淺談?dòng)旰橘Y源對(duì)東風(fēng)湖泉域地下水補(bǔ)給潛力

趙晨琳??

【摘 要】東風(fēng)湖泉域雨洪資源豐富，但歷時(shí)短、流量大、流速高，且沒(méi)有較大的調(diào)蓄水利工程。另外，為了水利工程的安全，區(qū)域內(nèi)自產(chǎn)雨洪資源往往快速下泄，對(duì)其利用很少。東風(fēng)湖泉域過(guò)境河流主要為清漳河，其汛期水量豐沛，如何將雨洪資源對(duì)東風(fēng)湖泉域地下水進(jìn)行補(bǔ)給，提高水資源利用效率，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)快速發(fā)展是本次研究的課題。

【關(guān)鍵詞】：東風(fēng)湖泉域；雨洪資源；地下水；漳河上游

【中國(guó)分類號(hào)】TV

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

Potential of Rainwater resources in Dongfeng Lake watershed groundwater recharge

Zhao Chen-lin

（Gongyi City grassroots water service center Gongyi Henan 451200）

【Abstract】Rainwater resources is rich in Dongfeng Lake watershed， and the flood has the characters of short duration， large flow and high flow rate in this region. Because of the lack of large hydraulics for water deployment， rainwater resources are often quickly discharged in the region to protect hydraulics， so rainwater amount of available is very small. As the main river in the region， Qingzhang River has plenty of water in the flood season， there are many benefits and advantages to use rainwater for artificial recharge of groundwater resources， improve water use efficiency and promote the rapid development of the economy in Dongfeng Lake watershed. This is also a problem to study and solve in this project.

【Key words】Dongfeng Lake watershed；Rainwater resources；Groundwater；Zhang River upper

1. 引言

（1）如今，全國(guó)水資源緊缺加上利用方式不當(dāng)，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，可通過(guò)科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，蓄積汛期洪水作為可利用的水源。這不僅能改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)能減少洪災(zāi)損失[1]。隨著水資源新型利用技術(shù)的發(fā)展和水資源管理手段的更新，在雨洪資源利用方面進(jìn)行創(chuàng)新式的探索尤為重要[2]。

（2）東風(fēng)湖泉域地下水監(jiān)測(cè)斷面多，資料齊全。由于降水和來(lái)水集中，受“以排為主，入海為安” 傳統(tǒng)思想的影響，這造成雨洪資源的嚴(yán)重浪費(fèi)[3]。把雨洪資源轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵滤菍?shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的有效手段[4]。

圖1 研究區(qū)域概況

2. 研究區(qū)概況

東風(fēng)湖泉域?qū)僬暮又Я髑逭暮幼恿饔?，地理坐?biāo)：北緯36°31′-36°51′，東徑113°21′-113°48′。總面積約924Km2，東風(fēng)湖泉域包括河北省涉縣偏城、鹿頭、偏店、更樂(lè)、涉城、神頭、河南店、木井、索堡、遼城10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大部分地區(qū)，以及山西省黎城縣西井鎮(zhèn)和東陽(yáng)關(guān)鎮(zhèn)的部分地區(qū)。區(qū)域內(nèi)有偏城水庫(kù)、郭莊水庫(kù)、龍泉寺水庫(kù)、中原水庫(kù)、更樂(lè)水庫(kù)等小型水庫(kù)和龍湖、補(bǔ)天湖等人工湖（研究區(qū)域概況見(jiàn)圖1）。

3. 數(shù)據(jù)處理

本次徑流計(jì)算采用系列為1956～2012年。

3.1 劉家莊水文站天然徑流還原計(jì)算。

（1）劉家莊水文站天然徑流計(jì)算采用分項(xiàng)調(diào)查法，某河流斷面以上天然徑流量方程式[5]：

（2）經(jīng)分析復(fù)核，1984年《海、灤河流域地表水資源》中具有劉家莊水文站1953～1979年日歷水和水文年的實(shí)測(cè)和天然徑流量資料；2004年《河北省水資源評(píng)價(jià)》及《山西省澤城西安水電站（二期）工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中對(duì)劉家莊水文站1980～2000年系列進(jìn)行了還原計(jì)算，經(jīng)復(fù)核分析后采用；2013年《清漳河水資源配置方案》中具有劉家莊2001～2008年實(shí)測(cè)和還原系列，且以上成果均經(jīng)過(guò)了審查，因此本次直接采用其還原結(jié)果。同時(shí)延長(zhǎng)系列到2012年，1956～2012年天然系列多年平均徑流量為2.74億m3。

（3）為了保證徑流資料的一致性，需對(duì)下墊面受人類活動(dòng)影響顯著的資料進(jìn)行系列一致性修正。天然徑流進(jìn)行一致性修正的方法是：首先分析流域不同時(shí)段的面平均降水與天然徑流相關(guān)關(guān)系；然后建立各分段內(nèi)的降水徑流關(guān)系，對(duì)天然徑流進(jìn)行一致性修正。修正后多年平均天然徑流量為2.46億m3。

3.2 年徑流分配。

豐水年選1990年為典型年，平水年選1993年為典型年，枯水年選1992年為典型年，特枯水平年選1999年為典型年，成果如表1：

4. 雨洪資源補(bǔ)給地下水分析

東風(fēng)湖泉域內(nèi)有眾多蓄水工程和洪水沖溝可作為地下水補(bǔ)給區(qū)且有三條可用于輸送洪水資源的輸水渠道和符合下滲補(bǔ)給的地質(zhì)條件。汛期時(shí)可經(jīng)引水工程將清漳河雨洪資源引入到補(bǔ)給區(qū)，通過(guò)自然下滲補(bǔ)給泉域地下水。

4.1 補(bǔ)給方案。

由漳西渠、漳北渠和漳南渠從清漳河引雨洪資源，注入到“三漳”渠所經(jīng)洪水溝、水庫(kù)、坑塘、河道、人工湖等，通過(guò)自然下滲補(bǔ)給東風(fēng)湖泉域地下水。通過(guò)采用不同方法進(jìn)行計(jì)算得到東風(fēng)湖泉域雨洪資源利用總量表見(jiàn)表2：

4.2 雨洪資源補(bǔ)給東風(fēng)湖泉域水量。

4.2.1 河道入滲量計(jì)算。

4.2.1 .1 “三漳渠”所引雨洪資源由河道滲漏補(bǔ)給東風(fēng)湖泉域地下水。清漳河兩岸山間洪水沖溝為第四系沖積卵礫石、砂礫石層，含水層厚度大，補(bǔ)給條件好。

本次采用單位河長(zhǎng)輸水損失量方法進(jìn)行河道滲漏補(bǔ)給量的計(jì)算[6]，計(jì)算公式：

Q河補(bǔ) =Δ Qn（1-λ） L （2）

Δ Qn=b Q上/a （3）

式中：Q河補(bǔ) 為河道滲漏補(bǔ)給量；

Δ Qn為單位河長(zhǎng)損失量；

L為計(jì)算河道長(zhǎng)度；

λ為河道的水面蒸發(fā)量和浸潤(rùn)帶蒸散發(fā)量之和與河道損失水量的比值；

Q上為上游來(lái)水量；

a、b為河床質(zhì)及河床巖性的參數(shù)。

4.2.1.2 以五萬(wàn)分之一地形圖為依據(jù)，對(duì)清漳河左岸石門(mén)溝、宇莊溝、索堡溝、狼巷溝和東枯河，右岸韓家山溝、峪里溝、神頭溝，進(jìn)行河道入滲長(zhǎng)度量計(jì)算，成果如表3：

4.2.1.3 清漳河兩岸山間洪水沖溝以第四系沖積卵礫石、砂礫石為主，取a=2.86×10-3，b=1.19，λ=0.35，代入式（2）和（3），得到如下表4成果表：

4.2.2 水庫(kù)入滲量計(jì)算。

（1）東風(fēng)湖泉域內(nèi)中原水庫(kù)、龍湖、補(bǔ)天湖等，通過(guò)將清漳河雨洪水在汛期通過(guò)下滲補(bǔ)給地下水。中原水庫(kù)滲漏量較大，水庫(kù)逐月滲水量按總庫(kù)容1.5%考慮，則中原水庫(kù)豐、平、枯、特枯水年分別補(bǔ)給地下水1.5萬(wàn)m3、0.75萬(wàn)m3、0.5萬(wàn)m3、0.25萬(wàn)m3；龍湖總庫(kù)容237萬(wàn)m3，逐月滲水量按總庫(kù)容1.0%考慮，則龍湖豐、平、枯、特枯水年分別補(bǔ)給地下水4.7萬(wàn)m3、2.4萬(wàn)m3、1.6萬(wàn)m3、0.8萬(wàn)m3；補(bǔ)天湖總庫(kù)容98萬(wàn)m3，逐月滲水量按總庫(kù)容1.0%考慮，則補(bǔ)天湖豐、平、枯、特枯水年分別補(bǔ)給地下水2.0萬(wàn)m3、1.0萬(wàn)m3、0.7萬(wàn)m3、0.3萬(wàn)m3。

（2）綜上分析：通過(guò)引用清漳河雨洪水，豐、平、枯、特枯水年中原水庫(kù)、龍湖、補(bǔ)天湖在汛期可下滲補(bǔ)給東風(fēng)湖泉域地下水分別為8.2萬(wàn)m3、4.2萬(wàn)m3、2.8萬(wàn)m3、1.4萬(wàn)m3。

5. 結(jié)論

本文得到以下主要結(jié)論：

（1）東風(fēng)湖泉域利用雨洪資源補(bǔ)給地下水是可行的。

（2）東風(fēng)湖泉域通過(guò)三漳渠可利用雨洪資源豐、平、枯、特枯水平年分別為2004.5萬(wàn)m3、1403.2萬(wàn)m3、60.1萬(wàn)m3、250.6萬(wàn)m3；雨洪資源補(bǔ)給東風(fēng)湖泉域地下水量豐、平、枯、特枯水年分別為1035.8萬(wàn)m3、772.7萬(wàn)m3、388.3萬(wàn)m3、185.0萬(wàn)m3。

（3）可在河道中修建小型擋水建筑物，增加入滲量，充分利用雨洪資源。

參考文獻(xiàn)

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