周長春，滑永勝，游素文，李 敏，張翠翠，叢文翠

（曲阜師范大學地理與旅游學院，山東日照276826）

山東省地跨三大流域或四大流域。三大流域是指淮河流域、黃河流域和海河流域。四大流域是指把淮河流域分為兩部分，分為淮河流域和山東半島流域［1］。在水資源和水環(huán)境統(tǒng)計上，山東半島流域數(shù)據(jù)通常被歸類到淮河流域統(tǒng)計。因此，山東省通常被劃分為三大流域。

黃河、淮河、海河流域人均水資源量只有462m3，是全國平均水平的五分之一，僅為世界平均水平的十六分之一。根據(jù)1993年國際人口會議提出并經(jīng)1996年國際自然資源協(xié)會認可的標準，當一個地區(qū)水資源開發(fā)率大于50%而人均水資源量小于500m3時，屬于嚴重缺水地區(qū)。按此定義，2000年黃河流域人均633m3，但開發(fā)率達67%；淮河流域人均478m3，開發(fā)率達59%；海河流域人均292m3，開發(fā)率達94%；均屬于嚴重缺水地區(qū)［2］。

山東省各流域不僅嚴重缺水，水污染也比較嚴重。以山東半島為例，2013年，全年期評價河長3711km，其中，水質已受到污染的Ⅳ類水質河長為559km，占15．1%；水質受到較重污染的Ⅴ類水質河長為119km，占3．2%；水質受到嚴重污染的劣Ⅴ類水質河長為1467km，占44．4%［3］。

綜上所述，山東省各流域目前水資源利用存在的主要問題是水資源短缺和水環(huán)境惡化。因此，如何節(jié)約利用有效的水資源，切實做好水環(huán)境保護工作，以水資源的可持續(xù)利用保障山東省各流域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，是迫切需要解決的問題。

1 山東省各流域水資源狀況

為更清晰說明山東省各流域水資源狀況，需要解釋一下幾個名詞區(qū)別。取水量是指直接從江河、湖泊或者地下通過工程或人工措施獲得的水量，通常包括蓄水、引水、提水、調水等。供水量是指各種水源工程為用戶提供的包括輸水損失在內的毛供水量。用水量是指用水戶所使用的水量，通常是由供水單位提供，也可以是由用水戶直接從江河、湖泊、水庫（塘）或地下取水獲得。耗水量是指用水過程中所消耗的、不可回收利用的凈用水量。一般來說，取水量≥供水量，取水量≥用水量。

1．1 淮河流域

1．1．1 降雨量

1997—2013年山東省淮河流域平均降水量為673．13mm，總體呈緩慢增加趨勢，變差系數(shù)CV＝0．17（圖 1）。2002 年 的 降 水 量 最 少，為465．9mm；2003年降水量最多，為871．8mm。

1．1．2 水資源量

淮河流域水資源情況如圖2所示。

圖1 1997—2013年山東省淮河流域降水量

圖2 1997—2013年山東省淮河流域地表水資源量、地下水資源量和水資源總量

由圖2可知，1997—2013年，淮河流域平均地表水資源量為79．31億m3，總體呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，變差系數(shù)CV＝0．39，年際波動較大。地表水資源量與降水量的相關系數(shù)為0．952，在0．01水平上顯著相關。地下水資源量為55．84億m3，少于多年平均地表水資源量，變差系數(shù)CV＝0．27，年際波動較大。地下水資源量與降水量和地表水資源量的相關系數(shù)分別是0．958和0．88，相關程度較高。受降水、地表水補給的影響，地下水也呈現(xiàn)緩慢上升的總體趨勢。水資源總量為106．09億m3，變差系數(shù)CV＝0．33，年際波動較大。水資源總量與降水量、地表水資源量和地下水資源量的相關系數(shù)分別是0．976、0．995和0．92，相關性極強。由于地表水資源量和地下水資源量總體都呈緩慢上升趨勢，因此水資源總量總體也呈緩慢增加趨勢。

1．1．3 供用水分析

（1）供水分析

淮河流域供水情況詳見圖3。

由圖3可知，1997—2013年地表水供水量均值是35．37億m3，占總供水量的48%，變差系數(shù)CV＝0．11，年際變化較小。地表水供水量總體呈大“U”字型，趨勢線較為平穩(wěn)。地下水供水量均值是37．89億m3，占總供水量的50%，比地表水供水量略多，變差系數(shù)CV＝0．22，總體呈現(xiàn)下降趨勢。其它方式供水量包括污水處理回用、集雨工程供水量等，多年均值是1．27億m3，占總供水量的2%，總體呈現(xiàn)增加趨勢。變差系數(shù)CV＝0．64，年際變化較大?？偣┧康钠骄凳?4．36億m3，變差系數(shù)CV＝0．13，年際波動較小?？偣┧颗c地下水供水量的相關系數(shù)為0．892，受地下水供水量影響較大，與地下水供水量總體趨勢一致，呈減少趨勢。

圖3 1997—2013年山東省淮河流域地表水、地下水，其它方式和總供水量

（2）用水分析

淮河流域用水情況如圖4。

由圖4可知，1997—2013年農業(yè)用水量均值是42．14億m3，占總用水量的55%，變差系數(shù)CV＝0．24。農業(yè)用水量與地下水供水量、總供水量顯著相關，相關系數(shù)分別為0．974和0．914。因此，農業(yè)用水量的減少主要原因在于地下水供水量和總供水量的降低。工業(yè)用水量均值是14．02億m3，占總用水量的18%，變差系數(shù)CV＝0．24。工業(yè)用水量與地下水供水量、總供水量的相關系數(shù)為0．817和0．942，相關性較強，說明工業(yè)用水量主要受總供水量和地下水供水量影響，總體呈減少趨勢。生活用水量均值是10．12億m3，占總用水量的13%，變差系數(shù)CV＝0．12。生活用水量與地表水供水量相關性較強，相關系數(shù)為0．838，說明生活用水量主要受地表水供水量影響，呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢。其它用水量自2003年開始統(tǒng)計，主要包括林牧漁畜，城鎮(zhèn)公共，生態(tài)環(huán)境等用水量。2003—2013年其它用水量均值為10．53億m3，大約占總用水量的14%，變差系數(shù)CV＝0．75。其它用水量與相應年份地表水供水量相關性較強，相關系數(shù)分別為0．916，說明其它用水量主要受相應年份地表水供水影響。1997—2013年總用水量均值是73．7億m3，比總供水量略少，說明供水有剩余。總用水量與總供水量的相關系數(shù)是0．987，相關性極強，變差系數(shù)CV＝0．12，年際變化較小。

圖4 1997—2013年山東省淮河流域農業(yè)、工業(yè)、生活、其它和總用水量

1．2 黃河流域

山東省黃河流域雖然占山東省面積較小，但作用巨大。正常年份，山東省從黃河引水為70億m3。黃河流域水資源公報沒有單獨計算山東省黃河流域降雨量、地表水資源量、地下水資源量和水資源總量，因此，本文僅對地表水和地下水取水量以及地表水和地下水耗水量進行了分析。數(shù)據(jù)來自1998—2012年黃河流域水資源公報［4］。

1．2．1 地表水取水量和耗水量

（1）總地表水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域總地表水取水量均值是72．03億m3，多于正常年份所分配的70億m3，變差系數(shù)CV＝0．15，年際變化較小，取水量較為穩(wěn)定，總體呈現(xiàn)緩慢增加趨勢?？偟乇硭乃烤凳?0．88億m3，低于總地表水取水量，總體呈緩慢增加趨勢，變差系數(shù)CV＝0．16，年際變化較小?？偟乇硭乃颗c總地表水取水量高度相關，相關系數(shù)為1．000，在0．01水平上顯著相關。

（2）農業(yè)地表水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域農業(yè)地表水取水量均值是62．87億m3，占地表水總取水量的87%，總體呈現(xiàn)緩慢降低趨勢，變差系數(shù)CV＝0．19，與總取水量的相關系數(shù)為0．943，在0．01水平上顯著相關，說明黃河取水主要用于農業(yè)灌溉。農業(yè)地表水耗水量均值是62．06億m3，略低于農業(yè)地表水取水量，占總地表水耗水量的88%，變差系數(shù)CV＝0．19，總體呈現(xiàn)緩慢降低趨勢。與總耗水量的相關系數(shù)0．948，在0．01水平上顯著相關。與總地表水取水量的相關系數(shù)為0．942，在0．01水平上顯著相關。與農業(yè)地表水取水量相關系數(shù)為1．000，在0．01水平上顯著相關。

（3）工業(yè)地表水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域工業(yè)地表水取水量均值是4．95億 m3，占地表水總取水量的7%，變差系數(shù)CV＝0．37，波動較大。工業(yè)取水量基本呈遞增趨勢。工業(yè)地表水耗水量均值是4．74億m3，占地表水總耗水量的7%，變差系數(shù)CV＝0．36，波動較大。工業(yè)地表水耗水量基本呈現(xiàn)增加趨勢，與工業(yè)地表水耗水量相關系數(shù)為1．000，在0．01水平上顯著相關。

（4）城鎮(zhèn)生活地表水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域城鎮(zhèn)生活地表水取水量均值是3．26億m3，占地表水總取水量的5%，變差系數(shù)CV＝0．45，波動較大。與工業(yè)取水量的相關系數(shù)為0．959，且在0．01水平上顯著相關。城鎮(zhèn)生活地表水取水量總體呈現(xiàn)增加趨勢。城鎮(zhèn)生活地表水耗水量均值是3．16億m3，占總地表水耗水量的4%，變差系數(shù)CV＝0．44，波動較大。與城鎮(zhèn)生活地表水取水量的相關系數(shù)為1．000，且在0．01水平上顯著相關。與城鎮(zhèn)生活地下水取水量的相關系數(shù)為0．906，在0．01水平上顯著相關。城鎮(zhèn)生活地表水耗水量總體呈現(xiàn)增加趨勢。

（5）農村人畜地表水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域農村人畜地表水取水量均值是0．96億m3，占地表水總取水量的1%，變差系數(shù)CV＝0．96，波動極大，總體呈現(xiàn)增加趨勢。農村人畜地表水耗水量均值是0．93億m3，占地表水總耗水量的1%，總體呈現(xiàn)波動增加趨勢，變差系數(shù)CV＝0．97，波動極大。與農村人畜地表水取水量的相關系數(shù)為0．998，在0．01水平上顯著相關。

1．2．2 地下水取水量和耗水量

（1）總地下水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域總地下水取水量均值是10．88億m3，遠低于地表水取水量，變差系數(shù)CV＝0．20。地下水取水量總體呈現(xiàn)下降趨勢，這可能與黃河流域部分地區(qū)地下水埋深增加有關?？偟叵滤乃烤凳?．77億m3，遠低于總地下水取水量，與其趨勢一致，總體呈現(xiàn)下降趨勢，變差系數(shù)CV＝0．18。與地下水總取水量的相關系數(shù)為0．987，且在0．01水平上顯著相關。

（2）農業(yè)地下水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域農業(yè)地下水取水量均值是7．06億m3，占總地下水取水量的65%，變差系數(shù)CV＝0．13，與總地下水取水量的相關系數(shù)為0．799，在0．01水平上顯著相關。農業(yè)地下水取水量與地下水總取水量變化趨勢基本一致，也呈減少趨勢。農業(yè)地下水耗水量均值是5．76億m3，占總地下水耗水量的75%，變差系數(shù)CV＝0．13，低于農業(yè)地下水取水量，與其相關系數(shù)為0．999，在0．01水平上顯著相關。農業(yè)地下水耗水量與農業(yè)地下水取水量變化趨勢基本一致。

（3）工業(yè)地下水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域工業(yè)地下水取水量均值是2．18億m3，占總地下水取水量的20%，總體呈現(xiàn)減少趨勢，變差系數(shù)CV＝0．63，波動較大。工業(yè)地下水耗水量均值是0．96億m3，占總地下水耗水量的12%，變差系數(shù)CV＝0．58，波動較大。工業(yè)地下水耗水量低于工業(yè)地下水取水量，相關系數(shù)為0．944，在0．01水平上顯著相關，與其變化趨勢相一致，總體呈現(xiàn)減少趨勢。

（4）城鎮(zhèn)生活地下水取水量

1998—2012年山東省黃河流域城鎮(zhèn)生活地下水取水量均值是1．17億m3，占總取水量的11%，變差系數(shù)CV＝0．39，波動較大。與城鎮(zhèn)生活地表水取水量一樣，城鎮(zhèn)生活地下水取水量總體也呈現(xiàn)增加趨勢，相關系數(shù)0．909，在0．01水平上顯著相關。城鎮(zhèn)生活地下水耗水量均值是0．65億m3，占總地下水耗水量的8%，變差系數(shù)CV＝0．49，波動較大。城鎮(zhèn)生活地下水耗水量低于城鎮(zhèn)生活地下水取水量，相關系數(shù)是0．976，在0．01水平上顯著相關。

（5）農村人畜地下水取水量和耗水量

1998—2012年山東省黃河流域農村人畜地下水取水量均值是0．46億m3，占總地下水取水量的4%，變差系數(shù)CV＝1．37，波動極大，總體呈下降趨勢。與地表水取水量對比可以看出，兩者取水量正好互補，地下水取水量少的年份，地表水取水量較多。但2003年無論地下水取水量還是地表水取水量都較少。農村人畜地下水耗水量均值是0．40億m3，占總地下水耗水量的5%，變差系數(shù)CV＝1．42，波動極大，總體呈下降趨勢。農村人畜地下水耗水量接近取水量，相關系數(shù)是0．993，在0．01水平上顯著相關。

1．3 海河流域

海河流域水資源狀況分析如淮河流域，數(shù)據(jù)來自1998—2012年海河流域水資源公報［5］。

1．3．1 降雨量

1998—2012年海河流域平均降水量為173．84億m3，變差系數(shù)CV＝0．23。從數(shù)據(jù)來看，降水大致5～6a一個短周期變化，近年來降水有所增多?？傮w呈現(xiàn)緩慢增加趨勢（圖5）。

圖5 1998—2012年山東省海河流域降水量、地表水資源量、地下水資源量和水資源總量

1．3．2 水資源量

1998—2012年，山東省海河流域平均地表水資源量為14．94億m3，變差系數(shù)CV＝0．85。地表水資源量較少且波動較大，供給不夠穩(wěn)定，總體呈現(xiàn)增加趨勢（圖5）。地表水資源量大致5～6a一個短周期變化。與降水量的相關系數(shù)為0．842，在0．01水平上顯著相關。平均地下水資源量為29．47億m3，變差系數(shù)CV＝0．3。相對于地表水資源量，地下水資源量較大且波動較小，供給較為穩(wěn)定。地下水資源量總體也呈現(xiàn)增加趨勢，也大致5～6a一個短周期變化（圖5）。與降水量的相關系數(shù)為0．968，在0．01水平上顯著相關。相對于地表水資源量，地下水資源量與降雨量的關系更為密切。與地表水的相關系數(shù)為0．817，且在0．01水平上也顯著相關。水資源總量為38．21億 m3，變差系數(shù)CV＝0．54，波動較大。水資源總量總體呈現(xiàn)上升趨勢，也大致5～6a一個短周期變化（圖5）。與降水量的相關系數(shù)為0．939，在0．01水平上顯著相關。與地表水資源量的相關系數(shù)為0．967，且在0．01水平上顯著相關。與地下水資源量的相關系數(shù)為0．861，且在0．01水平上顯著相關。

1．3．3 供用水分析

（1）供水分析

淮河流域供水情況詳見圖6。

由圖6可知，1998—2012年，總供水量的均值是63．99億m3，變差系數(shù)CV＝0．10，年際波動較小?？偣┧炕境尸F(xiàn)逐年降低趨勢。地表水供水量均值是42．45億m3，占總供水量的66%，變差系數(shù)CV＝0．11，年際變化較小。地表水供水量總體呈現(xiàn)波動降低趨勢，與總供水量的相關系數(shù)為0．857，且在0．01水平上顯著相關。地下水供水量均值是21．18億m3，占總供水量的33%，變差系數(shù)CV＝0．16。地下水供水量總體呈下降趨勢，這可能與海河流域地下水埋深增加有關。與總供水量的相關系數(shù)為0．626，在0．05水平上顯著相關。其它水源供水量包括污水處理回用、集雨工程和海水淡化供水量等。其它水源供水量均值是0．36億m3，占總供水量的1%，變差系數(shù)CV＝0．55，年際變化較大，說明供水極不穩(wěn)定?？傮w呈現(xiàn)緩慢增加趨勢。

圖6 1998—2012年山東省海河流域總供水量、地表水供水量、地下水供水量和其它水源供水量

（2）用水分析

海河流域用水情況如圖7。

由圖7可知，1998—2012年總用水量均值是63．55億m3，略低于總供水量，變差系數(shù)CV＝0．09，年際變化較小。和總供水量的變化趨勢基本一致，總體呈現(xiàn)降低趨勢。總用水量與總供水量的相關系數(shù)是0．988，在0．01水平上顯著相關。2001年后，總用水量與總供水量一致，即供水沒有剩余，說明用水非常緊張。農業(yè)用水量年均值是51．74億m3，占總用水量的82%，變差系數(shù)CV＝0．09，波動較小，總體呈現(xiàn)降低趨勢。農業(yè)用水量與總用水量、總供水量的相關系數(shù)分別為0．972和0．950，在0．01水平上顯著相關。工業(yè)用水量均值是5．53億m3，占總用水量的9%，變差系數(shù)CV＝0．36，波動較大，總體呈現(xiàn)降低趨勢。生活用水量均值是5．28億m3，占總用水量的8%，變差系數(shù)CV＝0．12，波動較小，總體呈現(xiàn)增加趨勢。生態(tài)環(huán)境用水量均值是0．48億m3，占總用水量的1%，變差系數(shù)CV＝0．32，總體呈現(xiàn)增加趨勢。

圖7 1998—2012年山東省海河流域總用水量、農業(yè)用水量、工業(yè)用水量、生活用水量和生態(tài)環(huán)境用水量

2 山東省各流域水環(huán)境狀況

2．1 淮河流域

2007—2013年，山東省淮河流域水功能區(qū)水質達標率基本相差不大，7a平均達標率46．99%，變差系數(shù)CV＝0．08，波動較?。▓D8）。水功能區(qū)水質達標率低于50%，說明水污染和水體富營養(yǎng)化較為嚴重。

2．2 黃河流域

除2007年外，2008—2010年山東黃河流域水質達標率呈現(xiàn)降低趨勢，2010—2013年呈現(xiàn)增加趨勢。7a平均水質達標率45．91%，稍低于淮河流域平均水質達標率，說明黃河流域水污染和水體富營養(yǎng)化比淮河流域略微嚴重。變差系數(shù)CV＝0．32，波動較大（圖8）。

2．3 海河流域

山東三大流域當中，海河流域水功能區(qū)水質達標率最低，7a平均水質達標率7．2%，污染最為嚴重。變差系數(shù)CV＝1．31，波動極大（圖8）。

由于山東省降水量是由東南沿海向西北內陸逐漸降低，因此，隨著降水量的減少，從淮河流域、黃河流域到海河流域，也就是由南至北，水質污染越來越嚴重。

圖8 2007—2013年山東省淮河、黃河和海河流域水功能區(qū)水質達標率

3 結 論

（1）受降水總體增加的影響，淮河流域1997—2013年地表水資源量、地下水資源量以及水資源總量總體呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。然而，總供水量和總用水量總體卻呈現(xiàn)減少趨勢。地下水供水量占總供水量的50%，略高于地表水供水量的48%，其它方式供水量僅占2%。用水量中，最大的是農業(yè)用水量為55%，其次為工業(yè)用水量占18%，再次為其它用水量占14%，生活用水量最少占13%?？傆盟勘瓤偣┧柯陨伲f明供水有余力。

（2）黃河流域地表水取水量狀況決定了地表水耗水量狀況，地下水取水量決定了地下水耗水量狀況。多年平均地表水取水量高于黃河水利委員會正常年份所分配的70億m3。無論地表水取水量還是地下水取水量，都大于地表水耗水量或地下水耗水量，說明取水有剩余。

（3）海河流域降雨量、地表水資源量、地下水資源量和水資源總量總體均呈現(xiàn)增加趨勢，且存在一個5～6a短周期變化。總供水量和總用水量基本呈現(xiàn)逐年降低趨勢。2001年后，總用水量與總供水量一致，即供水沒有剩余，說明用水非常緊張。

（4）山東省由南向北，隨著降水量的減少，水功能區(qū)水質污染越來越嚴重。

本文擬通過廣泛宣傳，增強各級政府、企業(yè)和公眾對水資源保護的責任心和法制觀念，充分認識水資源的危機性和水污染的嚴重危害性。樹立節(jié)水意識，從我做起，促使公眾自覺保護水資源，節(jié)約用水，減少污染，以實現(xiàn)山東省各流域水資源與社會經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展。

［1］郝真．山東省水資源優(yōu)化配置研究［D］．濟南：山東師范大學，2011（4）：14．

［2］汪易森．南水北調－解決北方缺水的唯一途徑［J］．中國國家地理，2005（3）：80－83．

［3］淮河水利委員會．淮河流域水資源公報（1997—2013）［EB／OL］． （1998—2014）［2015－07－10］，http：／／www．hrc．gov．cn／smodel？model＝00000000000000006576＆folder＝2089．

［4］黃河水利委員會．黃河流域水資源公報（1998—2012）［EB／OL］．（1999—2013）［2015－07－10］，http：／／www．yellowriver．gov．cn／other／hhgb／．

［5］海河水利委員會．海河流域水資源公報（1998—2012）［EB／OL］．（1999—2013）［2015－07－10］，http：／／www．hwcc．gov．cn／hwcc／wwgj／xxgb／．

［6］山東省水利廳．山東省水資源公報（2007—2013）［EB／OL］．（2008—2014）［2015－07－10］，http：／／www．sdwr．gov．cn／zwgk／szygb／．