五家子河區(qū)域節(jié)水增糧項目地下水資源論證分析

張國慶

(遼寧省營口水文局，遼寧 營口115003)

1 概 述

龍城區(qū)東北部召都巴鎮(zhèn)的東五家子河區(qū)域，包括黃酒館村和燒鍋村2個片區(qū)，總面積25.8 km2，其中論證區(qū)域面積7.0 km2，項目區(qū)灌溉面積266.67 hm2。2011年區(qū)域內(nèi)有0.8074 萬人，大牲畜2 257頭，小牲畜10 934頭。灌溉水澆地466.67 hm2，菜田155.33 hm2，果樹87.33 hm2。

論證區(qū)在大凌河二級支流東五家子河，為季節(jié)性河流，大部分時間河道無水。

論證區(qū)域多年平均降水量為463.1 mm，最大年降水量為1994年822.5 mm，最小年降水量為1980年221.0 mm。

河谷階地比較發(fā)育，一般寬0.5 ～2km，含水巖組以全新統(tǒng)沖積、上更新統(tǒng)坡洪積砂礫卵石、砂礫石等組成，厚度5 ～15m。垂向上自上而下，磨圓度、分選性由較好到較差，結(jié)構(gòu)由松散到較松散，下部多夾黏性土層。

從階地后緣到前緣，由偏上段到偏下段，含水巖組由薄到厚，富水性由弱到強。含水層厚度7 ～15m，大部分地段水位埋深7.0 ～15.0m。利用統(tǒng)測及常年觀測資料勾繪出現(xiàn)狀等水位線圖，論證區(qū)域等水位線圖見圖1。

根據(jù)抽水試驗和調(diào)查得知，論證區(qū)域涌水量上段為887.0 m3/d，下段涌水量＞1 000.0 m3/d。

圖1 論證區(qū)域等水位線圖

論證區(qū)域地下水資源量主要是降水入滲補給，農(nóng)業(yè)和生活用水量是主要排泄項，地下水動態(tài)屬于降水入滲型［1］。

2 取水井方案合理性分析

根據(jù)《龍城區(qū)“節(jié)水增糧行動”實施方案》，本論證區(qū)包括2 處項目片區(qū)，均為改造片區(qū)，現(xiàn)有取水井40 眼，計劃改造20 眼，將減少用井20 眼，取水井沿河兩岸分布。

通過抽水試驗、水文地質(zhì)資料查閱及實地踏勘調(diào)查，根據(jù)各片區(qū)單井涌水量進行單井控制面積計算，實際單井可灌溉面積為14.67 hm2，方案設(shè)計單井可灌溉面積為13.33 hm2，實際單井控制面積大于方案設(shè)計單井控制面積，因此本論證區(qū)改造20 眼井用于項目灌溉是合理的。各片區(qū)所確定的井?dāng)?shù)也基本合理。

本論證區(qū)現(xiàn)有井的井間距為100 ～300 m。項目選用井?dāng)?shù)的減少會進一步加大井間距，未來選用井的取水不會產(chǎn)生相互影響。

本論證區(qū)的取水井沿河兩岸分布，符合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，位于地下水富水區(qū)。并經(jīng)長期以來灌溉過程中的實際檢驗，取水水源位置合理。

3 現(xiàn)狀年開采量及規(guī)劃年需水預(yù)測

根據(jù)2011年的實際用水調(diào)查資料分析計算，論證區(qū)域總用水量為158.7 萬m3。

4 可靠性分析

首先對論證區(qū)域1980—2011年進行補給量和排泄量的計算。

經(jīng)計算本論證單元多年平均地下水資源量216.3 萬m3。項目實施后，2015 規(guī)劃水平年開采量135.2 萬m3，開采量占地下水資源量的62.5%;2020規(guī)劃水平年開采量134.2 萬m3，開采量占地下水資源量的62.0%。

對1980—2011年系列的補給量值進行頻率計算，選擇50%、75%、85%和90%的典型年份，論證區(qū)域典型年選擇見表1。然后根據(jù)節(jié)水源可靠性分析思路與方法中的取水可靠性分析方法進行月調(diào)節(jié)計算。

表1 論證區(qū)域頻率年統(tǒng)計表

根據(jù)容積儲量的計算方法對85%頻率典型年和1999年初容積儲量進行計算。

通過對典型年分析計算，本論證單元在設(shè)計保證率條件下，通過動用46.6 萬m3的地下水儲存量可保證規(guī)劃水平年的供水需求［2］。動用的地下水儲存量占年初地下水總儲量的3.1%。

通過對連續(xù)枯水年組分析計算，本論證單元在設(shè)計保證率條件下，通過動用182.2 萬m3的地下水儲存量可保證規(guī)劃水平年的供水需求。動用的地下水儲存量占年初地下水總儲量的12.1%。

通過上述典型年供水可靠性分析，本論證單元在85%設(shè)計保證率情況下，可以保證規(guī)劃水平年2015、2020年的供水需求。通過上述連續(xù)枯水年的供水風(fēng)險分析，本論證單元在1999—2002年連續(xù)枯水年條件下，可以保證規(guī)劃水平年2015、2020年的供水需求。本單元2015、2020 規(guī)劃水平年的開采量，分別占多年平均地下水補給量62.5%和62.0%，雖然典型年和連續(xù)枯水年需分別動用地下水儲存量的3.1%和12.1%，但動用的地下水儲存量在豐水年、平水年可以得到回補。因此，供水水源可靠。

5 項目取水影響分析

“節(jié)水增糧行動”項目實施后，項目區(qū)的灌溉水量為87.6 萬m3，與現(xiàn)狀年115.0 萬m3相比，將會減少農(nóng)業(yè)灌溉用水量27.4 萬m3，由于項目的節(jié)水，使本單元取水量減少，有利于當(dāng)?shù)厮Y源狀況的改善和下游河道枯水期徑流量的增加。同時項目水源區(qū)距離村莊較遠，附近沒有其他取水戶，因此對區(qū)域及第三者取水影響輕微。

通過節(jié)水增糧行動的實施，增強了項目區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，合理開發(fā)利用水土資源，提高作物生長條件，控制土地鹽堿化，改變了土壤的有機質(zhì)含量，增加了土壤的含水性，改善了項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境，減少了自然災(zāi)害的發(fā)生機率。

節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，為項目區(qū)內(nèi)土地實現(xiàn)旱澇保收提高了保障，而且有效避免出現(xiàn)深層滲漏，減少土壤養(yǎng)份流失，有助于改善土壤結(jié)構(gòu)，改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為項目區(qū)生態(tài)環(huán)境向良性、健康、循環(huán)發(fā)展創(chuàng)造了較好的條件。

由于灌溉用水開采淺層孔隙地下水，非承壓水不會造成永久性地面沉降，也不會產(chǎn)生差異沉降或引發(fā)新的基地構(gòu)造運動而產(chǎn)生地裂縫。同時根據(jù)調(diào)查，項目區(qū)域內(nèi)沒有出現(xiàn)造成地面沉降的現(xiàn)象。

［1］程冬梅，陳淑青，范紅玉. 北方巖溶區(qū)建設(shè)項目地下水資源論證概述［J］. 地下水，2010，32(01):76－78.

［2］賈皓翔. 小區(qū)域淺層地下水水資源論證淺析［J］. 內(nèi)蒙古水利，2014(02):103.