平泉縣供水工程地下水總補(bǔ)給量及可開采量分析

□王景浩（河北省承德水文水資源勘測(cè)局）

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平泉縣供水工程地下水總補(bǔ)給量及可開采量分析

□王景浩（河北省承德水文水資源勘測(cè)局）

文章利用區(qū)域水文地質(zhì)資料確定區(qū)域水文地質(zhì)參數(shù)，計(jì)算區(qū)域各項(xiàng)補(bǔ)給量和排泄量，并進(jìn)行區(qū)域地下水均衡計(jì)算，確定多年平均條件下區(qū)域地下水資源量和可利用量。分析結(jié)果表明，該項(xiàng)目的建設(shè)可以為緩解當(dāng)?shù)乜h城用水緊張起到重要作用，水源地水資源論證表明，該縣水源地有較高的開發(fā)潛力，且建設(shè)項(xiàng)目開采地下水資源不會(huì)對(duì)區(qū)域水資源產(chǎn)生負(fù)面影響。

地下水；補(bǔ)給量；開采量；分析

1　概述

根據(jù)縣城規(guī)劃，本水源地水廠建立后，將與自來水公司水廠組成完善的供水管網(wǎng)，同時(shí)關(guān)閉部分自備井，實(shí)行用水水資源統(tǒng)一管理。也就是說，水廠建成后的取水規(guī)模只是替代了自備水井的用水量規(guī)模，總用水量沒有大變化，水廠建成運(yùn)營(yíng)后，基本保持水資源現(xiàn)有狀況，建設(shè)項(xiàng)目開采地下水資源不會(huì)對(duì)區(qū)域水資源產(chǎn)生負(fù)面影響。同時(shí)，在地下水的開采過程中，通過土壤滲濾、吸附，對(duì)水質(zhì)也有一定的改善作用。

2　地下水總補(bǔ)給量及可開采量分析

2.1總補(bǔ)給量

總補(bǔ)給量按下式計(jì)算：地下水總補(bǔ)給量=降水入滲補(bǔ)給量+山前側(cè)向補(bǔ)給量+渠系滲漏補(bǔ)給量+田間入滲補(bǔ)給量+井灌回歸量

2.1.1降水入滲補(bǔ)給量

降水入滲補(bǔ)給量指降水入滲到土壤中，并在重力作用下繼續(xù)下滲補(bǔ)給地下水的水量。用下式計(jì)算：

式中：Q降—降水入滲補(bǔ)給量（萬m3）；α—降水入滲補(bǔ)給系數(shù)，見表1；P—計(jì)算區(qū)面平均雨量（mm）；F—計(jì)算區(qū)面積，為286 km2。

計(jì)算出多年平均降水入滲補(bǔ)給量為796.89萬m3。保證率為95%的降水入滲補(bǔ)給量為503.51萬m3。

2.1.2側(cè)向補(bǔ)給量

表1　降水入滲補(bǔ)給系數(shù)表

山區(qū)地下水以潛流方式補(bǔ)給山前平原區(qū)的地下水的水量。此量采用斷面法按達(dá)西定律計(jì)算求得。公式如下。

式中：Q側(cè)補(bǔ)—山前側(cè)向補(bǔ)給量（萬m3）；K—含水層滲透系數(shù)（m/d）；I—垂直于剖面的水力坡度，從地下水等值線圖查算而得；H—含水層厚度（m）；L—計(jì)算斷面長(zhǎng)（m）；T一年的日數(shù)，按365 d計(jì)。

由上式求算出評(píng)價(jià)區(qū)山前側(cè)向補(bǔ)給量為1379.72萬m3。

2.1.3井灌回歸補(bǔ)給量和渠灌田間入滲補(bǔ)給量

2.1.3.1井灌回歸補(bǔ)給量

指抽取地下水灌溉，回歸補(bǔ)給地下水的水量。采用公式：

式中：Q井—井灌回歸補(bǔ)給量（萬m3）；β井—井灌回歸系數(shù)；Q井田—井灌進(jìn)入田間的水量（萬m3）。

由上式求算出計(jì)算井灌回歸補(bǔ)給量84.80萬m3。

2.3.1.2渠灌田間入滲補(bǔ)給量

指地上水進(jìn)入田間后，經(jīng)包氣帶滲透補(bǔ)給地下水的量。采用公式：

式中：Q渠—渠灌田間入滲補(bǔ)給量（萬m3）；β渠—渠灌田間入滲補(bǔ)給系數(shù)；Q渠田—渠灌進(jìn)入田間的水量（萬m3）。

計(jì)算出渠灌田間入滲補(bǔ)給量為299.63萬m3。

表2　計(jì)算區(qū)多年平均地下水補(bǔ)給量表

2.1.4可開采量的計(jì)算

可開采量是在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可能的條件下，不致造成地下水持續(xù)下降、水質(zhì)惡化、地面沉降等不良后果時(shí)，開采的淺層地下水的水量。它是一定時(shí)期內(nèi)既有補(bǔ)給保證，又能從含水層取出的穩(wěn)定水量。本次評(píng)價(jià)采用開采系數(shù)法，公式為：

式中：Q可采—地下水可開采量（萬m3）；Q總補(bǔ)—地下水總補(bǔ)給量，采用多年平均值（萬m3）；ρ—可開采系數(shù)；它與計(jì)算區(qū)的巖性、含水層厚度、單井出水量、平水年的地下水埋深等因素有關(guān)。據(jù)計(jì)算區(qū)的地下水埋深、巖性、含水層厚度及涌水量等參數(shù)，確定開采系數(shù)采為0.90（詳見表3），計(jì)算出可開采量為2304.91萬m3。保證率為95%的可開采量為2040.80萬m3。

表3　山間盆地開采條件分區(qū)表

2.2水源地取水可靠性分析

現(xiàn)狀年計(jì)算區(qū)每年實(shí)際開采量為1152.11萬m3，近期2020年用水量為1214.90萬m3，遠(yuǎn)期2025年用水量1811.58萬m3，地下水可開采量為2304.91萬m3，保證率為95%的可開采量為2040.80萬m3，所以，水廠建成運(yùn)營(yíng)后，不會(huì)動(dòng)用原有的儲(chǔ)存水量，可開采量能夠滿足用水需求。又因可開采地下水水質(zhì)良好，化驗(yàn)項(xiàng)目均符合中華人民共和國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）。所以，水源地的水質(zhì)、水量都能滿足建設(shè)項(xiàng)目要求。

3　結(jié)論

從資源量上，計(jì)算出水源地所在均衡區(qū)的多年平均地下水可開采量為2304.91萬m3，保證率為95%的地下水可開采量為2040.80萬m3。按近期取水規(guī)模下實(shí)際開采量為1214.90萬m3，遠(yuǎn)期總開采量1811.58萬m3，占可開采量的78.60%，水源地能夠保證水廠長(zhǎng)期的用水需求。

從供水需求上，近期2020年用水規(guī)模為1.97萬m3/d，遠(yuǎn)期2025年用水規(guī)模為2.44萬m3/d，各種設(shè)計(jì)用水定額都符合用水規(guī)定。因此，近期擬建供水能力1.01萬m3/d地下水水廠，加上原有供水能力0.45萬m3/d，不足部分由自備水源解決。

從退水設(shè)計(jì)上，水廠及水源地工程建設(shè)用水不產(chǎn)生工業(yè)廢水，廠區(qū)產(chǎn)生少量的生活廢水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染影響不大，城區(qū)退水設(shè)計(jì)合理，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成大的影響。水廠取水也不會(huì)影響其他的用水戶。

［1］王洪斌.城市供水水源地可利用水量計(jì)算［J］東北水利水電. 2010（9）：48-50

［2］孔繁洲.環(huán)縣廟兒溝地下水賦存特性分析及可開采量計(jì)算［J］2007（3）：19-21.

（責(zé)任編輯：李樂樂）

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1673-8853（2016）06-0036-02

王景浩（1982-），男，工程師，研究方向：水文預(yù)報(bào)水資源規(guī)劃。

2016-04-11