陶城鋪灌區(qū)地下水資源合理開發(fā)和探析

侯玉霞,任國勇,雷傳起 ,蓋志新

(山東省陽谷縣水務(wù)局,山東陽谷 252300)

0 引言

陶城鋪灌區(qū)位于山東省聊城市南部,控制陽谷縣、莘縣114.3萬畝耕地,灌區(qū)內(nèi)有黃河、金堤河穿境而過,地下水儲量豐富,水補給條件好,合理開發(fā)地下水資源,利用井渠結(jié)合灌溉是促進灌區(qū)發(fā)展,保持地下水資源平衡的重要手段。

1 地下水資源分布概況

灌區(qū)內(nèi)有供水意義的淺層含水層為第四系孔隙水,含水層由中砂、細砂、粉細砂組成,累計厚度 10～25m;深層層壓水頂界面 180～200m,主要分布在第三系中、上更新統(tǒng)含水層中,含水層由細砂、中粗砂組成,累計厚度 30～50 m,單井出水量可達 100 m3/h。淺層地下水主要靠降水入滲、地表水徑流入滲、河道側(cè)滲、灌溉回歸補給等。

根據(jù)地下水含水層埋藏特點、水力性質(zhì)、地質(zhì)時代,將地下水在垂直方向上劃分為潛水——潛水微層壓水、中深層層壓水、深層層壓水三個基本類型。因地層在形成過程中所處的古氣候條件的不同和后期地下水的運移作用,其垂直分布規(guī)律為三種類型:即上咸——下淡型,總面積 45 km2,占灌區(qū)總面積的 9%;上淡——中咸——下淡型,總面積 859.3 km2,占灌區(qū)總面積的 79.6%;全淡型總面積 119.3 km2,占全灌區(qū)總面積的 11.4%。

區(qū)域地下水分布較廣,儲量較豐,根據(jù)可開采條件的不同可分為下述三種類型:

1.1 淺層淡水豐富區(qū)

本區(qū)淺層淡水底界面埋深大于 40m,砂層累計厚度大于15m,含水層巖性大部分為中砂或細砂,單井涌水量大于40m3/h,水化學(xué)類型以重碳酸鹽型水為主,面積 422.18 km2,占灌區(qū)總面積的 40.28%。主要分布在張秋鎮(zhèn)、七級鎮(zhèn)及阿城兩鎮(zhèn)的東部、十五里元鎮(zhèn)的南部,壽張鎮(zhèn)的中、南部,石佛鎮(zhèn)、大布及定水兩鎮(zhèn)的西部,西湖鎮(zhèn)的北部、獅子樓辦事處的西部等地。

1.2 淺層淡水較豐富區(qū)

這類區(qū)域淺層淡水底界面埋深在 20～40m,砂層累計厚度 5～15m,含水層巖性以細砂為主,單井涌水量在 20～4 040m3/h,水化學(xué)類型較為復(fù)雜,以重碳酸鹽型、硫酸鹽型、氯化物型為主,面積 471.97 km2,占全灌區(qū)總面積的45.0%。主要分布在七級及阿城和安樂鎮(zhèn)三鎮(zhèn)的西部,郭屯鎮(zhèn)、石佛鎮(zhèn)的南部、閆樓鎮(zhèn)、大布鄉(xiāng)的中部及東部,高廟王鄉(xiāng)的西南部等地。

1.3 淺層淡水貧乏區(qū)

本區(qū)地下水開采條件最差,淺層淡水貧乏,淺層淡水底界面埋深小于 20m,水化學(xué)類型以重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物型為主,面積 154.07 km2,占全灌區(qū)總面積的 14.7%。主要分布在安樂鎮(zhèn)的趙王河以東、壽張鎮(zhèn)的丁集村、石佛鎮(zhèn)的周白、魯莊以及阿城鎮(zhèn)的閆莊、張八。

2 地下水水量水質(zhì)狀況

灌區(qū)淺層地下水水質(zhì)從礦化度評價,小于2 g/l的淺層淡水面積 894.17 km2,占全灌區(qū)總面積的 85.3%;2～5 g/l的淺水微咸水面積 138.26 km2,占全灌區(qū)總面積的 1.5%;從地下水化學(xué)類型評價,淺層地下水以重碳酸鹽、碳酸鹽為主,面積 818.03 km2,占灌區(qū)總面積的 78.0%灌區(qū)絕大部分地下水質(zhì)較好,pH值在 7.2～8.5之間,屬于弱堿性水,適用于生活用水及農(nóng)田灌溉。

灌區(qū)地下水的運動與地面坡降一致,由西南向東北流動,局部地方由南向北流,地下水的變化有明顯的季節(jié)性,地下水位的升降和水量豐枯,均隨著灌溉用水和降水的大小呈周期性變化,根據(jù)近期陽谷縣地下水觀測資料分析,全灌區(qū)的地下水埋深差異較大,地下水埋深小于2 m的地區(qū)主要分布在十五里元鎮(zhèn)的東部,小運河以東以及安樂鎮(zhèn)的部分地區(qū);埋深在 2～4m的地區(qū)主要分布在灌區(qū)的中部及西部地區(qū),總面積 525.82 km2,占總面積的 50.16%;埋深超過6m的漏斗區(qū)主要分布在陽谷縣城的周邊地區(qū)及大布鄉(xiāng)、定水鎮(zhèn)的南部,總面積 160.87 km2,占總面積的 15.3%。

經(jīng)計算區(qū)域淺層地下水總儲量為 272 300萬 m3,其中淡水資源 239 000萬 m3、咸水資源 33 300萬 m3。多年平均地下水補給量為20100萬 m3,潛水蒸發(fā)量為3 650萬 m3,地下水可利用量多年平均為13980萬 m3,根據(jù)近幾年的統(tǒng)計資料,農(nóng)業(yè)灌溉開采地下水量、生活用水開采地下水量及工業(yè)用水開采地下水量總計為8600萬 m3。目前地下水的開采量僅占多年平均可開采量的 61.5%,因此,地下水開采還具有較大的潛力。

3 水資源開發(fā)利用布局

灌溉地下水可開采量還有較大潛力,應(yīng)根據(jù)地下水資源分布情況劃分為三個區(qū)域。

3.1 鼓勵開采區(qū)

位于東部的張秋、阿城、七級及十五里元鎮(zhèn)的東部地區(qū)。該區(qū)是引黃灌區(qū)的上游,群眾依賴黃河水的思想嚴重,忽視了對地下水的開發(fā),致使地下水位下降緩慢,地下水埋深僅2m左右,具有潛在的次生鹽堿化危險,應(yīng)強化地下水開采措施。(1)爭取政府補助。鼓勵群眾爭打機井,力爭每 70畝地一眼機井,提高地下水的開采能力;(2)合理調(diào)配水源。當?shù)叵滤裆钚∮?3m時,應(yīng)強化用水管理,限制引用黃河水,并建立優(yōu)惠政策鼓勵開采地下水;(3)城鄉(xiāng)供水總公司一定要合理開采地下水,城鄉(xiāng)供水提水日提水量 2萬 m3,基本滿足城鎮(zhèn)用水。

3.2 節(jié)制開采區(qū)

以陽谷縣城為中心的周邊地區(qū)、大布鄉(xiāng)及定水鎮(zhèn)、石佛鎮(zhèn)的南部。該區(qū)地勢高亢溝渠較少,蓄水能力差,補源條件不足,加之工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用水常年開采,用水量大,照成地下水埋深大于 6m,極限值 9.4m。本區(qū)應(yīng)采取以下措施:(1)盡量引用黃河水灌溉,減少機井灌溉面積;(2)利用汛期金堤水源,在不影響防汛除澇的情況下,合理調(diào)度金堤河來水,經(jīng)明堤東干渠、陶城鋪北干渠、三八渠及斜店溝,調(diào)至本區(qū)域內(nèi),增加補源能力;(3)加大宣傳力度,強化措施,關(guān)閉城區(qū)自備機井,減少地下水開采量。

3.3 適宜開采區(qū)

運河溝以西、三八渠以東及陽谷縣城西部地區(qū),該區(qū)有新金線河、老金線河、趙王河、五四渠等溝渠,蓄水能力強,地下水補給及開采趨于平衡,地下水多年平均埋深在 3～5m,但應(yīng)加強汛期蓄水調(diào)度,防止蓄水量過大和洪澇災(zāi)害。

對淺層咸水區(qū)及鹽漬區(qū),采取引地上淡水,適當加大灌溉用水量對鹽漬區(qū)進行淋洗,并完善田間排水系統(tǒng),通過自然重力作用將土壤中含鹽量高的水排走,以逐步減輕土壤的鹽漬程度。