2　研究区域概况

2.1　海河流域概况

2.1.1　自然地理

2.1.1.1　地理位置

海河流域位于东经112°～120°、北纬35°～43°之间，西以山西高原与黄河流域接界，北以蒙古高原与内陆河流域接界，南界黄河，东临渤海。流域地跨北京、天津、河北、山西、河南、山东、内蒙古和辽宁等8个省、自治区、直辖市，面积32.06万km2，占全国总面积的3.3％。流域海岸线长920km。

2.1.1.2　地形地貌

海河流域总体地势西北高、东南低。流域西部和北部为山地与高原，分别为太行山和燕山，海拔高度一般在1000m（1985国家高程基准）上下，流域最高峰五台山达3061m，山地和高原面积为18.96万km2，占流域总面积的59％；东部和东南部为广阔平原，平原面积为13.10万km2，占41％。

太行山、燕山等山脉环抱平原，形成一道高耸的屏障。山地与平原近于直接交接，丘陵过渡区较短。流域山区分布有张（家口）宣（化）、蔚（县）阳（原）、涿（鹿）怀（来）、大同、天（镇）阳（高）、延庆、遵化、忻（州）定（襄）、长治等盆地。

平原地势自北、西、西南3个方向向渤海湾倾斜，其坡降由山前平原的1‰～2‰，渐变为东部平原的0.1‰～0.3‰。受黄河历次改道和海河各支流冲积影响，平原区微地形复杂。

2.1.1.3　气候特点

海河流域地处温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区。春季受大陆变性气团的影响，气温升高快，蒸发量大，多大风，降水量较少；夏季太平洋副热带高压势力加强，热带海洋气团与极地大陆气团在本流域交汇，气候湿润，降水量较多；秋季东南季风减退，极地大陆气团增强，天气秋高气爽，降水量减少；冬季受极地大陆气团控制，气候干冷，雨、雪稀少。

气温由北向南递增。流域年平均气温约为0～14.5℃，1月气温最低，7月气温最高，极端最低气温可达-35℃，极端最高气温在40℃以上。山西五台山为流域最冷地区，河南获嘉、修武为最暖地区。

流域北部山区无霜期一般约为150～200d，部分地区为100～150d，而南部及沿海平原地区在200d以上。相对湿度西部小、东南部大，全年平均在50％～70％之间。

流域内年日照时数一般为2400～3100h，其中长城以北大部分地区及渤海沿岸年日照时数2800～3100h，燕山、太行山麓及其附近平原在2700h以下。

海河流域降水量较少，1956—2000年多年平均年降水量535mm。1980—2000年多年平均年水面蒸发量850～1300mm，蒸发量平原大于山区。

2.1.2　河流水系

海河流域包括滦河、海河和徒骇马颊河3个水系。滦河水系包括滦河及冀东沿海诸河，海河水系包括北三河（蓟运河、潮白河、北运河）、永定河、大清河、子牙河、黑龙港及运东地区、漳卫河等河系，徒骇马颊河水系包括徒骇河、马颊河和德惠新河等平原河流。

2.1.2.1　滦河及冀东沿海

滦河上源称闪电河，发源于河北省丰宁县西北大滩镇，流经内蒙古，又折回河北，经承德到潘家口穿过长城至滦县进入冀东平原，由乐亭县南入海。主要支流有小滦河、兴州河、伊逊河、武烈河、老牛河、青龙河等。

冀东沿海诸河，在流域东北部冀东沿海一带，有若干条单独入海的河流，主要有陡河、沙河、洋河、石河等。

2.1.2.2　北三河

蓟运河、潮白河、北运河统称为北三河。

蓟运河主要支流有泃河、州河和还乡河，州、泃两河于天津市九王庄汇合称蓟运河，至阎庄纳还乡河。

潮白河上游有潮河、白河两支流，在北京市密云县汇合后称潮白河，吴村闸以下称潮白新河，至天津市宁车沽汇入永定新河入海。

北运河发源于北京市昌平区燕山南麓，沿途纳凉水河、凤港减河等平原河道，至天津市子北汇流口入海河干流。

2.1.2.3　永定河系

永定河上游有桑干河、洋河两大支流。屈家店以下为永定新河，在大张庄以下分别纳北京排污河、金钟河、潮白新河和蓟运河，于北塘入海。

2.1.2.4　大清河系

大清河分南、北两支。南支为赵王河河系，包括潴龙河、瀑河、漕河、府河、唐河等。北支为白沟河河系，主要支流有小清河、琉璃河、拒马河、易水河等。拒马河在张坊以下分为南、北拒马河，北拒马河至东茨村附近纳琉璃河、小清河后称白沟河，至白沟镇与南拒马河汇合称大清河。

2.1.2.5　子牙河系

子牙河有滹沱河、滏阳河两大支流。滏阳河支流众多，主要有洺河、南沣河、泜河、槐河等，艾辛庄以下为滏阳新河，在献县枢纽与滹沱河相汇后始称子牙河。

2.1.2.6　黑龙港及运东地区

黑龙港及运东地区的河流主要有南排河和北排河。南排河上游接纳老漳河-滏东排河、索芦河-老盐河、老沙河-清凉江及江江河等支流。北排河主要支流有黑龙港西支、中支、东支和本支等。此外，运东地区还有宣惠河、大浪淀排水渠、沧浪渠、黄浪渠等河流。

2.1.2.7　漳卫河系

漳卫河上游有漳河和卫河两大支流。漳河支流有清漳河和浊漳河，卫河由10余条支流汇成，较大的有淇河、汤河、安阳河等。漳、卫两河于徐万仓汇合后称卫运河，至四女寺枢纽以下为漳卫新河和南运河。

2.1.2.8　徒骇马颊河水系

徒骇河、马颊河位于黄河与卫运河及漳卫新河之间，由西南向东北流入海，为平原防洪排涝河道。马颊河与徒骇河之间开挖了一条德惠新河。此外，区内沿海一带还有若干条独流入海的小河。

海河流域主要河流河长及流域面积见表2-1。

2.1.3　经济社会

2.1.3.1　行政区域及人口

海河流域人口密集，大中城市众多，经济发达，在我国政治经济中的地位十分重要。流域内有北京、天津以及石家庄、唐山、秦皇岛、廊坊、张家口、承德、保定、邯郸、邢台、沧州、衡水、大同、朔州、忻州、阳泉、长治、安阳、新乡、焦作、鹤壁、濮阳、德州、聊城、滨州等26座大中城市。2010年流域总人口1.46亿，约占全国人口的10％，其中城镇人口7823万，城镇化率54％。海河流域行政区面积见表2-2。

2.1.3.2　工业生产情况

海河流域是我国重要的工业基地和高新技术产业基地，在国家经济发展中具有重要战略地位。工业门类众多，技术水平较高。主要行业有冶金、电力、化工、机械、电子、煤炭等，现已形成了以京津唐、环渤海湾以及京广、京沪铁路沿线城市为中心的工业生产布局。2010年流域国内生产总值（GDP）5.58万亿元，工业增加值2.36万亿元。海河流域具有发展经济的技术、人才、资源、地理优势。

2.1.3.3　农业生产情况

海河流域土地、光热资源丰富，适于农作物生长，是我国三大粮食生产基地之一。2010年耕地面积约1073.33万hm2（1.61亿亩）。2010年有效灌溉面积约760.00万hm2（1.14亿亩），实际灌溉面积约686.67万hm2（1.03亿亩），耕地灌溉率65％。粮食总产量5528万t，产量占全国的10％。人均粮食占有量378kg。主要粮食作物有小麦、大麦、玉米、高粱、水稻、豆类等，经济作物以棉花、油料、麻类、甜菜、烟叶为主。

2.1.3.4　现代服务业

海河流域现代服务业以北京、天津两大城市发展最为迅速，两城市现代服务业产值分别占到各自GDP的48％和24％。随着城市化进程的加快，这一比例还将不断增加。

2.1.4　水资源及其开发利用

2.1.4.1　水资源量

海河流域1956—2000年平均地表水资源量为216亿m3，其中山区164亿m3，占76％，海河平原52亿m3，占24％；最大为1956年的491亿m3，最小为1999年的83.8亿m3。海河流域1956—2000年多年平均水资源总量为370亿m3。流域水资源总量成果见表2-3。

海河流域人均水资源量仅270m3，是全国各流域中人均水资源量最少的，为全国平均水平的12.8％。

海河流域2001—2010年地表水平均径流量减少明显，为113.2亿m3，比1956—2000年多年平均地表水资源量（216.1亿m3）减少102.9亿m3，相对减少约47.6％，整体偏枯。1956—2010年径流系列与1956—2000年径流系列相比较，海河流域地表水资源量减少8.7％，将地下水资源量系列延长到2010年之后，海河流域以及各水资源二级区多年平均地下水资源量与以往相比均有不同幅度增减。1980—2010年系列与1980—2000年系列相比较，海河流域地下水资源量呈减少趋势，减少约2.7％。2001—2010年系列与1980—2000年系列相比较，海河流域地下水资源量减少趋势更为明显，减少约8.5％。

按水资源总量分析，海河流域2001—2010年各年水资源总量均小于1956—2000年多年平均水资源总量，整体偏少，属枯水期，其中2002年为最枯，仅相当于多年平均（1956—2000年系列）的45％，最大的2003年也只有86％。与1956—2000年系列相比较，1956—2010年系列海河流域多年平均水资源总量减少5.4％，2001—2010年系列减少29.9％，整体呈减少态势。

2.1.4.2　流域水资源开发利用情况

截至2010年，海河流域已建成大、中、小型水库1879座，总库容321亿m3。其中，大型水库36座（山区33座、平原3座），总库容272.5亿m3，调洪库容147亿m3，兴利库容125亿m3；中型水库136座，小型水库1707座，中小型水库总库容为48.5亿m3。全流域建成蓄水塘坝17 505座，大中型调水工程27处，井深小于120m的浅水井122万眼，井深大于120m的深水井14万眼。

1980—2010年，流域水资源总开发利用程度达100.20％。其中，滦河及冀东沿海开发利用率为71.80％，海河北系为104.90％，徒骇马颊河为79.43％，海河南系高达113.15％。海河流域水资源开发程度见表2-4。

海河流域地表水开发利用程度均在40％以上，其中海河北系高达78.80％，远远超过国际公认的合理水平。地下水开发利用程度，除徒骇马颊河流域之外均超过100％。流域总体情况，水资源开发利用率为100.20％，其中1995—2007年系列流域水资源开发利用率高达108.00％。海河流域是我国水资源开发利用程度最高的地区之一，水资源供需矛盾相当突出。

2.1.4.3　供用水量

海河流域2010年总供水量为369.85亿m3，其中当地地表水供水量76.61亿m3，占总供水量的20.7％；引黄水量45.90亿m3，占总供水量的12.4％；地下水236.96亿m3，占总供水量的64.1％。在地下水供水量中，浅层淡水175.33亿m3，微咸水2.63亿m3，深层承压水59.00亿m3。流域内2010年海水直接利用量为21.84亿m3。

2010年全流域用水总量为369.85亿m3。其中，农业总用水量248.08亿m3，占总用水量的67.1％；城镇生活用水量为39.82亿m3，占总用水量的10.8％；农村生活用水量21.32亿m3，占总用水量的5.7％；工业用水量为50.97亿m3，占总用水量的13.8％；生态环境用水量（河道内）为9.66亿m3，占总用水量的2.6％。在农业用水中，农田灌溉用水量为230.10亿m3，占总用水量的62.2％；林牧渔用水量为17.98亿m3，占总用水量的4.9％。

2.1.5　水功能区划

2.1.5.1　流域水功能区划

海河流域共划分水功能区520个，全部经过各省（自治区、直辖市）批复。其中一级区379个（含开发利用区261个），区划河长20 201km，区划湖库面积1 682km2；一级区中的261个开发利用区又根据水体功能进一步划分为402个二级区，区划河长15 014km，区划湖库面积546km2。海河流域水功能区划成果见表2-5。

2.1.5.2　重要水功能区划

2012年国务院批复《全国重要江河湖泊水功能区划（2011—2030年）》（以下简称“全国区划”）。海河流域纳入全国区划的重要水功能区共230个，主要包括流域三大水系干流、一级支流及部分二级支流，区划河长9542km，区划面积1415km2。一级区168个，其中85个开发利用区又进一步划分为147个二级区，区划河长5917km，区划面积292km2。重要水功能区占流域水功能区的个数比例为44.2％，河长比例为47.2％，面积比例为84.1％，详见表2-6。

2.1.6　重要饮用水源地

在《全国城市饮用水安全保障规划（2006—2020）》中，海河流域地表饮用水源地有52个，包括密云、潘家口、大黑汀、桃林口、于桥、岳城等大型水库，这些水库既是控制山区洪水的重要枢纽，也是流域供水的主要水源地，在全流域城市饮用水源地供水人口和城镇生活供水量所占的比重均为40％（于卉等，2015）。

在《全国重要饮用水水源地名录》（第一至三批）（水资源函〔2011〕109号）中，海河流域纳入名录的地表重要饮用水源地8个，包括有密云-怀柔水库水源地、潘家口-大黑汀水库水源地、岗南水库水源地、岳城水库水源地、于桥-尔王庄水库水源地、西大洋水库水源地、大浪淀水库水源地、桃林口-洋河-石河水库水源地。

2.1.7　水环境质量状况

2.1.7.1　河流水质状况

全流域评价河长14 468.2km，其中Ⅰ～Ⅲ类水评价河长5124.8km，Ⅳ～Ⅴ类水评价河长2955.2km，劣Ⅴ类水评价河长6388.2km。海河流域河流水质状况详见图2-1。

按水系评价，海河流域的滦河水系水质状况较好，Ⅰ～Ⅲ类水评价河长达到70％以上，海河北系Ⅰ～Ⅲ类水评价河长约占40％，海河南系Ⅰ～Ⅲ类水评价河长不足30％，徒骇马颊河水系Ⅰ～Ⅲ类水评价河长不足20％，水环境状况堪忧（见图2-2）。

按行政区评价，流域各省（自治区、直辖市）中，北京市的水质较好，Ⅰ～Ⅲ类水占其评价河长80％左右；内蒙古自治区次之，Ⅰ～Ⅲ类水占其评价河长70％左右；天津市、河南省劣Ⅴ类河长超过70％（见图2-3）。

2.1.7.2　主要湖泊水资源质量状况

流域内白洋淀、衡水湖、昆明湖、福海4个重点湖泊总评价面积为299.90km2，Ⅰ～Ⅲ类的湖泊面积1.94km2，占评价面积的0.65％；Ⅳ～Ⅴ类的湖泊面积261.96km2，占评价面积的87.35％；劣Ⅴ类的湖泊面积36.00km2，占评价面积的12.00％。河北省“华北明珠”白洋淀评价面积为255.08km2，其中195.86km2为Ⅳ类水质，23.22km2为Ⅴ类水质，36.00km2为劣Ⅴ类水质，主要超标项目是高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷；河北省衡水湖评价面积为41.48km2，为Ⅳ类水质，主要超标项目是高锰酸盐指数和总磷；北京市昆明湖评价面积1.94km2，为Ⅲ类水质；北京市福海评价面积为1.40km2，为Ⅳ类水质，主要超标项目是化学需氧量。

4个重点湖泊中，白洋淀、福海、昆明湖为轻度富营养，衡水湖为中度富营养。

2.1.7.3　主要水库水资源质量状况

流域内53座水库中，桃峪口水库库干，其余52座水库总蓄水量71.73亿m3。按水库个数统计，全年水质为Ⅰ～Ⅲ类的水库34座，占评价总数的65.4％，Ⅳ～Ⅴ类的水库13座，占评价总数的25.0％；劣Ⅴ类的水库5座，占评价总数的9.6％。按水库蓄水量统计，全年水质为Ⅰ～Ⅲ类的蓄水量41.92亿m3，占评价蓄水总量的58.4％；Ⅳ～Ⅴ类的蓄水量24.46亿m3，占评价蓄水总量的34.1％；劣Ⅴ类的蓄水量5.35亿m3，占评价蓄水总量的7.5％。Ⅳ～劣Ⅴ类的水库分别是闪电河水库（Ⅳ类）、庙宫水库（Ⅳ类）、洋河水库（Ⅳ类）、陡河水库（Ⅳ类）、邱庄水库（劣Ⅴ类）、潘家口水库（Ⅴ类）、大黑汀水库（劣Ⅴ类）、壶流河水库（Ⅳ类）、册田水库（劣Ⅴ类）、官厅水库（Ⅳ类）、沙厂水库（Ⅳ类）、横山岭水库（Ⅳ类）、口头水库（Ⅳ类）、龙门水库（Ⅳ类）、东武仕水库（Ⅳ类）、漳泽水库（Ⅳ类）。

流域内52座重点水库营养化状态为中营养水库21座，富营养水库31座。其中轻度富营养水库25座，中度富营养水库6座，分别是北大港水库、团泊洼水库、彰泽水库、册田水库、邱庄水库、庙宫水库。

流域内主要水库2014年水资源质量和营养状态情况见表2-7。

2.1.7.4　省界水体水资源质量状况

流域内70个省界断面中苏庄桥、罗汉石、洗马庄、永定河桥、罗古判村、张坊、九宣闸、马集闸、南乐水文站、沙王庄10个断面全年河干，参加评价的60个省界断面中全年水质为Ⅰ～Ⅲ类的省界断面19个，占评价断面总数的31.7％；Ⅳ～Ⅴ类的省界断面4个，占评价断面总数的6.6％；劣Ⅴ类的省界断面37个，占评价断面总数的61.7％。主要超标项目为氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量等。详见表2-8。

2.1.7.5　水功能区水资源质量状况

流域内参评的415个水功能区中有105个达到水质目标，达标率为25.3％。其中一级水功能区（不含开发利用区）达标率为31.0％，二级水功能区达标率为23.8％。在一级水功能区中，保护区达标率为27.6％，保留区达标率为50.0％，缓冲区达标率为27.3％。在二级水功能区中，饮用水源区达标率为36.6％，工业用水区、农业用水区、渔业用水区和景观娱乐用水区达标率分别为16.0％、20.0％、40.0％和19.6％，过渡区和排污控制区未达标。

按水体类型统计，河流类水功能区全年评价河长14 721.8km，达标率为28.4％；湖库类水功能区全年评价湖库面积1011.46km2，达标率为39.0％；水库类水功能区全年评价水库蓄水量46.9亿m3，达标率为64.4％。主要超标项目为氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量等。各类水功能区水质达标情况见表2-9。