基于無(wú)資料地區(qū)地下水資源量計(jì)算方法的研究

王舒凌，許海東，叢梅梅

(1.遼寧省水文水資源勘測(cè)局本溪分局，遼寧本溪117200;2.遼寧省水文水資源勘測(cè)局營(yíng)口分局，遼寧營(yíng)口115003)

1 自然地理

2 地質(zhì)條件

柳樹鎮(zhèn)東部為剝蝕殘丘分布;西部有東大平山、小平山等殘丘分布;中部和西部東面地區(qū)是屬于遼河平原的遼河三角州地帶［1］。按地貌和成因類型和特征分?jǐn)?shù)如下:

2.1 剝蝕殘丘

分布于東部迷鎮(zhèn)山、五官山、前砬山、后砬山至牛心山一帶和西部的東大平山及小平山，殘丘多呈渾圓狀較平緩孤立存在，其分布面積以迷鎮(zhèn)山、五官山和東大平山為最大，最高點(diǎn)海拔高度167.8 m，表面沖溝發(fā)育，后砬山和牛心山、小平山等分布面積較小，其面積在 69 ～21 m，丘陵表面較平緩［2－3］。

2.2 沖洪積平原

分布在迷鎮(zhèn)山至前砬山、后砬山、牛心山以東廣大平原地區(qū)，其表面平坦，微向西偏南傾斜，地面平整開闊，由沖洪積的褐黃色亞黏土及砂礫卵石構(gòu)成，地面標(biāo)高在8～10 m。

2.3 沖海積平原

大面積分布于中部和西部，表面低平，微向西偏南傾斜，地面標(biāo)高3～7 m，地表由沖海積灰黑色構(gòu)成［4］。

3 地下水資源計(jì)算

3.1 計(jì)算方法

由于柳樹鎮(zhèn)地區(qū)沒有水文站及雨量觀測(cè)站，水文資料匱乏，采用傳統(tǒng)計(jì)算方法即水文比擬法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，其地質(zhì)結(jié)構(gòu)和下墊面均與大清河望寶山站相似，故采用該站的水文資料推求本站的水資源量，降水補(bǔ)給量計(jì)算公式為:

式中:Q雨為降雨滲入補(bǔ)給量，m3/d;F為計(jì)算面積，m2;＆為降水入滲系數(shù)，無(wú)量綱;P為降水量，mm。

稻田入滲補(bǔ)給量的計(jì)算公式為:

在正常生長(zhǎng)條件下，外界環(huán)境的滲透勢(shì)大于植物根系細(xì)胞的滲透勢(shì)，因而植物根系可以從外界環(huán)境中吸取水分，以維持正常生命活動(dòng)的水分供應(yīng)；但外界高濃度的鹽分會(huì)導(dǎo)致水勢(shì)下降，使得外界環(huán)境的滲透勢(shì)小于植物根系的滲透勢(shì)，這時(shí)植物根系無(wú)法吸收水分，從而引起水分的虧缺，長(zhǎng)時(shí)間的滲透缺水會(huì)導(dǎo)致植物枯萎甚至死亡［5］。研究表明，當(dāng)冰葉日中花處于0.8 mol／L的NaCl溶液時(shí)，植株出現(xiàn)嚴(yán)重萎焉，最終死亡；而在 0.2 mol／L NaCl處理下的植株生長(zhǎng)速度明顯加快，單棵植株質(zhì)量顯著高于未經(jīng)NaCl處理的幼苗［6］。因此，低鹽環(huán)境在一定程度上可以促進(jìn)冰葉日中花的生長(zhǎng)。

式中:Q稻為稻田滲入補(bǔ)給量，m3/d;F為稻田面積，m2;＆為稻田水滲入強(qiáng)度，mm/d;150 d為灌溉時(shí)間。

地下徑流補(bǔ)給量計(jì)算公式為:

式中:Q徑為地下徑流補(bǔ)給量，m3/d;K為含水層滲透系數(shù)，m/d;B為過(guò)水?dāng)嗝骈L(zhǎng)度，m;I為水力梯度(無(wú)量綱);M為含水層厚度，m;F為計(jì)算面積，從圖上直接量取(用求積儀量取);＆雨為降水入滲系數(shù)，采用經(jīng)驗(yàn)對(duì)照值;P為降水量，用大石橋氣象站多年平均降水量資料;＆為稻田水滲入強(qiáng)度，采用我單位試驗(yàn)場(chǎng)及其它成果資料;K為滲透系數(shù)，采用本次勘察試驗(yàn)資料;M為含水層厚度，采用本次勘察成果資料;B為過(guò)水?dāng)嗝骈L(zhǎng)度，在圖上直接量取;I為水力坡度，在圖上量?。?］。

3.2 上層淡水

3.2.1 太平山地區(qū)

太平山地區(qū)的降水入滲補(bǔ)給量和稻田水滲入補(bǔ)給量計(jì)算見表1、表2。

表1 降水入滲補(bǔ)給量

表2 稻田水滲入補(bǔ)給量

上述2項(xiàng)合計(jì)總量為36 052.405 t/d。

3.2.2 中部地區(qū)

中部地區(qū)的降水入滲補(bǔ)給量和稻田水滲入補(bǔ)給量計(jì)算見表3、表4。

表3 降水滲入補(bǔ)給量

表4 稻田水滲入補(bǔ)給量

上述2項(xiàng)合計(jì)總量為9 977.032 m3/d。

3.3 下層淡水

下層淡水的徑流補(bǔ)給量計(jì)算見表5。

表5 徑流補(bǔ)給量

4 開采資源概算

4.1 東大平山地區(qū)

鑒于該區(qū)春季泡田區(qū)，調(diào)用地表水灌溉十分困難，因而在開發(fā)資源的計(jì)算上，采用以豐補(bǔ)欠的原則，即春季把貯存量集中調(diào)出，待以后用降水，稻田水進(jìn)行長(zhǎng)期補(bǔ)給。因而，開采資源量，實(shí)際為每年的調(diào)節(jié)量［6］。

據(jù)調(diào)查結(jié)果，該區(qū)地下水埋深1.2 m，而淡水賦存深度為1.2～5.0 m，考慮按80%調(diào)用，即水位普遍降深3.0 m，則年內(nèi)儲(chǔ)存量調(diào)用量計(jì)算公式為:

式中:Q開為開采資源;F計(jì)算區(qū)面積;S為設(shè)計(jì)降深;＆為給水度。

上層水開采資源計(jì)算見表6。

表6 上層水開采資源

4.1.2 中部地區(qū)

因該區(qū)天然補(bǔ)給資源有限，開采資源按天然補(bǔ)給資源的80%折算，即為9977.038×80%=7 981.6m3/d。

4.2 深層水

考慮普遍降深10～15 m，則水力梯度相應(yīng)增加0.01～0.04，可增加激發(fā)補(bǔ)給量。開采資源計(jì)算結(jié)果見表7。

表7 深層地下淡水開采資源量計(jì)算結(jié)果表

由表7計(jì)算可知，開采資源量為12 048.88 m3/d。

柳樹鎮(zhèn)地區(qū)地下水資源量見表8。

表8 柳樹鎮(zhèn)地區(qū)地下水資源量 m3/d

由表8計(jì)算可知，柳樹鎮(zhèn)區(qū)地下水資源量為47 618.973 m3/d。

［1］丁志立，鄒寧，王政祥.西南諸河地下水資源量調(diào)查評(píng)價(jià)分析［J］.人民長(zhǎng)江，2008，39(17):76－78.

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［4］周金成.銀川平原、銀川市地下水資源情況［J］.科技資訊，2008(19):133－134.

［5］陳志云，鄭強(qiáng).松花江區(qū)淺層地下水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)綜述［J］. 水文，2007，27(02):78 －81.

［6］于昌江，趙文聚，姚本剛.山東省咸水資源開發(fā)利用與治理措施研究［J］.地下水，2007，29(02):67－68.