邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)生態(tài)環(huán)境景觀工程滲透水量分析

(1.河北省邯鄲水文水資源勘測局，河北 邯鄲 056001；2.邯鄲市億潤工程咨詢有限公司，河北 邯鄲 056002)

目前城市化進程和發(fā)展對水的依賴越來越大，建設(shè)生態(tài)水系及景觀工程成為城區(qū)規(guī)劃和發(fā)展的重要組成部分。本文以邯鄲市肥鄉(xiāng)城區(qū)為例，對資源性缺水地區(qū)的生態(tài)環(huán)境景觀工程的滲透水量進行分析探討，對防滲工程措施進行評估和建議。

1 概 述

1.1 地理位置

肥鄉(xiāng)區(qū)位于河北省邯鄲市東部，東與廣平縣交界，南與成安縣相連，西與邯山區(qū)接壤，北與永年區(qū)、曲周縣毗鄰。轄4鎮(zhèn)5鄉(xiāng)，265個行政村，總面積503km2，總?cè)丝?1.29萬，耕地3.83萬hm2。

肥鄉(xiāng)區(qū)屬古黃河和漳河沖積而成的平原，地勢較為平坦，總地勢為西南高東北低，海拔高度為42.3～57.2m，自然坡降約1/3000，地貌類型為滏西平原和黑龍港平原兩部分。

1.2 水系、水資源及水利工程現(xiàn)狀

a.水系狀況。肥鄉(xiāng)區(qū)沒有自然河流，現(xiàn)有團結(jié)渠、民有二干渠、民有三干渠和東風(fēng)渠4條骨干渠道及其配套支斗渠，總長度76.2km，流域面積460.3km2。團結(jié)渠主要接納上游排水，引滏陽河水灌溉農(nóng)田。民有渠主要引用岳城水庫水澆灌農(nóng)田，東風(fēng)渠已成邯鄲市引黃工程的主要通道。

b.水資源情況。肥鄉(xiāng)區(qū)屬資源性缺水地區(qū)，多年平均水資源總量0.45億m3，人均占有量為109m3，是全國人均水平的4.7%，屬極度資源型缺水地區(qū)。由于水資源嚴重匱乏，不得已靠大量超采地下水維系生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水，并由此造成了地面沉降、機井報廢、建筑物破壞等一系列后果，嚴重影響了該區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高。

c.水利工程現(xiàn)狀。肥鄉(xiāng)區(qū)有地表水灌區(qū)三處，分別是民有灌區(qū)、引黃灌區(qū)和引滏灌區(qū)，規(guī)劃控制面積約2萬hm2。主要灌溉渠道有：以岳城水庫為水源的民有二干渠、團結(jié)東西干渠；以引黃水水源為主，輔以岳城水庫可用的東風(fēng)渠、民有三干渠；以滏陽河為水源的團結(jié)總干渠下游段[1]。

1.3 城區(qū)生態(tài)水系和景觀工程

近幾年來肥鄉(xiāng)區(qū)在城區(qū)修建了10處人工湖泊和蓄水坑塘，初步形成了節(jié)點式的生態(tài)水系和景觀工程。主要有:從城區(qū)東部南北縱穿的民有二干渠，向廣安公園送水的十六支渠和南環(huán)溝，向三里堤坑塘、東關(guān)坑塘、李莊坑塘送水的加十六支渠，向翟固坑塘、南西落堡坑塘、田寨坑塘送水的李莊支渠，向高莊坑塘送水的團結(jié)總干渠二支渠，希望街以西可以利用的雨污分流的排水管道等生態(tài)水系工程?，F(xiàn)有的這10處人工湖泊和蓄水坑塘水面面積達30.25萬m2，蓄水量103.94萬m3。

a.城區(qū)水系水源現(xiàn)狀。目前，城區(qū)水系主要水源為通過民有二干渠引來的岳城水庫放水，縣城污水處理廠釋放的中水以及已進行雨污分流埋設(shè)管道的城區(qū)雨水。

b.城區(qū)生態(tài)水系近期規(guī)劃。在目前已基本完成了城區(qū)節(jié)點式水系工程的基礎(chǔ)上，近期計劃再建3處坑塘水面工程，即索家寨北坑塘、索家寨南坑塘和城區(qū)東北部生態(tài)濕地工程。新增水面面積 4.86萬m2，蓄水量22.0萬m3。

2 生態(tài)景觀水系工程滲透水量分析

2.1 分析區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

本次水系分析區(qū)涉及13處坑塘湖泊，借鑒前期對南西落堡、李家莊、東關(guān)森林公園、三里堤和李莊等渠道和坑塘已勘察的地質(zhì)資料，按照每500m布置一個勘探點，勘探深度達到渠底以下5m，每座建筑物布置2個勘探點，勘探深度為15～20m，用于查明坑塘邊坡和坑底土層的性質(zhì)。

a.地形地貌。所處大地構(gòu)造單元屬華北陸臺渤海凹陷帶與太行山隆起帶的接觸部位，太行山隆起的中心為太行山背斜的軸部?？h城水系分析區(qū)處在華北平原的太行山山前沖積平原，地層為第四系的松散沉積物，為沖洪積平原地貌。

b.地層巖性。根據(jù)地質(zhì)測繪和勘探資料表明，勘察區(qū)地表出露及鉆探揭露的地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積壤土、黏土及砂壤土。

c.分析區(qū)內(nèi)地層主要為河流沖積形成的松散堆積物，地表水徑流較少，地下水持續(xù)多年的超采導(dǎo)致了多年平均水位持續(xù)下降，地下含水層主要為砂壤土和砂層的孔隙水，潛水穩(wěn)定地下水位深度為25～40m。

2.2 水系分析區(qū)滲透水量的計算

根據(jù)肥鄉(xiāng)城區(qū)實際勘察的地質(zhì)資料，坑塘邊坡和坑底主要以壤土和砂壤土為主，壤土層中夾薄層砂壤土，砂壤土為中等透水層，壤土為微透水層，所以該坑塘土層的滲透量中等。土層的滲透等級建議取用值見表1，滲透水量的計算見表2。

表1 土層的滲透等級建議取用值

表2 城區(qū)生態(tài)水系年滲透水量的計算

由表2知，肥鄉(xiāng)城區(qū)現(xiàn)有坑塘湖泊年滲透水量為517.43萬m3，擬建坑塘年滲透水量為48.73萬m3，合計城區(qū)生態(tài)水系坑塘湖泊年滲透水量為566.16萬m3。

3 城區(qū)生態(tài)水系需水量分析

肥鄉(xiāng)城區(qū)現(xiàn)有坑塘湖泊10處，另擬建坑塘3處，按照不同水平年分析城區(qū)生態(tài)水系需水量。生態(tài)水系需水量的計算，主要考慮坑塘湖泊降水補給、水面蒸發(fā)、蓄水、滲透水量和輸水損失。

a.降水補給量。采用邯鄲市水資源評價成果，以肥鄉(xiāng)區(qū)多年平均降水深及城區(qū)生態(tài)水系最大水面面積，計算坑塘湖泊降水補給量。

b.水面蒸發(fā)量。蒸發(fā)量主要受氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)速、日照等因素的影響，根據(jù)邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)氣象站資料，該區(qū)多年平均蒸發(fā)能力為1175mm，以此計算分析區(qū)域坑塘湖泊水面蒸發(fā)量。

c.坑塘湖泊蓄水量。肥鄉(xiāng)城區(qū)現(xiàn)有坑塘蓄水量103.94萬m3，近期擬建索家寨北坑、索家寨南坑和南西落堡坑塘(城區(qū)東北部生態(tài)濕地工程)3處坑塘，擬建坑塘蓄水量為22.0萬m3。城區(qū)生態(tài)環(huán)境水系總蓄水量可達125.94萬m3。

d.坑塘滲透水量。根據(jù)前期對肥鄉(xiāng)城區(qū)南西落堡、李家莊、森林公園、三里堤和李莊等以上渠道和坑塘進行的滲透性評價成果，計算坑塘湖泊滲透水量。

e.輸水損失水量。按照河北省農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃目標(biāo)，結(jié)合肥鄉(xiāng)區(qū)實際，確定渠系水利用系數(shù)為0.75，由此計算向坑塘蓄水的渠道輸水損失量。

城區(qū)生態(tài)水系總需水量為坑塘湖泊凈用水量與渠道輸水損失量之和。肥鄉(xiāng)城區(qū)生態(tài)水系不同保證率需水量見表3、表4。

表4 肥鄉(xiāng)城區(qū)水系偏枯水年需水量(保證率75%)

由表3、表4可知，現(xiàn)有坑塘湖泊平水年總需水量為801.98萬m3，擬建坑塘總需水量為92.47萬m3，合計城區(qū)生態(tài)水系平水年坑塘的總需水量為894.44萬m3；偏枯水年現(xiàn)有坑塘湖泊總需水量為805.94萬m3，擬建坑塘總需水量為93.10萬m3，合計城區(qū)生態(tài)水系偏枯水年坑塘的總需水量為899.05萬m3。

4 坑塘湖泊需水量

由于有部分坑塘為砂土及砂壤土，漏水嚴重，城區(qū)生態(tài)水系坑塘湖泊損失水量高達50%以上。為減少滲透水量，可采取一定的防滲工程措施加以解決[2]。

前期地質(zhì)部門對南西落堡、李家莊、東關(guān)、三里堤和李莊等渠道和坑塘進行了實際勘察，根據(jù)所獲得的地質(zhì)資料，對現(xiàn)有的高莊坑塘、三里堤坑塘、東關(guān)坑塘(森林公園)、廣安公園及擬建的南西落堡坑塘實施防滲工程措施。

采取防滲工程措施后，按照最低可達到的壤土滲透微透水的等級，即滲透系數(shù)達到4.89×10-6(cm/s)，分析計算坑塘湖泊需水量。不同保證率的城區(qū)生態(tài)環(huán)境水系需水量見表5、表6。

表5 部分坑塘采取防滲工程措施后平水年需用水量(保證率50%)

肥鄉(xiāng)城區(qū)生態(tài)水系部分坑塘采取防滲工程后的需水量為：現(xiàn)有坑塘湖泊平水年需水量為233.89萬m3，擬建坑塘需水量為40.91萬m3，合計平水年坑塘湖泊的總需水量為274.80萬m3；現(xiàn)有坑塘湖泊偏枯水年需水量為237.04萬m3，擬建坑塘需水量為41.42萬m3，合計偏枯水年坑塘湖泊的總需水量為278.46萬m3。

表6 部分坑塘采取防滲工程措施后偏枯水年需用水量(保證率75%)

對部分坑塘湖泊采取防滲工程措施后，可節(jié)水約640萬m3，占總需水來量的60%以上，見表7。

表7 采取防滲工程后需水量比較 單位：萬m3

5 結(jié) 語

對于嚴重缺水的肥鄉(xiāng)城區(qū)，利用現(xiàn)有的坑塘，采取建立節(jié)點式的坑塘湖泊水系，環(huán)整個城區(qū)的生態(tài)景觀用水，以目前肥鄉(xiāng)區(qū)引黃水量及根據(jù)地下水壓采工程分配給肥鄉(xiāng)的引黃新增水量可達1763萬m3。建立節(jié)點式生態(tài)景觀水系，引黃河水蓄肥鄉(xiāng)城區(qū)坑塘湖泊，水量是充足的。

對部分地質(zhì)條件為砂土及砂壤土漏水嚴重的坑塘湖泊，應(yīng)采取防滲措施后蓄水。按照最低可達到的壤土滲透微透水的等級，可減少近2/3的需水量，適當(dāng)?shù)姆罎B工程是必要的。

參考文獻

[1] 邯鄲市水利局.河北省邯鄲市水資源評價[M].北京：學(xué)苑出版社，2008.

[2] 李青英，范進生.菏澤市水生態(tài)文明城市建設(shè)的實踐與探索[J].水利建設(shè)與管理，2013(10)：38-40.