静宁县水资源时空分布特征研究

张 强

（甘肃省静宁县水利工程建设站，甘肃静宁743400）

静宁县位于甘肃省东部，平凉市西部，总面积 2 193 km2，有效灌溉面积1.09 万hm2，属于水资源匮乏地区，在目前社会经济的发展压力下，水资源越发紧张。对现有水资源的时空分布特征进行研究，可以为静宁县水资源规划调度、生态文明建设等相关决策提供一定的技术支撑。

1 自然降水

1.1 降水量年际变化特征

静宁县地处黄土高原腹地，大陆性季风气候特征明显。气温变化显著，年降水量分配不均，降水的年际变率和季节变率都大，多年平均降水量444.1 mm，是全国多年平均降水量（648 mm）的68.5%，是甘肃省多年平均降水量（277 mm）的1.6 倍，是平凉市多年平均降水量（481 mm）的92.3%。绘制静宁气象站年降水量变化过程图（见图1），从图1 中可以看出，年最大降水量出现在1964 年，为690.4 mm，年最小降水量出现在1971 年，仅223.8 mm，降水量年际变化明显，丰枯差异相对比较大。

1.2 降水量季节变化特征

图1 静宁气象站年降水量变化过程图

表1 静宁气象站多年平均降水量月分配表 单位:mm

图2 静宁气象站降水量差积曲线图

受季风气候的影响，静宁县降水量也呈现出明显季节变率。春季干燥少雨，夏秋季降水量大且集中，冬季降雪较少。年降水量主要集中在6—9 月，占全年的69.2%，月平均最大降水量为91.5 mm，出现在8 月，占全年降水量的20.6%。按季节统计占全年降水量的比值分别为春季（3—5 月）18.6%；夏季（6—8 月）52.3%；秋季（9—11 月）25.9%；冬季（12—翌年 2 月）2.3%（见表 1）。

1.3 降水量区域分布特征

受地形影响，降水量存在梯度变化。年平均降水量等值线与地形等高线的走向相似，总体呈现自东向西、自南向北逐渐递减的分布特征。静宁县东南部是降水量的高值区，多年平均降水量在480 mm 以上，西北部是降水量的低值区，多年平均降水量在450 mm 以下。静宁县的自然降水总体上呈现出时空分布不均匀的特征。

1.4 代表性分析

资料系列代表性直接影响水资源评价结果的质量和可信度。需对评价1958—2010 年同步期年降水量的丰枯情况以及多年系列丰枯周期变化情况进行分析，以检验采用资料系列的代表性。从图1、图2可以看出，静宁气象站1958—1970 年差积曲线持续上升，为13 年特丰水年；1971—1972 年差积曲线有所下降，为2 年枯水年；从1973—1993 年差积曲线升降交替出现，为21 年平水年；1994—2002 年持续下降，出现连续9 年特枯水年，2003—2005 年3 年持续上升，为丰水年；2006—2010 年5 年有所下降，为枯水年；2010—2015 年5 年有所上升，为丰水年；2015—2020 年5 年有所下降，为枯水年；静宁气象站60 年降水系列包括了一个完整的丰、平、枯过程，说明该系列具有较好的代表性。

2 水资源总量

2012 年静宁县编制完成《静宁县水资源开发利用与保护规划》，对全县水资源总量进行了系统测算，1956—2011 年 56 年系列平均水资源总量为0.66 亿 m3，其中：地表水资源量 0.53 亿 m3，地下水资源量0.5 亿m3，不重复地下水资源量0.13 亿m3，是典型的资源型缺水地区。

2.1 地表水资源

地表水资源是一般用天然河川径流量表示，根据地形地貌、河流特征等下垫面条件计算1958—2010 年天然年径流分布。1958—2010 年静宁县平均自产水资源量为5 158.52 万m3，折合径流深23.5 mm。20%、50%、75%和95%分位数年径流量分别为7 590 万 m3、4 020 万 m3、2 370 万 m3和 1 340 万 m3，由此得出静宁县4 年一遇的枯水年天然径流量约为2 370 万m3，20 年一遇的枯水年天然径流量约为1 340 万m3，5 年一遇的丰水年天然径流量约为7 590 万m3。其中，葫芦河干流、甘渭河、李店河、清水河分区间为2 873.1 万m3，占全县地表水资源总量的55.7%。上游区间狗娃子河、渝河、高界河、甘沟河、滥泥河、长易河区间为2 285.4 万m3，占全县地表水资源总量的44.3%。

2.1.1 径流量的年际变化特征 从图3 可以看出，静宁县年最大径流量15 538.46 万m3，发生在1968年；年最小径流量654.04 万m3，发生在2010 年，极值比为4.2。以变差系数Cv 值统计，年径流Cv 为0.70。静宁县径流量年际变化大，丰枯相差悬殊。静宁县20 世纪50 年代、60 年代和70 年代是丰水时期，平均径流量分别为8688.0 万m3和7 079.49 万m3，与多年均值相比，分别偏多68.42%和37.24%；20世纪80 年代略小于多年均值，为4 623.08 万m3；20 世纪90 年代以来进入连续枯水期，河道来水量不断减少，2000—2010 年径流量与多年均值相比，减少了 65.83%，仅为 1 762.91 万 m3，连续 11年都小于多年均值。

2.1.2 径流量的季节变化特征 受季风气候条件影响，静宁县径流的季节变化与降水量变化基本一致，呈现年内高度集中，季节性变化明显的特点。从静宁县多年平均径流量年内变化情况来看（见表2），年径流量主要集中在7—10 月，占到全年的64.0%，并且多集中在7—8 月，占全年径流量的40.3%；3—6月径流量占全年的22.8%，11 月—翌年2 月径流量仅占年径流量的13.2%。最大月径流量发生在8 月，为1 107.4 万m3，占全年径流量的21.5%；最小月径流量发生在1 月，为100.2 万m3，仅占全年的1.9%。

图3 静宁县多年平均径流量变化

表2 静宁县水资源分区多年平均径流量年内分配

2.1.3 径流量的区域分布特征 静宁县自产水资源主要分布在葫芦河中下游，葫芦河干流、甘渭河、李店河、清水河分区间为2 873.12 万m3，占全县的55.7%。上游区间滥泥河、长易河、狗娃子河、渝河、高界河、红寺河、甘沟河区间为2 285.41 万m3，占全县的44.3%，但年径流地区间差异不大（见图4）。从径流深分布来看，总的分布趋势是西北部较小，由西北向东南增加，等值线走向多呈南北走向。多年平均径流深一般在15～35 mm，其中葫芦河上游滥泥河、长易河区间在15 mm 左右，为径流低值区，葫芦河中下游干流及甘渭河、李店河、清水河区间为25～35 mm，境内各分区径流深值总体相差不大，都较偏低。

2.2 地下水资源

静宁县属于黄土高原丘陵沟壑区，结合地形地貌、含水层岩性以及开采条件等因素，经实际计算，静宁县多年平均地下水资源量2 353.11 万m3，其中葫芦河区域2 344.23 万m3，占总地下水资源量的99.6%；清水河区域8.88 万m3，占总水资源量的0.5%。其中：多年平均地下水资源量1 470.64 万m3，其中葫芦河 1 461.76 万 m3，清水河 8.88 万 m3；静宁县多年平均山间河谷区地下水资源量1 617.3 万m3，全部分布在葫芦河区域。扣除地下水与地表水之间的重复计算量，静宁县纯地下水资源量为652.36 万m3，分布在葫芦河流域（见表3）。

图4 静宁县多年平均径流量年内变化

表3 静宁县水资源分区多年平均地下水资源量 单位：万m3

图5 静宁县水资源总量区域分布图

3 结语

如图5 所示，静宁县水资源总量主要分布于葫芦河干流区间、李店河、高界河、甘沟河，占全县水资源总量的71.8%，分别为25.9%、19.5%、15.4%和11.0%；狗娃子河、渝河、甘渭河分区占全县水资源总量23.0%；清水河、滥泥河、长易河分区只占全县水资源总量5.2%。

综上所述，静宁县水资源分布具有明显年际变化，存在明显变化和区域分布不均匀等时空分布特征。