广东省水库空间分布特征研究

申诗嘉，张旭辉，袁明道，史永胜，马妍博，杨文滨

(1.广东省水利水电科学研究院，广州 510635；2.广东省大坝安全技术管理中心，广州 510635)

1 概述

广东省地处中国大陆最南部，陆地范围北纬 20°09′～25°31′，东经 109°45′～ 117°20′之间。广东省水资源时空分布不均，调蓄保障能力不足，夏秋易洪涝，冬春常干旱，全省多年平均降水量为1 771 mm，降水时程和地区分布不均，年内降水主要集中在4—9月，占全年降水量的75%～95%。

水库是防汛抗旱体系的重要组成部分，在保障生产生活供水、应对极端气候灾害以及促进社会经济发展方面发挥着重要作用[1-7]。根据广东省水利统计数据，全省共有7 756座水库，水库数量约占全国水库总数的8.6%，列全国第四位。目前对广东省水库的研究主要集中在水库大坝运行管理[8-9]、安全评价[10]、水库降等与报废现状[11]等相关分析，缺少对广东省水库空间分布较为系统的比较研究。本文对全省各类型水库按地理单元开展空间分区统计[12-14]，从多方面开展对比研究，定量评估水库水量和空间分布格局；揭示各地区单位面积、人均水库数量和总库容，以及万元GDP总库容分布特征[15-16]；分析评价水库与农业用水之间的关系，为广东省水利工程规划与管理提供支撑，为区域水利高质量发展提供依据。

2 数据来源与方法

2.1 数据来源

本研究收集的主要数据及其来源为：① 广东省各类型水库的数量、总库容，数据来源于广东省2022年水利统计数据；② 各地市土地面积、常住人口、地区生产总值等数据来源于《广东统计年鉴2022年》；③ 各地市2022年水资源总量、用水量、人均综合用水量、万元GDP用水量、农业用水总量数据来源于《2022年广东省水资源公报》。

2.2 研究方法

1)空间平均中心

本文通过ARCGIS对研究区域的水库开展空间统计分析，并分析其平均中心，其计算方法如下[17-18]：

(1)

(2)

2)统计及相关分析

统计以下指标：各个地市的水库数量(座)、各个地市的水库总库容(亿m3)、各个地市的水库密度(=水库数量/土地面积)(座/100 km2)、各个地市的人均总库容(m3/人)、各个地市万元GDP总库容(100m3/万元GDP)以及各地市农业用水量(亿m3)。

通过SPSS进行相关分析，其计算方法如下[19-20]：

慢性肺心病为临床常见病、多发病，导致该疾病发生的原因有很多。在对患者开展临床治疗过程中，实施具有针对性的护理举措，具有相当重要的现实意义。因为慢性肺部功能损害的原因，肺心病患者机体长时间处于低血氧状态，在这种情况下，除了会导致红细胞数量增多，血液粘稠度增加之外，也会令血管内皮受损，这一点在急性期患者中被尤为体现，因为严重感染的原因，患者缺氧情况加重，酸中毒和免疫复合物过度积累，进一步加重血管内皮受损程度，令胶原组织外露，血小板过度聚集和积累，激活凝血反应链。

(3)

r取值-1～1，r>0，正相关；r<0，负相关；|r|接近1相关性好，接近0相关性差。

3 分析研究结果

3.1 研究区水库分布

3.1.1水库数量与蓄水量

广东省共有7 756座水库，由水库空间分布格局来看，全省水库空间分布整体较均衡(见图1)。广东省不同类型水库数量及库容占比见图2及表1所示，其中大型水库40座，占比0.52%，中型水库337座，占比4.34%，小型水库7 379座，占比95.14%；全省水库总库容为450.62×108m3，其中大型水库总库容293.33×108m3，占全省总库容的65.09%，中型水库总库容94.30×108m3，占全省总库容的20.93%，小型水库总库容62.99×108m3，占全省总库容的13.98%。

表1 广东省不同类型水库数量及库容占比

图1 广东省水库空间分布格局示意

a 水库数量占比

广东省水库数量较多，但中、小型水库占水库数量的98.4%，对水资源的调控仍以大型水库为主。由于珠江三角洲城市群人口高度聚集，广东省人均总库容较低，为355.3 m3，仅为我国人均库容(746 m3)的47.6%，为发达国家水平的10.48%[21]。

对全省的水库进行空间统计分析，计算全省不同类型水库的地理平均中心，其结果如图3所示，可知全省水库、大型水库及中型水库的地理中心点均位于广州市，为珠江三角洲及粤港澳大湾区的社会经济发展提供重要支撑作用。大型水库的地理中心位于全省水库地理平均中心的北偏东方向，其结果表明粤北方向上的大型水库相对较多；而中型水库的地理平均中心相较于全省水库地理平均中心稍偏西南，但趋势不显著，其结果表明中型水库在全省分布较均衡，粤西方向的中型水库稍多于粤东及粤北。

图3 广东省水库地理平均中心示意

3.1.2各地市水库空间分布

a 各类型水库数量

从空间分布来看(见图4b)，各地市水库数量呈现由沿海向内陆逐渐增加的趋势，其中粤北“山区”(包括韶关、河源、梅州、清远和云浮)水库数量明显高于其他区，“珠三角区”(包含广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门和肇庆)水库数量和较低。

广东省各地市水库总库容分布不均(见图5)，呈现从沿海到内陆、低海拔向高海拔地区逐渐增加的趋势。河源市总库容最高，为164.17亿m3，占全省总库容的36.4%，其中新丰江水库位于河源市东源县，总库容为138.96亿m3[22-23]；珠海市、中山市、佛山市、东莞市、汕头市等几个地市总库容较低，均低于5亿m3。

a 各类型水库总库容

对比广东省“珠三角区”“山区”“东翼”和“西翼”各个区的水库总库容(见图5)，粤北“山区”水库总库容显著高于其他三个区，而“珠三角”区和“东翼”(包括汕头、汕尾、潮州和揭阳)水库总库容较低。

由广东省各地市水库密度来看，各地市水库密度总体在2～10座/100 km2之间，最高的3个地市是汕头、深圳和揭阳，分别为9.30座/100 km2、9.012座/100 km2和8.96座/100 km2；而中山市水库密度最低，为1.79座/100 km2(见图6)。

图6 广东省各地市水库密度示意

3.2 水库空间分布特征

3.2.1水库与人口经济特征分析

分析对比广东省各地市的常住人口、人均总库容和万元GDP总库容(见图7)，广东省常住人口总体呈沿海向内陆逐渐减小的趋势，珠三角区人口显著高于其他区，而人均总库容和万元GDP总库容从空间分布上总体呈与常住人口相反的趋势，由沿海向内陆呈增加趋势，其中珠三角区各地市人均总库容和万元GDP总库容显著低于其他地区。人均总库容最高的地市为河源市，为5 778.80 m3/人，其次是惠州市和汕尾市，分别为474.11 m3/人和467.82 m3/人；而珠三角区的佛山、中山、广州、深圳、珠海等地市人均总库容较低。

图7 广东省各地市水库总库容、人均总库容及万元GDP总库容的空间分布示意

万元GDP总库容最高的地市为河源市、清远市和韶关市，分别为1 288.63 m3、240.10 m3和200.85 m3。根据广东省2022年水资源公报，全省万元地区生产总值用水量为32.7 m3，若仅以水库作为水资源供给来源，由各地市万元GDP 总库容分布结果(见图8)可知，全省各地市除河源市、清远市以及韶关市、汕尾市以及惠州市外，其他各市的万元GDP 总库容均小于用水量，显然水库蓄水不能满足当地经济发展用水。

a 人均综合用水量

3.2.2水库与农业用水特征分析

根据广东省各个地区2022年农业用水数据，全省各地市平均农业用水总量为10.41亿m3，除茂名市外各地市的农业用水总量均在20亿m3以下，农业用水量较高的地市有茂名市、江门市以及湛江市，分别为20.2亿m3、17.7亿m3和17.3亿m3。对比各个地市的总库容与农业用水量(见图9)，广州市、汕头市、佛山市、东莞市、中山市、茂名市以及云浮市的水库总库容均小于农业用水量，水库蓄水不能满足当地农业灌溉用水。

a 农业用水量及总库容

对各地市的农业用水量、总库容、小型水库总库容和中型水库总库容相关分析，其结果见表2。从表2中可以看出，农业用水总量和小型水库总库容呈显著相关，相关系数较高为0.730，与中型水库总库容的相关系数为0.494，呈显著相关，而农业用水总量与各地市水库总库容未显性相关性。由以上结果可知，小型水库以及中型水库对各地区的农业生产、灌溉具有重要的支撑作用。

表2 农业用水总量与库容相关分析

4 结语

对全省各类型水库按地理单元开展空间分区统计，从多方面开展对比分析，研究水库数量、库容与地理分区、人口、经济、农业之间的关系，研究结果表明：

1)广东省水库数量以小型水库为主，占比95.14%，但水库库容主要以大型水库为主，占全省总库容的65.09%；从空间分布来看，各地市水库数量和库容呈现由沿海向内陆逐渐增加的趋势，其中粤北“山区”水库数量和总库容最高，“珠江三角区”水库数量和总库容最低。

2)广东省人均总库容整体较低，为全国平均水平的47.6%。各地市人均总库容和万元GDP总库容从空间分布上总体呈现与常住人口相反的趋势，由沿海向内陆总体呈增加趋势。全省各地市除河源市、清远市以及韶关市、汕尾市以及惠州市外，其他各市的万元GDP 总库容均小于用水量，水库蓄水不能满足当地经济发展用水。

3)农业用水总量和小型水库总库容、中型水库总库容均呈现较强的相关性，各地的中、小型水库对地区的农业生产、灌溉具有重要的支撑作用。