蒙城縣水資源現(xiàn)狀分析

孟繁瑾 王海明

蒙城縣水資源現(xiàn)狀分析

孟繁瑾 王海明

一、基本概況

蒙城縣隸屬于安徽省亳州市，位于安徽省西北部，亳州市東南部，地處東經(jīng)116°15′～116°49′和北緯32°56′～33°29′之間，東臨蚌埠市懷遠(yuǎn)縣，西接渦陽縣、利辛縣，南靠淮南市鳳臺縣，北依淮北市濉溪縣。蒙城縣國土面積2143.9km2，耕地面積230萬畝，人口131.9萬。蒙城地理位置優(yōu)越，境內(nèi)交通便利，公路四通八達(dá)，有省道S305、S307、S203三線路經(jīng)過蒙城城區(qū)。水運(yùn)有渦河和茨淮新河，分別為五級和四級航道。

二、水資源量

1.降水量

根據(jù)縣境內(nèi)蒙城、板橋集等11個雨量站1956～2013年降水資料分析，蒙城縣多年平均降水量為873.2mm，降水年內(nèi)分布的不均勻性表現(xiàn)突出，年代變化趨勢也比較明顯，見圖1和圖2。

2.地表水資源量

據(jù)1956～2011年計(jì)算成果，降水總量18.72億m3，徑流深為163.4mm、地表徑流系數(shù)為0.187，產(chǎn)水模數(shù)為16.34萬m3/km2，多年平均地表水資源量為3.50億m3，頻率為20%、50%、75%、95%的地表水資源量分別為5.33億m3、2.86億m3、1.55億m3、0.51億m3。

3.淺層地下水資源量

蒙城縣多年平均淺層地下水資源量為4.03億m3，頻率為20%、50%、75%、95%的淺層地下水資源量分別為4.84億m3、3.95億m3、3.32億m3、2.54億m3。

4.中深層及深層地下水資源量

中深層承壓含水層組埋深在50m深，蒙城縣城區(qū)基本上以中深層、深層地下水作為開采對象，城區(qū)形成了較大降深的超采漏斗。據(jù)2012年亳州市地下水情通報(bào)，全市開采漏斗面積約1307.7km2，蒙城縣城區(qū)占全市地下水降落漏斗總面積的25.3%，約350km2。

蒙城縣中深層、深層地下水資源量為4066萬m3/a，折合近11.13萬m3/d，其中越流補(bǔ)給量、彈性釋水量分別占中深層孔隙地下水資源量的92.2%、7.8%。

5.水資源總量

蒙城縣多年平均（1956～2013年）水資源總量為63699萬m3，產(chǎn)水系數(shù)為0.34，產(chǎn)水模數(shù)為29.71萬m3/km2，頻率為20%、50%、75%、95%的水資源總量分別為8.62億m3、5.93億m3、4.23億m3、2.91億m3。各分區(qū)成果見表1。

三、出入境水量

蒙城縣入境水量主要由利辛縣和渦陽縣入境，蒙城縣境內(nèi)河流自北向南主要出入境河道依次分布有北淝河、渦河、芡河和茨淮新河。渦河蒙城閘控制著斷面14950km2以上的匯水面積，1980～2012年渦河蒙城閘平均流量40.3m3/s、水量為12.72億m3。蒙城閘1980～2012年汛期（6～9月）平均流量為81.89m3/s，多年平均水量為8.63億m3，占多年平均總水量的67.8%；平均最大月流量為118.27m3/s（7月），水量占多年平均總水量的24.9%；平均最小月流量為7.93m3/s（3月），水量占多年平均總水量的1.7%。

渦河多年平均入境水量為3.922億m3，2012年入境水量為4.140億m3；渦河多年平均出境水量為16.34億m3，2012年出境水量為4.384億m3。茨淮新河多年平均過境水量為6.585億m3，2012年過境水量0.156億m3。

四、水資源可利用量

1.地表水可利用量

采用倒算法推算蒙城縣當(dāng)?shù)氐牡乇硭Y源可利用量。計(jì)算公式為：

式中：Wdk—當(dāng)?shù)氐乇硭Y源可利用量；R—當(dāng)?shù)氐乇硭Y源量；Kb—不可利用系數(shù)，其值為不可以被利用的水量與不可能被利用的水量之和與地表水資源量的比值。推算蒙城縣當(dāng)?shù)氐牡乇硭Y源可利用量，多年平均、20%、50%、75%和95%頻率地表水可開采量分別為13450萬m3、16820萬m3、13196萬m3、9846萬m3和4112萬m3。

2.地下水可開采量

為防止和減輕地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，保障和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，目前不宜以不可替代的深層地下水作為應(yīng)急戰(zhàn)略儲備資源。因此，在計(jì)算地下水可開采量時僅考慮淺層地下水。

采用可開采系數(shù)法計(jì)算蒙城縣淺層地下水資源的可開采量。

圖1 蒙城縣1956～2013年年均雨量月分配比例圖

圖2 蒙城縣單站雨量年代變化趨勢圖

式中：Q可開—地下水可開采量（萬m3/a）；ρ—可開采系數(shù)；Q總補(bǔ)—地下水總補(bǔ)給量（萬m3/a）。

根據(jù)對地下水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算得出的蒙城縣多年平均淺層地下水資源的可開采系數(shù)為0.563，各水均衡類型區(qū)的可開采系數(shù)在0.55～0.58之間。蒙城縣淺層地下水資源的可開采量為22898萬m3，20%、50%、75%和95%頻率淺層地下水可開采量分別為26638萬m3、22592萬m3、19664萬m3和15921萬m3。

3.水資源可利用總量

水資源可利用總量等于地表水可利用量與地下水安全開采量之和減去兩者的重復(fù)計(jì)算量，重復(fù)利用量主要是平原區(qū)淺層地下水的渠系滲漏和田間入滲補(bǔ)給量的開采利用部分。

蒙城縣多年平均水資源可利用量為33963萬m3，水資源可利用率為53.3%。其中，地表水可利用量為13450萬m3，占水資源可利用量的39.6%，地表水資源可利用率為38.4%；淺層地下水安全開采量為22898萬m3，占水資源可利用量的67.4%，安全開采率為56.3%；重復(fù)計(jì)算量為2385萬m3，占水資源可利用量的7.0%。蒙城縣水資源可利用總量見表2。頻率為20%、50%、 75%、95%的水資源可利用總量分別為4.43億m3、3.23億m3、2.44億m3、1.70億m3。

五、水質(zhì)狀況

1.地表水水質(zhì)

2012年渦河渦陽閘上段全年Ⅲ類水占58.33%，Ⅳ類水占16.67%，劣Ⅴ類水占25.00%。汛期Ⅲ類水占80.00%，Ⅳ類水占20.00%。非汛期Ⅲ類水占42.86%，Ⅳ類水占14.29%，劣Ⅴ類水占42.86%。主要污染物氨氮。

2012年茨淮新河縣境上游闞疃閘上段全年Ⅱ～Ⅲ類水占100.00%。汛期Ⅱ～Ⅲ類水占100.00%。非汛期Ⅱ～Ⅲ類水占100.00%。

2012年芡河立倉橡皮壩上段全年Ⅱ～Ⅲ類水占83.33%，Ⅳ類水占8.33%，劣Ⅴ類水占8.33%。汛期Ⅱ～Ⅲ類水占60.00%，Ⅳ類水占20.00%，劣Ⅴ類水占20.00%。非汛期Ⅱ～Ⅲ類水占100.00%。

綜上所述，蒙城縣境內(nèi)主要河流渦河水質(zhì)相對較差，茨淮新河、芡河水質(zhì)相對較好。

2.地下水水質(zhì)評價

（1）地下水化學(xué)類型

蒙城縣淺層地下水化學(xué)類型以HCO3-Na·Ca和HCO3-Na·Mg型為主，占63.6%。其次為HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca·Na和HCO3-Ca型，陰離子以HCO3為主，陽離子以Na為主，Ca次之。pH值在7.0～8.6，除個別地方外，礦化度0.2～0.5g/L，屬于低礦化度淡水。深層地下水由于區(qū)內(nèi)徑流緩慢，交替微弱。水化學(xué)類型以HCO3-Na型為主，芡河以北的大部地區(qū)為HCO3-Na型，礦化度0.8～1.2g/L。芡河以南的大部地區(qū)為HCO3CL-Na型，礦化度0.5～0.8g/L。

表1 蒙城縣不同頻率分區(qū)水資源量計(jì)算成果表

表2 蒙城縣不同年型水資源可利用總量計(jì)算成果表單位：萬m3

（2）地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評價

蒙城縣淺層地下水埋深多小于3m，易受人為污染，水質(zhì)較差多為Ⅳ類，主要是鐵、錳、氟化物含量較高，一般鐵離子含量0.45～1.89mg/L，錳離子含量0.13～3.70mg/L。全縣大部地區(qū)氟化物超標(biāo)，達(dá)1.0～3.2mg/L。

蒙城縣境內(nèi)深層地下水水質(zhì)較差，超標(biāo)指數(shù)主要是氟化物，部分地區(qū)溶解性總固體、總硬度、鐵、錳也超標(biāo)。蒙城縣地下水主要受降水入滲補(bǔ)給，消耗主要為潛蒸發(fā)，由于地形平坦，地下水力坡度小，徑流條件差，造成氟聚集導(dǎo)致不宜飲用，只有尋找合適的含水層，或者對高氟水進(jìn)行集中處理，才可用作生活飲用水。

六、結(jié)論與建議

（1）蒙城縣多年平均地表水資源量為53330萬m3，多年平均淺層地下水資源量為40314萬m3，多年平均中深層地下水安全開采量4066萬m3；蒙城縣多年平均水資源總量為63699萬m3，地表水和地下水重復(fù)計(jì)算量為7860萬m3。

（2）蒙城縣多年平均水資源可利用總量為33963萬m3，其中地表水資源可利用量為13450萬m3，淺層地下水資源安全開采量為22898萬m3，重復(fù)計(jì)算量為2385萬m3。

（3）根據(jù)調(diào)查，蒙城縣地表水利用量低，應(yīng)充分利用現(xiàn)有水利工程設(shè)施，增加地表水的調(diào)蓄能力，加大地表水利用量，加快外調(diào)水源工程建設(shè)，緩解地下水的供水壓力

（作者單位：安徽省（水利部淮河水利委員會）水利科學(xué)研究院水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室233000淮河水利委員會233001）