懷來縣存瑞鎮供水工程地下水資源評價

2016-09-12 08:01:44王景浩河北省承德水文水資源勘測局

河南水利與南水北調 2016年7期

□王景浩（河北省承德水文水資源勘測局）

懷來縣存瑞鎮供水工程地下水資源評價

□王景浩（河北省承德水文水資源勘測局）

生產和生活需要利用而又可能利用的地下水統稱為地下水資源，其作為保障生產和生活需要不可或缺的重要資源，在開發利用之前，必須對其量和質做出評價，據此制定開發利用和保護管理規劃。基于懷來縣存瑞鎮供水工程實際情況，進行了地下水資源的評價分析和論證，其論證工作是以水源地所在的水文地質單元為分析范圍，依據水源地水文地質詳查資料進行了取水水源的可靠性和可行性分析。

供水工程；地下水；水資源；評價

1　概況

懷來縣存瑞鎮供水工程取水水源為地下水，取水規模為2198 m3/d，水資源開發利用屬于平衡區，地質條件簡單。因此，參照《建設項目水資源論證導則》中水資源論證分類分級指標，確定該工程水源論證工作等級為三級。目標取水層為沖洪積層潛水，主要分布在洋河岸邊的一、二級階地內。含水量厚度5～30 m，巖性為砂卵石、砂礫石等，單井出水量40～60 m3/h。水質較好，礦化度＜1 mg/L。側向補給和降水入滲條件較好，地下水埋深10～90 m，適于工農業用水。

2　地下水資源評價

依據《河北省市級水資源評價技術細則》，對論證區地下水資源量進行計算。根據水均衡原理，在某一時段內地下水的補排平衡式為：總補給量-總排泄量=蓄變量。

根據資料年限、計算條件和獲取資料的精度等，分項計算地下水的總補給量和總排泄量，并進行水均衡計算。以地下水總補給量扣除井灌回歸水量為地下水資源量。本次計算時段為1996-2008年。

2.1補給量

論證區地下水補給量包括降水入滲補給量、山前側向補給量、渠系滲漏補給量、渠灌田間入滲補給量和井灌回歸補給量。

2.1.1降水入滲補給量

計算公式采用：

式中：Pr-年降水入滲補給量（萬m3）；P-年降水量（mm），采用沙城站1996-2008年多年降水量值（見表1）；α-年降水入滲補給系數；F-論證區面積（218 km2）。

表1　沙城站1996-2008年降水量表（單位：mm）

依據不同巖性，逐年計算年降水入滲補給量，求出均值Pr 為1037.80萬m3。

2.1.2山前側向補給量（Q側補）

指山區地下水以地下徑流或河道潛流形式，水平補給平原區淺層地下水的水量。計算公式：

式中：Q側補-山前側向徑流補給量（萬m3）；K-含水層滲透系數（m/d）；I-垂直于剖面方向上的水力坡度；H-含水層厚度（m）；L-計算斷面長度（m）；T-計算時段長度，為365 d。

由此計算得論證區山前側向補給量為795.78萬m3。

2.1.3渠灌田間入滲補給量及井灌回歸水量（Q灌和Q井）

渠灌田間入滲補給量為田間渠道（一般指斗渠以下各級渠道）的滲漏補給量，井灌回歸補給量為輸水渠道的滲漏補給量。一般用下式計算：

式中：Q灌-渠灌田間入滲補給量，萬井灌回歸水量，萬渠灌進入田間的水量，萬由井泵提水用于農田灌溉的水量，萬分別為渠灌田間入滲補給系數和井灌回歸系數（見表2）。

表2　山間盆地平原區灌溉入滲補給系數β取值表

渠灌進入田間的水量和井灌水量是采用經過合理性校核的1991-2003年實際調查資料。由此計算得渠灌田間入滲補給量為254.78萬m2，井灌回歸補給量為215.31萬m2。

2.1.4補給量匯總

由上述計算得盆地平原區多年平均淺層地下水總補給量為3140.81萬m3，地下水資源量為2925.53萬m3。各項補給量見表3。

表3　論證區多年平均各項補給量表（單位：萬m3）

2.2排泄量

論證區地下水排泄項包括淺層地下水實際開采量、潛水蒸發量、河道排泄量和側向流出量。

2.2.1淺層地下水實際開采量（Q采）

調查時段為1996-2008年。調查數據經過了合理性檢查，調查統計論證區地下水實際開采量，并按農業用水、工業用水及城市生活用水量進行了分析校對。淺層地下水實際開采量為1806.52萬m3。

2.2.2潛水蒸發量（ε）

潛水蒸發量指潛水在毛細管作用下向上運動形成的蒸發量。根據水面蒸發資料及水文地質實際情況，采用潛水蒸發系數法計算，計算公式為：

確定潛水蒸發極限埋深為4 m，由于該平原區內地下水埋深均＞4 m，該項不計算，以0計。

2.2.3河道排泄量（Q河排）

當河道水位低于兩岸地下水位時，河道排泄地下水。利用響水堡水文站的1996-2008年實測資料，繪制1996-2008年逐日平均流量過程線，采用直線斜割的方法求出每年基流量，再利用基流摸數計算出盆地的河道排泄量為740.41萬m3。

2.2.4側向流出量

指地下水以地下徑流或河道潛流形式，水平向排泄出論證區的水量，計算公式為：

式中：Q側排-側向排泄量，（萬m3）；K-含水層滲透系數，依據砂礫石經驗數值結合當地的地質資料確定，為35 m/d；I-垂直于剖面方向上的水力坡度，從地下水位等值線圖上量取，為6.70‰；H-含水層厚度，依據斷面附近的鉆孔資料確定，為15 m；L-計算斷面長度，垂直于地下水流向截取，為4500 m；T-計算時段長度，為365 d。

側向流出量為577.73萬m3。

由上述計算論證區多年平均總排泄量為3124.61萬m3，各項排泄量匯總見表4。