1 问题的提出

自20世纪70年代大规模开发利用地下水以来，地下水开采量逐渐增大，在我国北方地区成为主要供水水源。由于国情的限制，在地下水分行业用水中工业、城镇生活用水基本实现了计量设施监测的全覆盖，其用水量信息准确度较高；而涉农的用水量如农业灌溉用水量、农村生活用水量大部分仍处于无计量设施监测的状态，其用水量采用逐级统计上报的方法获得，经过用水定额的初步核查，其用水量信息准确度不及工业、城镇生活用水量。总体而言，地下水开采量信息存在着一定的误差。鉴于地下水开采量与用水量系从供、用不同角度来描述地下水开采情况，故遵从习惯对分行业开采量以用水量来表示，其它均以开采量表示。

随着最严格水资源管理制度的深入实施，用水总量等“三条红线”日益深化，工作绩效考核广泛铺开，特别是全国第三次水资源评价的全面展开，均需要比较准确的历年地下水开采量信息，因此进行地下水开采量合理性修正研究十分必要。

2 研究现状

刘花台、王贵玲、朱延华[1]重点对农业用水量的调查和校核方法进行研究，采用选择典型乡镇为单位以点带面，通过统计相关保浇面积、灌溉定额、机井额定耗电功率、额定出水量、用电量、开采时间与机井实际单位小时出水量等各类信息进行农业用水量校正，取得了一定的成效。孙明、王立琴、薛明霞等[2]用不同方法对农业区地下水开采量统计方法进行了研究，认为典型井的开采具有区域代表性，可视区域内农业开采井及配套变化情况进行相应的调整。林长义[3]利用河北省沧县境内不同水位区的机井出水量、耗电量的测试数据，推求出了水电转换系数，并依此计算了沧县农业灌溉深层地下水开采量。李玲、邵景力、崔亚莉等[4]通过建立华北平原地下水流区域数值模型，利用模拟水位与实际观测水位相拟合的方法，完成了华北平原开采量的反演估算，最终获得了华北平原地下水开采量。李华选用相关要素分析法（定额法）、数值模型反演、水量—电量换算系数3种方法推算天津市农业地下水开采量。

上述研究多集中于精度较差的农业用水量领域，鉴于农业机井数量极为庞大，全面普及计量设施难度很大，所以在一定时期内仍将采用多种方法对农业用水量进行估算和校核。其中，典型乡镇、典型井、水电转换系数等方法对代表单元的选择要求较高，数值模型法反演对区域水文地质参数要求较高。目前水利系统多利用统计方法并采用定额法进行校核确定农业用水量后刊印公开发布。笔者针对上述各类研究中的问题，结合河北省1981—2015年水资源评价工作开展研究。

“雪龙”号11月2日从上海出发，计划2019年4月12日返回上海，将进行为期162天、总航程约3.7万海里（约合6.85万公里）的南极综合科学考察。本次航行，“雪龙”号将6次穿越以狂风巨浪著称的“魔鬼西风带”，科考队员需同步建设考察站并完成科学研究计划，困难与挑战空前。

3 地下水开发利用现状

(四)非独立的尖翎鸟纹。反山遗址出土玉琮、玉钺上的神人兽面纹上神人的上臂靠近肘部左右各有一个尖翎鸟纹，神人兽面纹的下部左右下腿近爪处也有一个尖翎鸟纹。

根据河北省水利厅发布的2001—2015年《河北省水资源公报》，河北省地下水多年平均开采量为156.78亿m3，多年平均农业用水开采量为115.07亿m3，占总开采量的73.4%；多年平均生活用水开采量为21.58亿m3，占总开采量的13.8%；多年平均工业用水开采量为20.13亿m3，占总开采量的12.8%。由此看出，农业是主要的用水户。

2001—2015年，全省地下水开采量呈整体减少趋势，由2001年的170.90亿m3减少到2015年的133.59亿m3，减少幅度达到21.8%。河北省2001—2015年地下水分行业用水量统计，如图1所示。

  

图1 河北省2001—2015年地下水分行业用水量统计

4 地下水开采量合理性修正

4.1 合理性修正原则

《河北省水资源公报》中城镇生活用水量由城镇居民生活用水量、城镇公共用水和环境用水量组成。城镇生活用水量数据来源于计量系统数据，其可靠性较高，统计误差较小。通过统计分析城镇人口数量，对个别市不合理的统计人口采用趋势法进行了修正，对照2011年水利普查成果，结合2001—2015年各设区市城镇人口和环境用水发展情况进行复核修正。修正后2001—2015年全省城镇生活用水指标多年平均为99 L/（人·d），全省城镇生活用水指标在82～116 L/（人·d）变化，修正后的城镇生活用水量多年平均为8.76亿m3，比修正前减少-1.32%，修正前后的变化趋势相同，均呈现增加趋势。

2.6.1 高龄患者 高龄并不是手术绝对禁忌证。如果经过全面的术前评估，患者的一般状况能够耐受手术，依然可以实施手术。但高龄患者心肺功能储备较一般患者低，术中应尽量缩短手术时间，严格止血，术后应严密观察。

（3）突出重点。不同行业用水量安装计量设施情况不同，应根据不同行业地下水用水量分别进行合理性修正。数据质量较高的行业用水量采用较大分区进行合理性修正，数据质量一般的行业用水量采用较小分区进行合理性修正。根据河北省地下水开发利用情况，农业为主要用水大户且缺乏计量设施，因此农业用水量是合理性修正的重点。

因为PBL教学模式一般都是以小组的形式开展，所以，将学生进行合理地小组划分是最为关键的基础环节。小组划分应该以激发学生的参与积极性和主动性为基础，促使学生主动完成规定任务。教师则应对学生的英语口语水平进行综合评判，并根据水平差异进行小组划分，防止整体实力过强或者过弱。这样一来，才可以进一步避免在讨论的时候，出现强势或弱势极端群体。同时，教师还应在小组中，指定一名同学作为组长，负责小组成员的具体任务划分，并对小组成员的活动与讨论参与性进行实时监督。这就需要小组组长既具备良好的英语口语水平，又要具有一定的组织与管理能力。

（2）综合利用。充分利用2011年全国水利普查成果，对合理性修正提供技术支持。2011年全国水利普查对各类机井以及开采量进行了详细的调查，形成了以县（市、区）为单位的海量基础数据，为开采量合理性修正奠定了良好基础。

（4）因地制宜。根据不同行业的地下水用水量特征，采用不同的方法进行合理性修正。

（1）修正方法。农业用水量数据属于没有计量系统的数据。通过统计分析各县（市、区）农业用水量、年降水量及其年内分配，结合2001—2015年全省各地农业发展情况进行复核与修正。农业用水量复核与修正以县（市、区）为单位进行。首先，对照《河北省水资源公报》、2011年水利普查成果、2015年典型县调查成果以及年降水量及其年内分配数据，重点检查上下年度《河北省水资源公报》农业用水量变化特征；其次，检查农业用水量与年降水量及其年内分配相关关系是否相符，若相符则认为该年数据统计误差较小，一般不再修正；若不相符则认为该年数据存在一定的统计误差，应通过数理分析方法建立年降水量—农业用水量相关关系，进行修正，修正幅度以不减少上述相关关系精度为限，尽量减少修正量。各县（市、区）农业用水量修正后，以各设区市为单位汇总并用同样方法修正。

4.2 合理性修正方法

从历年用水结构和节水水平来看，2001—2012年整体用水结构变化不大，开采量未呈现突变特征；2013年后国家大力实施最严格水资源管理制度，2014、2015年国家在河北省黑龙港流域实施地下水超采区压采综合试点项目，2013—2015年地下水开采量减少较快，与以往特征不同。

（2）水利普查成果比对历年开采量。利用2011年水利普查成果对2011年开采量成果进行比对，并以此为基准对类似年份提供比对的基础。

（3）不同行业合理性修正方法。工业用水量：数据质量较高的工业用水量以设区市为单位，通过趋势性检查修正个别年份的突变数据。城镇生活用水量：城镇生活用水量以设区市为单位，通过城市人口数量与用水定额等方法进行合理性检查与修正。农村人畜用水量：农村人畜用水量以设区市为单位，通过农村人口数量、大牲畜与小牲畜数量以及用水定额进行合理性检查与修正。农业灌溉用水量：农业灌溉用水量以县（市、区）为单位，重点进行修正。河北省农业灌溉用水量与年降水量及其年内分配有着密切的关系，在灌溉季节降水量大，则农业灌溉用水量减少，反之亦然，因此可通过建立年降水量—农业灌溉用水量相关关系对不合理农业灌溉开采量进行合理性修正，修正幅度以不减少上述相关关系精度为限，尽量减少修正量。

5 合理性修正应用和示例

5.1 实地调查

全省设置13个典型县进行现状年（2015年）开采量调查和历年开采量信息、节水水平调查。根据调查成果，10个典型县（市）调查成果与《河北省水资源公报》成果比较接近，误差较小；3个县（市）调查成果比《河北省水资源公报》成果偏大；工业用水量普遍呈现节水水平较高的特征，典型年工业万元增加值用水量平均为19.7 m3；农业用水量各级上报汇总前已进行初步定额检查，农业灌溉用水定额平均为3 045 m3/hm2，随着最严格水资源管理制度的实施逐步减少；城镇生活（大生活）用水定额平均为114L/（人·d），仍属于较低水平。

根据深层地热资源勘探工程NS-A地热井施工组织设计的设计要求及对组合测井资料的综合分析，经综合研究分析，确定该地热井取用中新统红柳沟组下部及渐新统清水营组级石炭系上部热储，确定取水段为1594.75～3167.11 m。止水位置确定在1555.84～1558.31 m、1559.11～1571.58 m。

（1）开采量历年变化特征。通过调查掌握各地历年开采量变化及其影响因素，为开采量合理性修正奠定基础。

5.2 工业用水量

工业用水量数据来源于计量系统数据，其可靠性较高，统计误差较小。统计各年万元工业增加值用水量，对照2011年水利普查成果，并结合2001—2015年各设区市工业发展情况，通过建立各设区市工业开采量系列过程线，采用趋势法进行复核修正。修正后2001—2015年工业用水量多年平均为20.15亿m3，调整幅度0.1%。修正前后的全省工业用水量变化趋势相同，均呈现减少趋势。

5.3 城镇生活用水量

（1）注重调查。鉴于地下水开采量数据系列较长（其中涉及不同年份复杂的用水结构和节水水平）的实际，因此首先进行现状年开采量调查以及历年用水结构、节水水平的调查，在摸清底数的基础上开展合理性修正。

5.4 农村人畜用水量

农村生活用水量和农村牲畜用水量数据属于没有计量系统的数据。通过统计分析农村人口数量、农村牲畜（大牲畜、小牲畜）数量进行复核修正，修正后2001—2015年多年平均用水量为214 408万m3，调整幅度-0.62%，修正前后的变化趋势相同，均呈现减少趋势。其中，2001—2015年全省农村居民生活用水指标多年平均为55 L/（人·d），15 a间在50～59 L/（人·d）变化，整体上呈增加趋势；2001—2015年全省农村牲畜用水指标多年平均为30 L/（头·d），15 a间在22～48 L/（头·d）变化。

5.5 农业用水量

农业用水量包括《河北省水资源公报》数据中的农田灌溉用水量、林牧渔用水量。

主要大、中型矿区有：五台柏枝岩铁矿区、繁峙大明烟大草坪矿段、原平南坡村—孙家庄矿区、代县赵村、白峪里、山羊坪东铁矿区、岚县袁家村、娄烦狐姑山、尖山东大型矿区；灵丘东长城西矿段、繁峙—灵丘平型关铁矿、代县八塔矿区、原平郭家庄、山碰、章腔—令狐、岚县宁家湾等中型矿区以及左权蒿场—连麻沟铁和黎城小寨、黄崖洞铁矿中型矿区。

（2）修正示例。以保定市雄县为例，进行农业用水量复核与修正。

首先，对雄县2001—2015年年降水量、灌溉期降水量、农业用水量对比分析。雄县2005年降水量为462 mm，属于平偏枯年份，其有效降水量（灌溉期降水量）132 mm，总体来看降水量偏少；农业用水量为4 856万m3，与2004年降水偏丰年的6 028万m3以及2006年降水偏枯年的6 174万m3相比相差较大。

其次，利用数理分析的方法进行农业用水量修正。第一，建立年降水量与农业用水量、非汛期降水量与农业用水量一元线性关系，确定回归方程和拟合优度；第二，进行线性回归分析，其中自由度取值为n-m-1，其中n为系列长度、m为变量数量（取1），显著性水平取α=0.05，通过查“相关系数检验临界值表”（见表1）获得线性回归拟合优度；第三，进行回归计算，计算标准残差；第四，若拟合优度大于相关系数检验临界值、标准残差位于正负2之内、降水量与农业用水量呈现负相关关系，则线性关系成立；第五，若第四的关系不成立，则采用去掉影响线性关系的数据，使得降水量、农业用水量线性关系成立，然后在保持该相关关系精度的前提下将不合理数据按照修正幅度最小的原则，以剩余数据中距离拟合线的距离最大值为限进行修正；第六，若2001—2015年15 a系列中保留的系列长度小于8 a后放弃修正，进一步开展实际调查寻找原因。经上述分析，发现2005年雄县数据偏小，修正后幅度为24.8%，修正结果见表2。

“小刚……”父亲一遍遍念着他的小名。他默默地说：“我得了病，也许活不了多久了，如果你有时间就来一趟，没有就算了。”父亲立刻赶来，还好手术很成功。他醒来看见父亲趴在床上，抱着他的脚。这还是那个英姿勃发的男人吗？他问：“你为什么抱着我的脚？”父亲说：“我怕你醒了我不知道啊。”他眼泪忍不住要掉下来，可还是不动声色地表现出冷漠。

 

表1 相关系数检验临界值

  

项目自由度（n-m-1）显著性水平0.05相关系数6 0.706 73 7 8 9 0.666 380.631 90.602 07 10 0.575 98 11 0.552 94 12 0.532 41 13 0.513 98

 

表2 雄县2001-2015年农业用水量修正成果

  

年份2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015年降水量/mm 444.7 373.0 490.2 539.0 462.0 323.3 582.2 701.6 486.4 701.6 486.4 472.1 503.3 747.3 579.5 409.9 500.9有效降水量/mm 203.5 169.4 243.0 175.1 132.2 95.8 223.4 293.4 151.4 293.4 151.4 127.1 146.5 201.2 171.4 149.5 195.0修正前农业用水量/万m3 6 456 6 363 6 411 6 028 4 856 6 174 6 158 6 105 6 026 6 105 6 026 6 022 5 979 5 830 5 628 6 287 6 320修正后农业用水量/万m3 6 456 6 363 6 411 6 028 6 016 6 174 6 158 6 105 6 026 6 105 6 026 6 022 5 979 5 830 5 628 6 287 6 320修正前后差值/%0.0 0.0 0.0 0.0 23.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

最后，保定市农业用水量合理性修正。汇总修正后保定市各个县（市、区）农业用水量，采用年降水量—农业用水量相关关系进行复核，复核后的成果作为修正后成果，若不复核应进行第二次修正。修正后2001—2015年全省农业用水量多年平均为114.69亿m3，调整幅度-0.33%。修正前后的全省农业用水量变化趋势相同。

6 成果分析

修正前，2001—2015年全省地下水多年平均开采量为156.77亿m3，15 a间全省地下水开采量呈整体减少趋势，由2001年的170.90亿m3减少到2015年的133.59亿m3，减少37.30亿m3，减少幅度达到21.8%。修正后，2001—2015年多年平均开采量为156.30亿m3，调整幅度-0.30%。修正前后，全省地下水开采量变化趋势相同，经检验修正后的结果比修正前更符合实际情况。全省地下水开采量修正成果，见表3。

 

表3 全省2001-2015年地下水开采量修正成果统计

  

年份2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015均值修正前/亿m3 170.90 171.23 165.60 161.39 162.72 164.69 162.08 156.12 154.64 156.02 154.85 151.23 144.57 142.07 133.59 156.78修正后/亿m3 170.05 171.22 160.44 160.11 163.03 164.82 160.90 155.26 154.45 157.03 155.16 150.04 144.90 143.08 134.07 156.30差值（后-前）/亿m3-0.84-0.01-5.16-1.28 0.30 0.13-1.18-0.86-0.19 1.01 0.31-1.20 0.33 1.01 0.47-0.48修正百分比/%-0.49-0.01-3.12-0.80 0.19 0.08-0.73-0.55-0.12 0.65 0.20-0.79 0.23 0.71 0.35-0.30

由于全省水行政主管部门大力推进实施最严格水资源管理制度建设，发展工业、农业节水，引进外流域地表水，减少地下水开采，修复恶化的地下水环境，特别是2014年开始地下水超采区综合治理项目，2013—2015年的工业、农业用水方式与之前相比也有了较大变化，地下水开采量有了比较明显的下降，因此未做修正。

7 结语

笔者针对当前地下水开采量合理性修正提出了修正原则和方法，根据工业、城镇生活、农村人畜、农业灌溉等不同行业的用水量，分别采用趋势法、定额法、数理统计法等方法对全省最近15 a的地下水开采量进行了合理性修正，修正结果比较符合实际。建议相关部门尽快开展农业用水量计量设施普及和地下水开采量逐年复核，为下一步水资源精细化、科学化管理奠定基础。

参考文献

[1]刘花台，王贵玲，朱延华.地下水开采量调查和校核方法探讨[J].水文地质工程地质，2004（5）：109-111.

[2]孙明，王立琴，薛明霞，等.农业区地下水开采量统计方法研究[J].地下水，2001，24（2）：71-73.

[3]林长义.地下水开采量计量方法的探讨[J].河北工程技术高等专科学校学报，2015（2）：5-7.

[4]李玲，邵景力，崔亚莉，等.华北平原区地下水开采量估算研究[J].南水北调与水利科技，2013（5）：82-85.