□王新來 □張巧云 □王曉勇(河南水利投資集團有限公司;南陽水文水資源勘測局;漯河水文水資源勘測局)
漯河市處于伏牛山東麓平原和淮北平原交錯地帶,地勢平坦,局部低洼,地形上總的趨勢西北高東南低,自西北向東南傾斜,平均坡降為1/3050的緩坡,全區屬平原洼地。按微地貌劃分,全區土地可分洼地、平地和崗地。屬大陸性季風氣候。根據漯河水文站站1969-2012年觀測資料,漯河市多年平均降水量 804.20 mm;降水量年際及年內變化大,最大年降水量1461.60 mm(2000年),最小年降水量384.80 mm(1978年);年內降水多集中在6-9月份,占年降水量的62.50%;而11月至翌年3月,只占年降水量的13.50%。多年平均蒸發量1761.40 mm,蒸發量年際變化不大。
漯河市城市現狀用水量包括生活用水量、工業用水量、環境用水量和近郊農村用水量。區域內自備井開采量為1655.20×104m3/a,自來水公司井水開采量為827.40×104m3/a,農業機井開采量為146×104m3/a,市區地下水開采量為 2628.63×104m3/a,即7.20×104m3/d,其中淺層地下水開采量為1273.20×104m3/a,即3.49×104m3/d,中深層地下水開采量為1262.50×104m3/a,即3.46×104m3/d,深層地下水開采量為80.60×104m3/a,即0.22×104m3/d,地熱水開采量為12.30×104m3/年,即0.03×104m3/d。
綜合分析開采量、水位動態等因素可以看出漯河市中深層地下水總體上處于超采狀態,由于混合開采及越流的存在,將使中深層地下水漏斗區污染,有益元素含量降低,降落漏斗區,開采強度過大,井間距過密,長此下去,水質將向差的趨勢發展,水位持續下降,勢必會引起降落漏斗進一步擴大,從而造成地裂縫、地面沉降等地質災害。
2013年度監測區水位動態長期觀測點共設20個,其中國家級監測點8個,省級監測點12個,淺層水觀測點10個;中深層觀測水點8個;深層觀測水點1個;超深層水觀測點1個;統調點58個。國家級監測點監測頻率為6次/月,省級監測點監測頻率為3次/月,統調點監測頻率2次/年,水質監測頻率為1次/年。2013年度共取得埋深數據1082個,其中6次/月監測點數據576個、3次/月監測點數據432個、統調點數據74個。
4.1.1 枯水期(5月份)
根據2013年5月份枯水期漯河市中深層地下水水位統調資料分析:水位埋深<30 m區:分布于源匯區沙河以南、澧河以北的區域,面積9.99 km2,占監測區總面積5.78%。
水位埋深30~35 m區:主要分布于市區的西南部,包括城關鎮—干河陳街辦—西開發區—京廣鐵路以西的區域,面積47.22 km2,占監測區總面積27.33%。
水位埋深35~40 m區:分布于寧洛高速以北、沙河以南的大部分區域,面積37.53 km2,占監測區總面積21.72%。
水位埋深40~45 m區:主要分布于市區中北的淞江路一帶及燕山路沿線部分區域,面積22.54 km2,占監測區總面積13.04%。
水位埋深>45m區:分布于燕山路以東的區域,面積55.51km2,占監測區總面積32.12%。
監測區枯水期(5月份)中深層地下水平均水位埋深38.11 m;最大水位埋深52.45 m,位于漯河市人民東路南街村藥業有限公司,最小水位埋深26.32 m,位于河南省三劍客奶業有限責任公司。
4.1.2 豐水期(8月份)
根據2013年8月份豐水期漯河市中深層地下水水位統調資料分析:水位埋深<30 m區:分布于源匯區澧河以北、沙河以南的部分區域,面積8.16 km2,占監測區總面積4.72%。水位埋深30~35 m區:分布于市區的西部,包括澧河以南、沙河以北的小部分區域,面積21.29 km2,占監測區總面積12.32%。水位埋深35~40 m區:分布于市區大部分地區,主要位于沙河以南的區域,面積59.53 km2,占監測區總面積34.45%。水位埋深40~45 m區:分布于市區中北部的淞江路一帶及市區東部召陵區委—高新區—后謝鄉沿線的帶狀區域,面積 21.47 km2,占監測區總面積12.43%。
水位埋深>45 m區:呈片狀分布于市區東部高新區的大部分區域,面積62.35 km2,占監測區總面積36.08%。
監測區豐水期(8月份)中深層地下水平均水位埋深39.92 mm,比上年同期下降0.19 m,最大水位埋深54.10 m,位于漯河市人民東路南街村藥業有限公司,較上年同期下降6.59 m;最小水位埋深25.78 m,位于河南省三劍客奶業有限責任公司,較上年同期上升9.58 m。
2013年豐水期8月份,根據中深層監測井的監測資料統計:深層地下水水位變幅與2012年同期相比,呈上升趨勢,平均水位高程為19.19 m,平均變幅0.18 m,最大降幅位于漯河市南街村藥業有限公司-6.59 m。
4.3.1 枯水期
根據枯水期中深層地下水水位分析,降落漏斗主要分布于:沙河以南、京廣鐵路以東、南三環以北、東環路以西的區域,漏斗中心位于人民東路南街村藥業有限公司附近,水位高程為6.05 m(水位埋深52.45 m),降落漏斗面積16.53 km2。占監測區總面積的9.56%。
4.3.2 豐水期
根據豐水期中深層地下水水位分析,降落漏斗分布于:沙河以南、澧河以東、寧洛高速北、東環路以西的區域,漏斗中心位于人民東路南街村藥業有限公司附近,水位高程為4.40 m(水位埋深54.10 m),降落漏斗面積20.71 km2。占監測區總面積的11.98%,與去年同期相比降落漏斗略有縮小。
4.3.3 降落漏斗變化趨勢分析
漯河市中深層地下水流向是區域外圍向市區中東部補給,由此可見,由于中心城區中深層地下水的過量開采等原因,地下水收支平衡遭到破壞,地下水位持續下降,形成了地下水降落漏斗。
4.4.1 中深層地下水彈性儲量
中深層地下水彈性儲量由下式計算:
式中:Q彈=F×S×h
Q彈—含水層彈性儲量 (m3);F—計算區面積(m2),F=42.80×106m2;S—彈性釋水系數,S=4.13×10-4;引用《河南省地質工程勘察院》分析計算成果。h—承壓含水量自頂板算起的壓力水頭高度(m),h=48m。經計算,其彈性儲量為8.48×105m3
4.4.2 中深層地下水可開采量
4.4.2.1 徑流補給量計算
開采條件下的徑流補給量由達西公式計算:
Q=K×M×L×I
式中:Q—徑流補給量(m3/d);K—含水層滲透系數(m/d);M—含水層厚度(m);L—徑流補給斷面長度(m);I—水力坡度。
計算結果見表1。

表1 徑流補給量計算結果表
4.4.2.2 淺層地下水的越流補給量計算公式為:

式中:Q越—越流補給量(m3/d);Kz—越流補系數;△h—深淺層水水位差,取△h=10 m;F—漏斗面積(m2);取 F=42.8×106m2;Mz—弱透水層厚度(m),取 Mz=40 m。經計算,越流補給量為3210 m3/d。
4.4.2.3 中深層地下水可開采量計算
中深層地下水可開采量為以上兩項之和,漯河市城區中深層地下水可開采量為27850 m3/d。綜上所述:2013年漯河市開采中深層地下水34600 m3/d,超過中深層地下水可開采量,超采6750 m3/d。因此,漯河市城區形成較大的降落漏斗,如不進行限采,降落漏斗會逐漸加深,增大漏斗范圍。
經分析計算,漯河市城區中深層地下水可開采量為27850 m3/d。綜上所述:2013年漯河市開采中深層地下水34600 m3/d,超過中深層地下水可開采量,超采6750 m3/d。因此,漯河市城區形成較大的降落漏斗,如不進行限采,降落漏斗會逐漸加深,增大漏斗范圍。
5.1.1 漯河市枯水期
中深層地下水平均水位埋深38.11 m;漯河市豐水期:中深層地下水平均水位埋深39.92 m,比上年同期回升1.40 m。
5.1.2 漯河市枯水期地下水降落漏斗分布
中深層地下水以15 m水位等值線為漏斗邊界,降落漏斗面積16.36 km2,漏斗中心水位高程為6.05 m(水位埋深52.45 m)。漯河市豐水期地下水降落漏斗分布:中深層地下水以15 m水位等值線為漏斗邊界,降落漏斗面積20.53 km2,漏斗中心水位高程為4.40 m(水位埋深54.10 m)。
5.1.3 漯河市建城區面積42.8 km2,中深層地下水彈性儲量為8.48×105m3,多年平均可開采量為 27850 m3/d(1017×104/a)。
5.2.1 應采取有效措施
逐步限采中深層地下水,2013年漯河市開采中深層地下水34600 m3/d,超過中深層地下水可開采量,超采6750 m3/d。因此,漯河市城區形成較大的降落漏斗,如不進行限采,降落漏斗會逐漸加深,增大漏斗范圍。
5.2.2 加大節約用水宣傳
做好地下水資源保護工作,強化節水意識。
5.2.3 積極推廣節水技術
降低工業用水量,提高用水重復率。
5.2.4 合理調度利用好南水北調中線工程供水
南水北調中線工程每年對漯河市供水8×103萬m3的地表水,將很大程度上緩解漯河市水資源緊缺局面。