阜陽市地下水資源評價

尚新紅

摘 要：該文主要通過野外調(diào)查、模型計算、數(shù)據(jù)分析等手段，分析了阜陽市淺層地下水資源量及可開采量、中深層地下水資源量，為區(qū)域地下水資源的開發(fā)、管理、保護等科學規(guī)劃提供決策依據(jù)。

關鍵詞：阜陽市；地下水資源；評價

中圖分類號 TV211.12 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）11-0166-03

阜陽市地處安徽省西北部、黃淮海平原南端、淮河中游段淮北平原西部，位于東經(jīng)114°52′～116°30′、北緯32°24′～33°35′，東西長160km，南北寬142km，總面積9775km2，全部為平原區(qū)。處于亞熱帶與暖溫帶的過渡帶，屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，有明顯的過渡性特征，主要表現(xiàn)為季風明顯，氣候溫和，光照充足，雨量適中，無霜期較長。年均氣溫14.6℃，年均無霜期216d，年均降水900.8mm，年日照時數(shù)2200～2500h。

1 淺層地下水資源

1.1 水文地質(zhì)條件 阜陽淺層含水層組廣布全區(qū)，含水砂層頂板埋深1.00～17.6m，底板埋深7.50～48.54m。巖性主要為灰黃、棕黃色粉細砂，結構松散，分選性好。該含水層組滲透性和富水性好，滲透系數(shù)1.05～5.23m/d，水位埋深1.24～5.84m，大部分地區(qū)單井涌水量均大于500m3/d，最大可達2578.63m3/d。淺層地下水水位埋深一般為1～3m，水位多年變化具有明顯的周期性，水位年變幅一般為1～2m。年內(nèi)變化情況：1—4月份水位變化不大，但埋藏較深（一般2～3m，局部可達5m），其中1月份水位最低；5—8月份水位逐漸回升，8—9月份水位達到最高峰，水位埋深1m左右，10—12月份水位逐漸回落。區(qū)內(nèi)潁河、泉河的水位變化對沿河兩側250m外地下水水位影響不明顯，僅在潁河閘上段部分時間內(nèi)（5—12月，因關閘抬高了水位），以及在7—8月份，河東潁河三邊壩子內(nèi)的地帶，潁河水補給地下水，使沿河兩側淺層地下水水位略有升高。

1.2 評價類型區(qū)劃分 阜陽市全部為一般平原區(qū)，依據(jù)包氣帶巖性與地下水埋深分區(qū)相互切割的區(qū)域劃分均衡計算區(qū)，地下水埋深Z分區(qū)采用1m

>3m共3檔，同一均衡計算區(qū)具有相同的包氣帶巖性和地下水埋深分區(qū)。本次評價共劃分16個淺層地下水均衡計算區(qū)，各計算總面積8752km2。

1.3 水文地質(zhì)參數(shù)確定 本次評價采用的水文地質(zhì)參數(shù)是根據(jù)五道溝水文水資源實驗站研究成果、《安徽淮北地區(qū)淺層地下水資源調(diào)查評價》成果及其他實驗成果綜合分析確定。

1.4 淺層地下水資源量 評價方法采用水均衡法，以1980—2010年為基礎，計算各項補給量、排泄量以及淺層地下水蓄變量，多年平均地下水資源量為除多年平均井灌回歸補給量外的其他各項多年平均補給量之和。評價方法采用水均衡法，以1980—2010年資料為基礎，計算各項補給量、排泄量以及淺層地下水蓄變量，平原區(qū)的多年平均地下水資源量為除多年平均井灌回歸補給量外的其他各項多年平均補給量之和。

1.4.1 淺層地下水總補給量 根據(jù)阜陽市地下水補、徑、排條件分析，補給量包括降雨入滲補給量、地表水灌溉入滲補給量（包括渠系滲漏補給量、渠灌田間入滲補給量）、井灌回歸補給量、地表水體滲漏補給量（包括河道滲漏補給量、塘壩滲漏補給量）。其中，降雨入滲補給量計算采用1956—2010年資料系列，其他各項補給量計算1980—2010年期間的多年平均值。阜陽市多年平均地下水總補給量為17.152億m3，其中降雨入滲補給量、地表水體灌溉入滲補給量、井灌回歸補給量、地表水體滲漏補給量分別占總補給量的92.1%、4.8%、1.2%、1.9%。

1.4.2 平原區(qū)淺層地下水總排泄量 阜陽市平原區(qū)地下水多年平均總排泄量為9.491億m3，其中潛水蒸發(fā)量、實際開采量、河道排泄量和越流補給量分別占總排泄量的55.8%、14.4%、21.5%和8.3%。

1.4.3 平原區(qū)淺層地下水水均衡分析 根據(jù)地下水水均衡原理和各均衡項的計算結果，本次評價結果在允許誤差范圍內(nèi)，符合計算精度要求。

1.4.4 淺層地下水資源量 阜陽市多年平均淺層地下水資源量為16.950億m3，頻率為20%、50%、75%、95%的淺層地下水資源量分別為20.521億m3、16.494億m3、13.574億m3和10.079億m3。淺層地下水資源量成果見表1。

2 中深層地下水資源量

2.1 含水巖特性及富水程度 阜陽市中深層地下水含水層組由中、下更新統(tǒng)組成，廣泛隱伏于淺層含水層組之下，巖性主要為沖積洪積細砂、中粗砂，局部夾有砂礫石層及亞砂土，在沿淮及其北部邊緣一帶的臨泉南部艾亭、阜南、潁上南部邊緣，含水層頂板埋深50～80m，含水層厚度20～80m。頂板埋深49.68～100.85m，底板埋深118～147m。巖性主要為灰黃、棕黃、青灰色細砂、粉細砂、中細砂，結構松散，分選性好。該含水層組滲透性和富水性較好，導水系數(shù)100～600m2/d，水位埋深受市區(qū)開采影響，一般為13.07～67.79m。單井涌水量均在760m3/d以上，其中大部分地區(qū)涌水量大于1000m3/d，最大達2556.97m3/d。深層含水層組伏于第二含水層組下，頂板埋深大于150m，底板埋深445.86～453.10m。含水層組富水性較好，導水系數(shù)200～400m2/d，水位埋深亦受開采影響，一般為9.85～63.45m，大部分地區(qū)單井涌水量均大于100m3/d，其中部分地區(qū)單井涌水量達3000～3570m3/d。

2.2 中深層、深層地下水資源組成

2.2.1 越流補給量 越流補給量是由于中深層水開采后，當中深層地下水頭低于淺層水時，形成一定的水位差，淺層水會越過相對隔水層流向中深層水，形成越流補給，計算公式為：

W越=K/M·⊿H·F·365 （1）

式中：K/M為越流系數(shù)，k'/m'（1/d）；⊿H為平均水頭差，m；F為承壓水分布面積，km2。

綜合分析得出阜陽市中深層承壓水越流補給量為2.307億m3/a。

2.2.2 彈性釋放量 中深層地下水深埋于相對隔水層之下，在未開發(fā)利用前，由于長時期積蓄和壓縮，形成承壓水，當鑿井打穿相對隔水層后，承壓水減壓膨脹釋放，水位會沿著井孔上升，這部分水量稱為承壓水的彈性釋放量。

W彈=μe?M·⊿H·F·102 （2）

式中：μe為彈性釋水系數(shù)，無因次；M為承壓含水層平均厚度，m；⊿H為開采時允許的年水頭降低值，m；F為承壓水分布面積，km2。

綜合分析得出阜陽市中深層地下水彈性釋放量為0.624億m3/a。

2.2.3 側向補給量 阜陽市地處淮北平原，中深層水水力坡度極小，地下徑流緩慢，區(qū)外側向徑流補給量和側向流出量較小，并且基本相等，因此本次計算中深層承壓水資源量，不考慮側向徑流補給量。

2.3 中深層地下水安全開采量 阜陽市中深層地下水安全開采量主要包括淺層水越流補給量和彈性釋水量，計算得出阜陽市安全開采量為2.931萬m3/a，安全開采模數(shù)為2.99萬m3/km2?a，其中越流補給量、彈性釋放量分別占中深層水安全開采量的78.7%和21.3%。各行政區(qū)安全開采量見表2。

3 地下水可開采量

中—深層地下水主要接受越流補給和側向補給，其開采量主要來自越流補給量及部分彈性釋水量，為保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，特別是阜陽市中深層地下水超采嚴重，應加以保護，作為應急戰(zhàn)略儲備資源，本次可開采量時僅考慮淺層地下水。

3.1 可開采量評價方法 基于阜陽市淺層地下水含水層巖性組成、滲透性能及單井涌水量、單井影響半徑等開采條件掌握得比較清楚，其含水層水文地質(zhì)條件研究程度較高，故采用可開采系數(shù)法計算阜陽市淺層地下水資源的可開采量。

3.2 淺層地下水資源可開采量 根據(jù)對阜陽市地下水進行調(diào)節(jié)計算得出的阜陽市多年平均淺層地下水資源的可開采系數(shù)為0.579，各水均衡類型區(qū)的可開采系數(shù)在0.56～0.61。阜陽市淺層地下水資源的可開采量為9.933億m3，頻率為20%、50%、75%、95%的淺層地下水可開采量分別為12.026億m3、9.665億m3、7.953億m3和5.906億m3。各行政區(qū)可開采系數(shù)及可開采量見表3。

4 結論

（1）阜陽市全部為平原地區(qū)，淺層地下水含水層發(fā)育，補給條件較好，開采潛力較大，易采易補，適宜分散開采，但水質(zhì)較差（特別是沿河兩岸地下水），可作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水和農(nóng)田灌溉用水。

（2）阜陽市由于缺乏地表水資源，阜陽城區(qū)及所有縣城因長期開采中深層地下水用于生產(chǎn)生活，均已形成大小不一的降落漏斗，阜陽城區(qū)和太和縣城兩個漏斗區(qū)已經(jīng)相連，超采十分嚴重。因此要加強地下水管理，嚴格控制超采區(qū)中深層地下水開采量，逐步恢復地下水位，避免地質(zhì)環(huán)境災害。

參考文獻

[1]安徽省·水利部淮委水利科學研究院.安徽淮北地區(qū)井灌建設研究報告[R].2001年4月.

[2]安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學研究院等.阜陽市水資源綜合規(guī)劃報告[R].2014.

[3]安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學研究院.安徽淮北地區(qū)淺層地下水資源調(diào)查評價[R].2004.

[4]金光炎.平原地下水資源評價[M].北京：水利水電出版社，1984.

（責編：張宏民）