化为甲基 汞或二甲基汞。甲基汞易溶于水，因此，又从底泥回到水中，水生

44、物摄入甲基汞 可在体内积累通过食物链逐级积累，在鱼等高等动物体内富集程度很高（如图 11）23图 11 白洋淀生物中汞的积累过程3.4管理体制不健全经过我们对实地的调研发现，现在当地没有专门机构具体来负责整个白洋淀水域管理工作。各部门都对水有一定的管理权限 , 但相互之间缺乏协调和衔接的 机制。实际上是有权无责 ,有利益时相互争夺 ,有责任时相互推诿。不仅效率低下 , 而且无助于水体的合理开发利用和保护。3.5环保意识淡薄部分企业环保意识淡薄 , 存在偷排偷放问题。由于当地环保部门监控手段落 后,监管不到位 ,一些企业受经济利益驱动 ,擅自停运治污设施 ,偷排偷放污水。很 多居民也并未意识到环

45、保的重要性， 肆无忌惮的向河内排放生活污水， 倾倒生活 垃圾，严重破坏了生态环境。4.防治措施及建议科学有效的管理是白洋淀水资源可持续利用的重要保证。国际上公认节水潜 力的 50%在管理放方面 , 发挥好管理的四大职能计划、组织、协调 、控制。合 理分配水资源，制定严密的系统的水资源利用与保护法规。协调好部门间、 地区 间的用水冲突与利益关系。合理评价、设计、建设和调度水资源工程，实施计划 用水，监督控制水资源的利用和保护。244.1水资源统一管理配置海河流域河流众多， 由于降水时空分布不均，各河之间的丰枯变化很大，需 要通过大系统水资源统一配置以及水资源统一调度来保证流域供水。 根据漳河与

46、大清河的丰枯差别， 将岳城水库多余水量调往白洋淀。 实施引岳济淀生态应急补 水工程，是解决白洋淀水资源问题的有效途径之一。白洋淀各相关部门，以理论结合实际，积极探索在白洋淀流域内补水与跨流 域补水相结合的长效补水机制，使白洋淀摆脱缺水干淀的困境。4.2实施工程措施南水北调工程是解决我国华北部分地区水资源紧缺的一项重要工程。南水北 调工程实施后 ,引江水量的调入 ,利用新构筑的“一纵三横两库” 的水资源调配工 程格局，通过采取“补偿调节、西水动调、控制开采、引水济市、穿府补淀”等 水资源联合调度措施，实现对引江水、地表水、地下水的联合调度，统筹生活、 生产、生态用水。同时，西部山区的大型水库不再担负想城市长期供水的任务 , 只在汉江水不足时向各城镇补偿供水 , 水库蓄水在满足浅山丘陵区农业灌溉后 , 多余水量优先调往东部地下水匮乏地区 ,支持东部经济社会发展 , 向白洋淀补水 , 维持其湿地功能 . 。4.2.1海河南系库河联调在南水北调工程生效前为防白