昭平臺(tái)灌區(qū)淺層地下水資源量分析

□郭艷艷（平頂山水文水資源勘測局）

昭平臺(tái)灌區(qū)淺層地下水資源量分析

□郭艷艷（平頂山水文水資源勘測局）

地下水資源量是在地下水不斷補(bǔ)給、儲(chǔ)存和消耗的循環(huán)過程中形成的。從供水和保護(hù)環(huán)境出發(fā)，以及長期穩(wěn)定開發(fā)利用，資源的利用應(yīng)限于可更新和恢復(fù)的那部分水。通過對(duì)昭平臺(tái)灌區(qū)地下水均衡趨勢的分析計(jì)算，計(jì)算其各個(gè)均衡區(qū)補(bǔ)給量、排泄量以及開采量，對(duì)以后昭平臺(tái)灌區(qū)節(jié)水改造，保護(hù)地下水資源及地下水合理開發(fā)利用都具有借鑒意義。

均衡區(qū)；資源量；結(jié)果分析

1 灌區(qū)狀況

昭平臺(tái)灌區(qū)位于淮河流域上游，屬沙潁河水系，灌區(qū)在昭平臺(tái)水庫下游沙河兩岸，灌區(qū)西起昭平臺(tái)水庫，東到許南公路，南靠伏牛山余脈，北依外方山至北汝河。沙河從中間穿過，把灌區(qū)分為南北兩大部分。灌區(qū)內(nèi)由南、北兩個(gè)主干渠組成，灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積6.67萬hm2。灌區(qū)受益范圍包括平頂山市的魯山縣、寶豐縣、葉縣及新華區(qū)、湛河區(qū)共五個(gè)縣（區(qū)）24個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，灌區(qū)地處北緯33°32′～33°56′東經(jīng)112°47′～113°20′之間。

2 計(jì)算方法

地下水資源量是在地下水不斷補(bǔ)給、儲(chǔ)存和消耗的循環(huán)過程中形成的。從供水和保護(hù)環(huán)境出發(fā)，以及長期穩(wěn)定開發(fā)利用，資源的利用應(yīng)限于可更新和恢復(fù)的那部分水。同時(shí)考慮含水層的調(diào)解作用，不同年季，地下水的補(bǔ)給項(xiàng)目和補(bǔ)給強(qiáng)度不同，因此，地下水補(bǔ)給量是一變量，使地下水總處于平衡—不平衡—平衡的發(fā)展過程中，這就需要從多年均衡的角度加以研究，通過對(duì)灌區(qū)資料的分析研究，灌區(qū)內(nèi)各個(gè)均衡區(qū)水文地質(zhì)狀況、補(bǔ)給項(xiàng)和消耗量又比較清楚，故采用多年均衡法進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)水均衡原理，一個(gè)地區(qū)含水層（組）的地下水，在一個(gè)時(shí)段內(nèi)的補(bǔ)給和消耗不平衡循環(huán)過程中，含水層（體）水體積的變化量，等于這一時(shí)段內(nèi)補(bǔ)給量和消耗量之差，用公式表達(dá)為：

式中：Q總補(bǔ)-Q總消—時(shí)段內(nèi)含水層（體）水體積變化量（m3）

Q總補(bǔ)—時(shí)段內(nèi)各補(bǔ)給項(xiàng)補(bǔ)給量之和（m3）

Q總消—時(shí)段內(nèi)各消耗項(xiàng)消耗量之和（m3）

μ—含水層水位變動(dòng)帶平均給水度（無量綱）

Δt—時(shí)段長度（a）

Δh—時(shí)段內(nèi)地下水位變化幅度（上升為正，下降為負(fù)）（m）

F—含水層（組）分布面積（m2）

2.1 均衡區(qū)的劃分

根據(jù)灌區(qū)內(nèi)的地形地貌、水文地質(zhì)條件、地下水埋深、包氣帶的巖性、厚度以及補(bǔ)排關(guān)系等，再結(jié)合行政區(qū)劃，把整個(gè)灌區(qū)劃分為：葉縣均衡區(qū)、魯山沙河南均衡區(qū)、魯山沙河北均衡區(qū)、寶豐均衡區(qū)等四個(gè)均衡區(qū)。

2.2 補(bǔ)給量

通過分析計(jì)算，各個(gè)均衡區(qū)各項(xiàng)補(bǔ)給量分別為：降雨入滲補(bǔ)給量、渠灌入滲補(bǔ)給量、井灌入滲補(bǔ)給量和側(cè)向補(bǔ)給量。通過分析計(jì)算各個(gè)均衡區(qū)以及整個(gè)灌區(qū)總補(bǔ)給量，其結(jié)果見表1。由表1可見，灌區(qū)內(nèi)淺層地下水天然資源量以降雨入滲補(bǔ)給為主，占資源總量的82%。

表1 昭平臺(tái)灌區(qū)淺層地下水總補(bǔ)給量表 （單位：萬m3）

2.3 排泄量

通過分析計(jì)算，各個(gè)均衡區(qū)各項(xiàng)排泄量分別為：蒸發(fā)量、人工開采量、河渠排泄量和側(cè)向排泄量以及整個(gè)灌區(qū)各個(gè)均衡區(qū)淺層地下水總排泄量。其計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 昭平臺(tái)灌區(qū)淺層地下水總排泄量表 （單位：萬m3）

由表2可見，灌區(qū)內(nèi)淺層地下水天然資源量以河渠排泄為主，其排泄量占45%。

2.4 均衡分析

淺層地下水水均衡指平原區(qū)均衡計(jì)算區(qū)或計(jì)算分區(qū)多年平均地下水總補(bǔ)給量與總排泄量的均衡關(guān)系。但在人類活動(dòng)影響和均衡期間代表多年的年數(shù)并非足夠以及計(jì)算精度、累積誤差的情況下，水均衡還與均衡期間淺層地下水蓄變量(ΔW)有關(guān)，即：

式中：X—絕對(duì)均衡差（萬m3/a）；

δ—相對(duì)均衡差（%）。

當(dāng)Χ值或δ值較小時(shí)，可近似判斷為Q總補(bǔ)、Q總排、ΔW三項(xiàng)計(jì)算成果的計(jì)算誤差較小，亦即計(jì)算精確程度較高；反之，則表明計(jì)算誤差較大，計(jì)算精確程度較低，其計(jì)算結(jié)果見表3。

通過計(jì)算分析，整個(gè)昭平臺(tái)灌區(qū)相對(duì)均衡差為-2.4%，符合評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范要求。

表3 昭平臺(tái)灌區(qū)淺層地下水多年平均均衡分析表

2.5 淺層地下水資源量

根據(jù)平原區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)方法和以上計(jì)算成果，灌區(qū)地下水資源量為9184.89萬m3/a。按補(bǔ)給項(xiàng)分類，灌區(qū)淺層地下水資源量中，降雨入滲補(bǔ)給量為7708.07萬m3/a，約占水資源總量的84%；渠灌補(bǔ)給量為1082.06萬m3/a，約占水資源總量的12%；側(cè)向補(bǔ)給量為394.75萬m3/a，約占水資源總量的4%。

3 結(jié)論

近年來，隨著灌區(qū)內(nèi)工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，灌區(qū)淺層地下水也有不同程度開采利用，灌區(qū)淺層地下水雖然經(jīng)過多年連續(xù)開發(fā)利用，但地下水水位近20多年來卻沒有大的變化，水位埋深一直變化不大，這說明該區(qū)域補(bǔ)給量完全能夠滿足目前的消耗量，致使該區(qū)域內(nèi)水位埋深一直能維持在一定的埋深范圍內(nèi)。

在灌區(qū)各項(xiàng)補(bǔ)給項(xiàng)量中，每年農(nóng)田灌溉補(bǔ)給灌區(qū)地下水量達(dá)到1082.06萬m3/a，其實(shí)該水量是昭平臺(tái)水庫對(duì)灌區(qū)直接補(bǔ)給量，1082.06萬m3/a的補(bǔ)給水量相當(dāng)于再造了一座地下水中型水庫。由此可見，昭平臺(tái)水庫在涵養(yǎng)灌區(qū)地下水方面效益巨大。

根據(jù)分析計(jì)算，灌區(qū)內(nèi)淺層地下水資源量為9184.89萬m3/a。

TV214

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1673-8853（2014）-0063-02

2013-11-30

劉 青）