陈少舟

（河北省唐山市陡河河道管理处 063000）

1 基本情况

唐山市区有两条排水通道，东部是陡河，西部是青龙河。陡河全长121.5km，于开平区双桥村北建有陡河水库。从陡河水库出水口至涧河入海口全长70km,穿市区段长28.6km，流域面积604km2。设计流量600m3/s，行洪能力百年一遇。

青龙河发源于曹家口北甄庄一带，河道经马驹桥、北新道桥，过京山铁路桥新线，进入市区。经南新道桥、刘家过道桥汇入开滦采煤塌陷坑。行洪能力50年一遇，流量80～158m3/s，马驹桥至黄龙桥流域面积53km2，河道长度8.4km。

2 城市化对河务管理的影响

2.1 降水径流影响

随着城市化建设，不透水面积越来越大。据统计，2000年以来的10余年时间市区不透水面积增加了1倍。

唐山市目前分区面积统计情况见表1。

表1 分区面积统计

2009年对市区降水径流进行了试验，降雨量不小于13mm时，河道水位、流量增加，产生地表径流。降雨量在13～65mm时，次降水径流系数在0.106以上，最大值为0.476。

唐山市年降水径流系数、年径流量成果见表2。

结论：城市下垫面的改变，对丰水年径流量影响相对较小，保证率为20%时，径流量增加17.7%;对枯水年径流量影响很大，保证率为95%时，径流量增加350%。随着城市降水的离散性、不均匀性增多，对城市防洪产生很大影响，为雨洪资源利用提供了条件。

2.2 地下水补给影响

浅层地下水位的变化与降水量、开采量、不透水面积、越流补给量有关，根据已有数据利用Pearson计算其相关系数，得出两个数据集合之间的线性相关程度，找出影响地下水位变化的主要因素。

Pearson乘积矩相关系数r的计算公式为

式中Y——因变量组，相当于各年水位；

X——自变量组。

计算结果显示∶浅层水位与浅层地下水开采量的相关系数为0.77（最大值），说明浅层地下水位与开采量关系最为密切；与降水量的相关系数为0.13（最小值），说明降水量对浅层地下水位的影响较小，原因是受不透水面积等降水入渗的影响（见表3）。

根据计算结果，利用FORECAST函数，建立浅层地下水位与浅层地下水开采量的线性回归方程，对浅层地下水位进行拟合计算，拟合方程为

预测结果见表3和下图。

2003年后浅层地下水开采量基本稳定在7400万m3/年左右，接近浅层地下水可采量7013万m3/年，浅层地下水位仍然呈下降趋势，主要是不透水面积影响。

表2 计算成果对照情况

表3 唐山市区浅层地下水位相关系数计算结果

2.3 水环境影响

唐山市中心区龙王庙—带浅层地下水位预测图

受城市污染的胁迫，降水地表水质动态变化，主要污染为NH3—N、COD、PH值、水温、油类、重金属等。主要来源为化肥，农药，洗涤剂，化粪池及下水道溢流、渗漏，植物，工业、商业、生活垃圾，道路、停车场、修理站、加油站和食品加工厂的油类，不透水面积造成的水温升高。

降水地表径流水质监测结果显示：由于区域降水的不均匀性，以及界面（路面、房屋、绿地等）污染物种类、浓度不同，径流路径不同，污染物指标一般在降水10mm左右明显降低，部分区域降水5mm左右明显降低，降水强度越大，水质改变越明显。南新道、缸窑路等污染物指标在降水40mm左右明显下降，水质监测成果详见表4。

表4 降水地表水质

根据市区降水特性和水质特点，雨水利用应以分散式利用为主。对于不同的下垫面条件，应采取不同的雨水资源化模式。唐山市区降水30mm后，汇入陡河、青龙河水体的水质（主要污染物NH3—N、COD等）优于Ⅴ类标准，此时可将雨洪资源利用。

不同界面时有机质含量顺序为：路面（机动车、人行）＞屋顶径流＞绿地。NH3—N含量呈分散状态，一般顺序为：路面＞绿地＞屋顶径流。

2.4 入河水量影响

城区河道受水库控制、引滦入唐工程、工矿企业排水等客观影响，河流功能明显改变。

陡河流域多年平均径流量为8200万m3。工矿企业排水量为7241万m3/年，见表5。水库向下游农业输水6000万m3/年左右，即不计算区域降水径流条件下，陡河过水量为13000万m3/年，大于多年平均径流量。陡河由季节性河流变为常态河流。水文条件、河流生态环境等明显改变。

青龙河工矿企业排水量为3106万m3/年，大于年降水径流量，青龙河由季节性河流变为常态河流。

城市排水等客水增加，对河道治理工程设计和管理生产较大影响。

表5 市区工矿企业排入陡河水量

3 对策

3.1 加强城市水文监测与研究

城市化区下垫面类型的多样化，如不透水地砖、水泥地面、透水砖和草地等，使得径流在时空上的变化越来越复杂，不同的下垫面条件对降水径流的影响也不同。

根据实测数据，建立次降雨产生的径流深公式：

式中R——次降水径流深，mm；

P——次降水大于10mm的降水量（10≤P<100），mm；

I——不透水面积比例（16%≤I≤70%）。

对于次降水量不小于100mm时，接以下降水径流关系直接计算次降水径流深：

同时加强水量、水质监测，不断修正相关参数，为城市雨洪资源管理提供技术依据。

3.2 制定城市防洪预案

根据城市特点，结合城市水文特征，制定城市防洪预案，把传统的河流防洪与城市防洪结合起来。

3.3 开发利用雨洪资源

a.为下游陡河灌区提供雨洪资源。

b.向南湖补水。

c.通过工程调蓄增加市区景观用水。

d.局部集雨，用于绿地等供水。

3.4 补充地下水

a.河道补给200万m3/年。

b.降低不透水面积（如使用透水砖），增加地下水补给量。

c.屋顶径流直接引入地下，补充地下水。

d.城市规划时减少对城市沟、塘填埋，保障补充地下水通道。

3.5 加强城市河道的管理

城市河道整治应考虑城市工矿企业排水、雨洪量增加对防洪的影响，提高城市防洪标准。

4 结语

城市河道管理趋于复杂化，分析了解城市水文变化趋势是当前的工作重点。改变传统河务管理思路，适应城市化发展是必然要求。■