昭平臺灌區淺層地下水資源量分析

□郭艷艷（平頂山水文水資源勘測局）

昭平臺灌區淺層地下水資源量分析

□郭艷艷（平頂山水文水資源勘測局）

地下水資源量是在地下水不斷補給、儲存和消耗的循環過程中形成的。從供水和保護環境出發，以及長期穩定開發利用，資源的利用應限于可更新和恢復的那部分水。通過對昭平臺灌區地下水均衡趨勢的分析計算，計算其各個均衡區補給量、排泄量以及開采量，對以后昭平臺灌區節水改造，保護地下水資源及地下水合理開發利用都具有借鑒意義。

均衡區；資源量；結果分析

1 灌區狀況

昭平臺灌區位于淮河流域上游，屬沙潁河水系，灌區在昭平臺水庫下游沙河兩岸，灌區西起昭平臺水庫，東到許南公路，南靠伏牛山余脈，北依外方山至北汝河。沙河從中間穿過，把灌區分為南北兩大部分。灌區內由南、北兩個主干渠組成，灌區設計灌溉面積6.67萬hm2。灌區受益范圍包括平頂山市的魯山縣、寶豐縣、葉縣及新華區、湛河區共五個縣（區）24個鄉(鎮)，灌區地處北緯33°32′～33°56′東經112°47′～113°20′之間。

2 計算方法

地下水資源量是在地下水不斷補給、儲存和消耗的循環過程中形成的。從供水和保護環境出發，以及長期穩定開發利用，資源的利用應限于可更新和恢復的那部分水。同時考慮含水層的調解作用，不同年季，地下水的補給項目和補給強度不同，因此，地下水補給量是一變量，使地下水總處于平衡—不平衡—平衡的發展過程中，這就需要從多年均衡的角度加以研究，通過對灌區資料的分析研究，灌區內各個均衡區水文地質狀況、補給項和消耗量又比較清楚，故采用多年均衡法進行計算。

根據水均衡原理，一個地區含水層（組）的地下水，在一個時段內的補給和消耗不平衡循環過程中，含水層（體）水體積的變化量，等于這一時段內補給量和消耗量之差，用公式表達為：

式中：Q總補-Q總消—時段內含水層（體）水體積變化量（m3）

Q總補—時段內各補給項補給量之和（m3）

Q總消—時段內各消耗項消耗量之和（m3）

μ—含水層水位變動帶平均給水度（無量綱）

Δt—時段長度（a）

Δh—時段內地下水位變化幅度（上升為正，下降為負）（m）

F—含水層（組）分布面積（m2）

2.1 均衡區的劃分

根據灌區內的地形地貌、水文地質條件、地下水埋深、包氣帶的巖性、厚度以及補排關系等，再結合行政區劃，把整個灌區劃分為：葉縣均衡區、魯山沙河南均衡區、魯山沙河北均衡區、寶豐均衡區等四個均衡區。

2.2 補給量

通過分析計算，各個均衡區各項補給量分別為：降雨入滲補給量、渠灌入滲補給量、井灌入滲補給量和側向補給量。通過分析計算各個均衡區以及整個灌區總補給量，其結果見表1。由表1可見，灌區內淺層地下水天然資源量以降雨入滲補給為主，占資源總量的82%。

表1 昭平臺灌區淺層地下水總補給量表 （單位：萬m3）

2.3 排泄量

通過分析計算，各個均衡區各項排泄量分別為：蒸發量、人工開采量、河渠排泄量和側向排泄量以及整個灌區各個均衡區淺層地下水總排泄量。其計算結果見表2。

表2 昭平臺灌區淺層地下水總排泄量表 （單位：萬m3）

由表2可見，灌區內淺層地下水天然資源量以河渠排泄為主，其排泄量占45%。

2.4 均衡分析

淺層地下水水均衡指平原區均衡計算區或計算分區多年平均地下水總補給量與總排泄量的均衡關系。但在人類活動影響和均衡期間代表多年的年數并非足夠以及計算精度、累積誤差的情況下，水均衡還與均衡期間淺層地下水蓄變量(ΔW)有關，即：

式中：X—絕對均衡差（萬m3/a）；

δ—相對均衡差（%）。

當Χ值或δ值較小時，可近似判斷為Q總補、Q總排、ΔW三項計算成果的計算誤差較小，亦即計算精確程度較高；反之，則表明計算誤差較大，計算精確程度較低，其計算結果見表3。

通過計算分析，整個昭平臺灌區相對均衡差為-2.4%，符合評價技術規范要求。

表3 昭平臺灌區淺層地下水多年平均均衡分析表

2.5 淺層地下水資源量

根據平原區地下水資源評價方法和以上計算成果，灌區地下水資源量為9184.89萬m3/a。按補給項分類，灌區淺層地下水資源量中，降雨入滲補給量為7708.07萬m3/a，約占水資源總量的84%；渠灌補給量為1082.06萬m3/a，約占水資源總量的12%；側向補給量為394.75萬m3/a，約占水資源總量的4%。

3 結論

近年來，隨著灌區內工、農業的發展，灌區淺層地下水也有不同程度開采利用，灌區淺層地下水雖然經過多年連續開發利用，但地下水水位近20多年來卻沒有大的變化，水位埋深一直變化不大，這說明該區域補給量完全能夠滿足目前的消耗量，致使該區域內水位埋深一直能維持在一定的埋深范圍內。

在灌區各項補給項量中，每年農田灌溉補給灌區地下水量達到1082.06萬m3/a，其實該水量是昭平臺水庫對灌區直接補給量，1082.06萬m3/a的補給水量相當于再造了一座地下水中型水庫。由此可見，昭平臺水庫在涵養灌區地下水方面效益巨大。

根據分析計算，灌區內淺層地下水資源量為9184.89萬m3/a。

TV214

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1673-8853（2014）-0063-02

2013-11-30

劉 青）