淇縣地下水資源分布規(guī)律研究

□張海霞 □何 軍（鶴壁水文水資源勘測局）

淇縣地下水資源分布規(guī)律研究

□張海霞 □何 軍（鶴壁水文水資源勘測局）

淇縣境內(nèi)分布著山區(qū)、丘陵區(qū)、平原區(qū)，自然、水文地質(zhì)條件復(fù)雜；不同水文地質(zhì)條件下地下水富藏不同，丘陵區(qū)、平原區(qū)地下水貧乏，地下水過量開采致使地下水水位逐年下降，平原區(qū)地下水漏斗面積達30 km2。文章通過淇縣的水文地質(zhì)條件，運用排泄量法和水均衡法，分析計算了山丘區(qū)和平原區(qū)地下水資源量及時空分布特征，列出了淇縣地下水不同區(qū)域的補給排泄形式，通過已有地下水觀測資料分析了不同時代地下水埋深變化規(guī)律及地下水動態(tài)。

淇縣；地下水變化；分布規(guī)律

1 概況

淇縣地處豫北平原，太行山東麓，淇河之西，南靠共產(chǎn)主義渠，北接鶴壁市，南連衛(wèi)輝市，東臨淇水與?？h接壤，西依太行山與林州毗鄰。西部為連綿起伏的太行山脈，東部為河流縱橫的沃土平原，肘山腋水，風(fēng)景秀麗。山丘區(qū)面積151 km2,平原區(qū)面積430 km2。多年平均降水量646.20 mm，引水灌溉水量4 110萬m2，提水灌溉水量1 500萬m2，平原區(qū)井灌水量6 900萬m2。

2 地下水資源量及時空分布特征

2.1 山丘區(qū)地下水資源資源量

山丘區(qū)地下水資源量采用模數(shù)類比法計算。參考2004年完成的《河南省水資源》成果，淇河流域多年平均山丘區(qū)基流模數(shù)為9.80萬m3/km2，開采凈耗水模數(shù)3.03 m3/km2。計算出山丘區(qū)基流量為1480萬m3，開采凈耗量458萬m3，山前側(cè)滲量按《河南省水資源》成果采用2 001萬m3。山丘區(qū)地下水資源量為上述三項之和3 939萬m3。

2.2.1 計算參數(shù)的分析確定

2.2.1.1 降水入滲系數(shù)α值

計算參考了鶴壁市歷年水資源公報、《河南省水資源》等大區(qū)域的計算成果，考慮到淇縣平原區(qū)小區(qū)域降水、地表巖性及地下水埋等因素的差異，綜合確定降水入滲系數(shù)，α值取多年平均為0.17，詳見表1。

表1 降水入滲系數(shù)α經(jīng)驗值表

2.2.1.2 灌溉入滲補給系數(shù)β值

根據(jù)《河南省水資源評價》成果，井灌入滲補給系數(shù)β井采用0.15即按井灌開采量的15%計算回滲量。渠灌入滲補給系數(shù)β渠采用0.17。即按渠灌進入田間水量和提灌水量的17%計算入滲量。

2.2.1.3 渠道渠系滲漏系數(shù)m值

根據(jù)鶴壁市歷年水資源公報計算采用數(shù)據(jù)、《鶴壁市南水北調(diào)城市水資源規(guī)劃報告》和近期水資源規(guī)劃采用的成果，綜合確定m值取1.75×10-1。

2.2.1.4 含水層滲透系數(shù)K值

根據(jù)淇縣境內(nèi)含水層巖性和衛(wèi)河及共產(chǎn)主義渠的河床巖性，參考《淇縣水資源調(diào)查暨水利區(qū)劃報告》和經(jīng)驗數(shù)據(jù)綜合確定，計算采用20 m/d。

2.2 平原區(qū)地下水資源量

地下水總補給量減去井灌回歸量作為地下水資源量。地下水總補給量包括降水入滲補給量、河道滲漏補給量、渠系滲漏補給量、渠灌（含提灌）田面入滲補給量和井灌回歸補給量，計算式如下：

式中：Q降滲—降雨入滲補給量；Q河滲—河道入滲補給量；Q渠滲—渠系入滲補給量；Q田面—地表水灌溉田間水入滲補給量；Q側(cè)滲—山前側(cè)滲補給量。

各項補給量計算如下：①降水入滲補給量（Q降滲）：Q降滲= 0.10×α×F×P=0.10×0.17×430×646.20=4723(萬m3)。②渠系滲漏補給量：Q渠滲=m×Q渠引=4110×0.175=719（萬m3）。③田面入滲補給量：Q田面=β×Q渠引×η=0.17×（4110+1500）× 0.50=477（萬m3）。④井灌回歸補給量：Q井灌=β井×Q井田=0.15×6 900=1 035(萬m3)。⑤河道滲漏補給量（Q河滲）：Q河滲=I× M×K×L×t×10-4=1/4000×30×20×360×32=172.80（萬m3）。

經(jīng)計算，淇縣境內(nèi)平原區(qū)地下水總補給量為9 127萬m3，扣除井灌回歸補給量后，地下水資源量為8 092萬m3。地下水總補給模數(shù)為21.20萬m3/km2，地下水資源模數(shù)為18.80萬m3/km2。

2.3 分區(qū)地下水資源量

分區(qū)地下水資源量為山丘區(qū)地下水資源量與平原區(qū)地下水資源量之和減去山丘區(qū)與平原區(qū)地下水資源重復(fù)計算量。淇縣山丘區(qū)地下水資源量3 939萬m3，平原區(qū)地下水資源量8 092萬m3，山丘區(qū)與平原區(qū)地下水資源重復(fù)計算量為山前側(cè)滲量2 001萬m3。淇縣地下水資源量10 030萬m3。

2.4 地下水可開采量

地下水可開采量即在可預(yù)見的時期內(nèi)，通過經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的措施，在不引起生態(tài)環(huán)境惡化條件下，允許從含水層中獲取的最大水量。計算采用可開采系數(shù)法計算，公式如下：

式中：Q開—地下水可開采量；ρ—可開采系數(shù)，考慮到當(dāng)?shù)氐叵滤_發(fā)利用程度比較高，ρ值取0.80。計算結(jié)果：淇縣境內(nèi)平原區(qū)可開采量為7 301萬m3，可開采模數(shù)為16.90萬m3/km2。

3 地下水類型

3.1 入滲—蒸發(fā)開采型

這一類型地下水以降水補給為主，其次是地表水體補給，汛期前地下水主要用于開采，雨后地下水主要用于消耗與蒸發(fā)。年初地下水位因蒸發(fā)緩慢下降，到2、3月初由于農(nóng)業(yè)開采使地下水位迅速下降。進入汛期后，地下水位又回升，水位上升與降水量對照明顯，雨后和汛后由于蒸發(fā)地下水又緩慢下降。年平均埋深一般在2～6 m之間變動。如淇縣西崗鄉(xiāng)10號井。這一動態(tài)類型主要分布在淇縣西南部的西崗鄉(xiāng)，分布面積較小。

3.2 入滲—開采型

這一類型地下水動態(tài)是以降水補給為主，其次是側(cè)向徑流補給、地下水主要消耗用于開采。年初2月底及3月初、由于農(nóng)業(yè)灌溉開采地下水，地下水位大幅下降，水位下降到汛初6月份左右，即進入汛期降水，這時地下水停止開采，地下水受到側(cè)向徑流補給，灌溉水補給及降水補給，水位開始回升，由于水位埋深大，降雨補給滯后時間長，所以水位回升到次年2、3月，及初春農(nóng)業(yè)開采為止。這一地下水類型主要分布淇廟口鄉(xiāng)。

4 地下水埋深變化研究

4.1 補給量基本等于開采量地下水水位埋深基本穩(wěn)定

地下水水位相對穩(wěn)定。分布淇縣南部，地下水動態(tài)受降水、開采雙重因素影響，降水較豐時地下水水位上升，降水偏枯時地下水位下降。20世紀(jì)80年代中期以后地下水位隨著開采量的增加及降水量的偏枯地下水水位略有下降（見圖1）。

4.2 補給量大于開采量地下水水位穩(wěn)定

主要分布在淇縣廟口鄉(xiāng)及東部，其地下水埋藏淺，水位變化幅度較小，受氣象因素影響明顯，開采影響較小，補給量主要來源于地表水補給。1975年以來地下水水位除有小幅的上下波動外，無明顯的上升或下降趨勢（見圖2）。

5 地下水年際埋深變化及水位變幅

圖1 淇縣8號井降水量及埋深過程線圖

圖2 淇縣廟口鄉(xiāng)5號井降水量及埋深過程線圖

對平原區(qū)地下水長期觀測井1975-2012年資料進行了統(tǒng)計，地下水變幅用上年末埋深（12月26日）與下年末埋深比較，下降為負值，上升為正值。

淇縣70年代地下水平均埋深為4.09 m，地下水埋深變幅為-0.28 m；80年代地下水平均埋深為4.91 m，地下水埋深變幅為-0.01 m；90年代地下水平均埋深為5.38 m，地下水埋深變幅-0.17 m；新世紀(jì)地下水平均埋深5.99 m，地下水埋深變幅為+0.99 m。淇縣1976-2012年埋深及變幅（見圖3）。

圖3 淇縣1976-2012年埋深及變幅圖

6 結(jié)論及建議

由于上世紀(jì)70年代農(nóng)業(yè)發(fā)展較快地下水位下降迅速，80年代地下水位基本平穩(wěn)，90年代地下水下降變緩，進入新世紀(jì)后由于節(jié)水措施的落實，南水北調(diào)受水區(qū)的限采實施，奪豐水庫縣城供水的應(yīng)用，地下水開采減少，地下水位有所回升。2012年平原區(qū)漏斗區(qū)面積還有30 km2。盡早完善南水北調(diào)的配套設(shè)計，減少縣城地下水的開采量；隨著盤石頭水的蓄水量的增加，應(yīng)增加民主渠的引水量，減少民主渠灌區(qū)地下水開采量，以恢復(fù)地下水生態(tài)環(huán)境。

（責(zé)任編輯：劉長垠）

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A 文章標(biāo)號：1673-8853(2016)10-0044-02

2016-08-09