內(nèi)官—香泉盆地地下水資源及其開發(fā)利用狀況探討

任 東

(甘肅省蘭州水文水資源勘測局，甘肅 蘭州 730000)

內(nèi)官—香泉盆地地下水資源及其開發(fā)利用狀況探討

任 東

(甘肅省蘭州水文水資源勘測局，甘肅 蘭州 730000)

在計算內(nèi)官－香泉盆地地下水資源量以及多年地下水超采量的基礎(chǔ)上，進一步推算了盆地年均地下水超采系數(shù)和年均泉水流量衰減率，從理論上證明內(nèi)官－香泉盆地是中型地下水嚴重超采區(qū)，盆地地下水超采量的年際變化呈明顯遞增趨勢。由于長期持續(xù)、過量開采地下水，導(dǎo)致本區(qū)域環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害日趨嚴重。

地下水資源量;地下水超采;超采區(qū)級別;環(huán)境地質(zhì)問題;內(nèi)官－香泉盆地

內(nèi)官——香泉盆地是內(nèi)官、香泉、烏龍川三個盆地的簡稱，位于甘肅省中部安定區(qū)境內(nèi)關(guān)川河支流西河上游，是受內(nèi)官南山山前丁家峽斷裂及盆地出口的錦雞塬山斷裂控制而形成的三個相對獨立的斷陷盆地。

安定區(qū)是一個以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為主的干旱半干旱地區(qū)，干旱少雨和水資源短缺是制約全區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展和糧食安全的瓶頸，安定區(qū)城市供水(居民生活用水、公共用水和工業(yè)用水等)全部依賴內(nèi)官 －香泉盆地地下水，內(nèi)官－香泉盆地地下水也是全區(qū)主要的糧食、蔬菜灌溉水源地。

1 盆地地下水資源狀況

內(nèi)官－香泉盆地地下水主要由南部山區(qū)溝谷潛流和洪水滲漏補給，其次由降水和灌溉水入滲及黃土丘陵區(qū)側(cè)向潛流補給。

1)南部山區(qū)溝谷潛流補給量:用地下水徑流模數(shù)法，計算出內(nèi)官盆地補給量為 321.2萬 m3、香泉盆地補給量為136.6萬 m3、烏龍川盆地補給量為 26.54萬 m3，合計 484.3萬m3。

2)河谷洪水入滲補給量:研究區(qū)河谷地表徑流由局部暴雨洪水形成，非洪水期間河流干涸。河谷洪水入滲補給量由河谷洪水徑流總量乘以入滲系數(shù)計算，三盆地河谷洪水入滲補給量為內(nèi)官 82.50萬 m3、香泉 42.62萬 m3、烏龍川 4.631萬 m3，合計 129.8 萬 m3。

3)大氣降雨入滲補給量:由年降水量與入滲面積、入滲系數(shù)相乘求得，內(nèi)官為 58.25萬 m3、香泉為 53.12萬 m3、烏龍川為 17.95 萬 m3，合計 129.3 萬 m3。

4)農(nóng)田灌溉入滲補給量:以農(nóng)田灌溉用水量(多年均值)乘以回歸系數(shù)估算，內(nèi)官為100.5萬 m3、香泉為63.01萬m3、烏龍川為 13.59 萬 m3，合計 177.1 萬 m3。

5)黃土丘陵區(qū)側(cè)向潛流補給量:以補給區(qū)面積乘以年降雨量及入滲系數(shù)求得，內(nèi)官為18.34萬 m3、香泉為21.74萬m3、烏龍川為 37.66 萬 m3，合計 77.74 萬 m3。

上述5項相加，得出各盆地地下水資源量分別為內(nèi)官為580.8 萬 m3、香泉為 317.1 萬 m3、烏龍川為 100.4 萬 m3，內(nèi)官 －香泉盆地地下水資源量合計為998.3萬 m3。

2 盆地地下水資源開發(fā)利用狀況

2.1 地下水超采量計算

逐年統(tǒng)計盆地地下水開采量，用開采量減去地下水資源量，可計算出盆地地下水的超采量。

地下水開采量用研究區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水量、城鎮(zhèn)公共用水量、工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)灌溉用水量之和減去灌溉回歸水量求得。

表1為2003年以來內(nèi)官－香泉盆地地下水超采量計算成果表，超采量年際變化情況見圖1。

圖1 內(nèi)官－香泉盆地地下水超采量對比圖

表1 內(nèi)官－香泉盆地地下水超采量統(tǒng)計表

從表1和圖1可以看出，內(nèi)官－香泉盆地地下水超采量呈明顯遞增趨勢，從2003年至2010年7年間增幅達494.7萬 m3，年均增幅超過70萬 m3。

2.2 地下水超采區(qū)級別

根據(jù)年均地下水超采系數(shù)確定地下水超采區(qū)級別，年均地下水超采系數(shù)用下式計算:

式中:k為年均地下水超采系數(shù);Q開為地下水開發(fā)利用時期內(nèi)年均地下水開采量(萬 m3);Q可開為地下水開發(fā)利用時期內(nèi)年均地下水可開采量(萬m3)。

經(jīng)計算，2003年至2010年期間內(nèi)官－香泉盆地年均地下水超采系數(shù)為0.6。年均地下水超采系數(shù)大于0.3，說明本研究區(qū)為地下水嚴重超采區(qū)。

另外，多年的地下水超量開采使得地下水位急劇下降，盆地下游泉水溢出帶被疏干，地表水流已由長期河流變?yōu)榧竟?jié)性河流，河流年河干天數(shù)超過360 d。盆地下游年均泉水流量衰減率遠大于0.1，這也說明本盆地為地下水嚴重超采區(qū)。

本研究區(qū)地下水超采區(qū)面積小于1 000 km2，但大于100 km2，屬中型地下水超采區(qū)。

綜上所述，內(nèi)官－香泉盆地已達到中型地下水嚴重超采區(qū)級別。

3 結(jié)論與討論

內(nèi)官－香泉盆地地下水資源量(多年平均補給量)為998.3萬 m3，由于開發(fā)規(guī)模過大，盆地已屬地下水嚴重超采區(qū)，多年超采量變化呈現(xiàn)明顯遞增趨勢。

內(nèi)官－香泉盆地地下水資源對于安定區(qū)經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的作用，由于長期持續(xù)過量開采，已經(jīng)導(dǎo)致本區(qū)域地下水位大幅下降，地下水流場發(fā)生了變異，出現(xiàn)了較大規(guī)模的地下水降落漏斗，地下水含鹽量上升、水質(zhì)污染加劇，河流斷流，生態(tài)環(huán)境惡化，環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害日趨嚴重。

多年來，安定區(qū)以消耗內(nèi)官－香泉盆地地下水儲存量為代價換取了城市經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，隨著城鎮(zhèn)化的加劇與經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，各行業(yè)對水資源的需求將進一步增大，如果沒有替代水源，安定區(qū)地下水資源將面臨枯竭的危險。

［1］黃維東，徐桂霞，沙昨菊.甘肅省定西市水源地地下水資源分析評價［J］.地下水.2010，5:25－27.

［2］甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院.甘肅省引洮供水一期工程初設(shè)階段水文地質(zhì)勘察報告［R］.2004.

［3］杜琳，李繼忠.引洮安定灌區(qū)水價預(yù)測及建議［J］.中國水利.2011，2:54 －55.

［4］任東.祖厲河流域徑流變化規(guī)律研究［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計.2010，1:29－31.

P968:P641.8

B

1004－1184(2012)05－0047－02

2012－05－11

任東(1969－)，男，甘肅定西人，高級工程師，主要從事水資源勘測、調(diào)查、評價及論證等工作。