褚永軍

（河北省張家口水文水資源勘測(cè)局，張家口075000）

1 城市水文效應(yīng)介紹

人口向城市地區(qū)集中，致使城市區(qū)域不斷擴(kuò)張的過(guò)程稱為“城市化”，城市化是促使自然環(huán)境發(fā)生變化的強(qiáng)大因素之一.城市化的過(guò)程增大了人類社會(huì)與周圍環(huán)境的相互作用.城市興建和發(fā)展后，大片耕地和天然植被變?yōu)榻值馈⒐S和住宅等建筑物，下墊面的滯水性、滲透性、熱力狀均發(fā)生明顯的變化，積水區(qū)內(nèi)天然調(diào)蓄能力減弱，這些都會(huì)促使市區(qū)及近郊的水文要素和水文過(guò)程發(fā)生相應(yīng)的變化，這一改變過(guò)程稱為“城市水文效應(yīng)”.

2 張家口市區(qū)水文效應(yīng)研究

2.1 自然地理

張家口市主城區(qū)（橋東區(qū)、橋西區(qū)、高新區(qū)）位于河北省西北部，處于蒙古高原與華北平原的過(guò)渡帶，屬洋河流域山間盆地的一部分，現(xiàn)在主城區(qū)面積950km2，規(guī)劃到2020年城市面積將達(dá)到2080km2，市區(qū)北、東、西三面環(huán)山，山區(qū)海拔高度1000～1900m.主城區(qū)南北最大高差達(dá)111.4m，東西兩側(cè)與清水河岸邊最大高差達(dá)到94m，整個(gè)市區(qū)地形呈現(xiàn)不規(guī)則的河谷盆地特征，海拔高度560～800m.主城附近主要河流為西沙河、東沙河、清水河和洋河.西沙河、東沙河分布與主城區(qū)的西部和東部.清水河自北向南貫穿主城區(qū)，主城區(qū)沿清水河兩岸山腳成條狀分布［2］.

2.2 目前城區(qū)水文效應(yīng)概述

近年來(lái)，隨著張家口市城市建設(shè)飛速發(fā)展，城市的熱島效應(yīng)、凝結(jié)核效應(yīng)、高程建筑障礙效應(yīng)等到的增強(qiáng)，使得城區(qū)汛期降雨量增加、雷暴雨次數(shù)增加.而城區(qū)面積逐年增加，再加上舊城改造，道路硬化率很高，地表不透水面積比重很大，造成城區(qū)截留、填洼、下滲的損失水量很少，水流在地表及下水道中匯流歷時(shí)和滯后時(shí)間大大縮短，徑流系數(shù)和集流速度增大，使城市及其下游的洪水過(guò)程線變高、變尖、變瘦，洪峰出現(xiàn)提前，城市地表徑流量大為增加.

而城區(qū)排水設(shè)施多數(shù)防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠或年久失修，這就往往造成雨后城市大面積積水.市區(qū)內(nèi)，清水河而過(guò)，將市區(qū)劃分為橋東區(qū)、橋西區(qū)兩大塊，市區(qū)東、西兩側(cè)都有環(huán)城山，多年來(lái)，市區(qū)的山區(qū)氣候效應(yīng)比較明顯，東、西兩側(cè)地勢(shì)高，中間清水河兩岸地勢(shì)較低，中間局部地段形成低洼地，年內(nèi)降水主要集中在夏季，時(shí)有暴雨產(chǎn)生，雨水從東西兩側(cè)山體匯流下來(lái)，短時(shí)間內(nèi)極易形成主要城市道路積水，有些低洼地段排水困難，澇災(zāi)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響著城市交通及市民的日常生產(chǎn)生活［2］.

同時(shí)，隨著城市的不斷膨脹，人口的集中度越來(lái)越高、工業(yè)化的發(fā)展促使張家口市區(qū)的需水量也急劇增加，城區(qū)供水日益緊張，張家口南北兩個(gè)供水水源地供水壓力就會(huì)越來(lái)越大，不少企業(yè)、居民區(qū)為滿足自身的用水需求，私采地下水，根據(jù)《河北省張家口市水資源評(píng)價(jià)報(bào)告》以及近年來(lái)每年的地下水開(kāi)采量研究報(bào)告，張家口市地下水也處于嚴(yán)重超采地區(qū)，地下水水位逐年下降，地下水資源日趨枯竭，水資源危機(jī)日益呈現(xiàn)出來(lái).

城市的發(fā)展使得城市水文效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，已經(jīng)將人們的生活緊密地聯(lián)系在一起，如何解決城市區(qū)域防洪和水資源量的日趨減少問(wèn)題已經(jīng)迫在眉尖.

3 城市水文效應(yīng)研究的必要性

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、人口日益增長(zhǎng)以及人類活動(dòng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的今天，水文效應(yīng)的研究具有特別重要的意義.任何地區(qū)水資源系統(tǒng)的合理開(kāi)發(fā)、利用規(guī)劃和管理，水文效應(yīng)均是很重要的問(wèn)題.中國(guó)水利工程的可行性評(píng)估中，環(huán)境影響評(píng)價(jià)是當(dāng)前最關(guān)心的問(wèn)題之一，并已列為可行性研究和初步設(shè)計(jì)報(bào)告中的重要部分.因此，今后水文效應(yīng)將必然成為修正水資源系統(tǒng)規(guī)劃和管理運(yùn)行的重要依據(jù).

同時(shí)，隨著城市化進(jìn)程的加快和人們生活水平的不斷提高，人們的水患意識(shí)、節(jié)水意識(shí)、水環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，尤其是城市的防洪排澇更成為近年來(lái)人們關(guān)注的焦點(diǎn).2007年濟(jì)南市“7.18”暴雨、2012年北京市“7.21”暴雨的慘痛教訓(xùn)，以及越來(lái)越多城市區(qū)域地下水超采區(qū)的形成，充分證明了研究城市水文效應(yīng)的必要性.因此，開(kāi)展城市水文工作，為城市可持續(xù)發(fā)展提供有力技術(shù)支撐，已成為水文工作的當(dāng)務(wù)之急.

4 城市水文效應(yīng)對(duì)策研究

4.1 城市防洪的對(duì)策研究

城市防洪工作的重要基礎(chǔ)工作就是水文資料的收集.需要在張家口市區(qū)設(shè)立城市水文觀測(cè)站，經(jīng)過(guò)對(duì)市區(qū)內(nèi)及兩側(cè)山體的降雨、徑流觀測(cè)資料的收集，研究城市化對(duì)凈流量的影響情況；分析不同降雨強(qiáng)度對(duì)城區(qū)主要干道及低洼地段的積水影響關(guān)系；分析降水深度與不同土地利用情況的關(guān)系；了解城區(qū)排水管網(wǎng)的修建維修及其他各項(xiàng)設(shè)施運(yùn)行情況［4］.城市水文工作需要把這些內(nèi)容綜合考慮在一起去分析研究對(duì)策.在這些因素綜合考慮的基礎(chǔ)上，城市水文工作需要布設(shè)觀測(cè)站網(wǎng)，配備相應(yīng)觀測(cè)儀器，采取合理的測(cè)驗(yàn)手段，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，將張家口市區(qū)再分成多個(gè)小的徑流積水片區(qū)，綜合其他建筑物和城區(qū)綠化的影響情況，從而來(lái)規(guī)劃市區(qū)排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)模［5］，另外，加強(qiáng)城區(qū)不同土地利用區(qū)域的水土保持建設(shè)和合理規(guī)劃城市布局，將有效的降低城市防洪排澇的壓力.

4.2 城市地下水超采區(qū)治理

城市人口的急劇增多和水資源量的短缺是長(zhǎng)期以來(lái)困擾張家口市可持續(xù)發(fā)展的重要因素.針對(duì)這一問(wèn)題，城市水文工作的重點(diǎn)是分區(qū)域監(jiān)測(cè)市區(qū)內(nèi)的地下水變動(dòng)情況，分析降水量與地下水變動(dòng)的關(guān)系；分析大規(guī)模抽取地下水區(qū)域抽水量與地下水下降量的關(guān)系，通過(guò)長(zhǎng)系列的觀測(cè)，設(shè)計(jì)出合理的區(qū)域地下水抽取量.另外，各用水部門還要加強(qiáng)水權(quán)管理，建筑、綠化等方面用水盡量采取地表水或者中水，減少地下水的使用量，對(duì)市區(qū)內(nèi)用水不足的部分可以采取遠(yuǎn)距離調(diào)水的設(shè)計(jì)思路，從而保證城市地下水能夠持續(xù)穩(wěn)定使用.

5 結(jié) 語(yǔ)

城市水文學(xué)研究是一個(gè)比較新型的課題，張家口市基本處于初始準(zhǔn)備階段，仍需要有很大一部分工作要做，基礎(chǔ)資料的收集需要相關(guān)人員和專業(yè)設(shè)備的配置，城市水文研究是目前城市發(fā)展不可回避的一個(gè)課題，必須引起我們的重視.城市水文研究的方法也有待進(jìn)一步開(kāi)拓，直到走向成熟.

［1］D.G.Frcdlund，Rahardjo.H.Soil mechanics for unsaturated soil mechanics（M）.New York：Wiley Inter，1993

［2］李明，原彪.基于張家口市主城區(qū)城市水文狀況研究［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2010（4）

［3］河北省張家口水文水資源勘測(cè)局.河北省張家口市水資源評(píng)價(jià)報(bào)告［R］.2005

［4］王玉芳，任金剛.城市化對(duì)水文水資源的影響［J］.海河水利，2011（2）

［5］吳焱，馬輝.城市景觀與城市特色的關(guān)系探析［J］；經(jīng)營(yíng)管理者；2010年14期