淺談雨洪資源對東風湖泉域地下水補給潛力

趙晨琳??

【摘 要】東風湖泉域雨洪資源豐富，但歷時短、流量大、流速高，且沒有較大的調蓄水利工程。另外，為了水利工程的安全，區域內自產雨洪資源往往快速下泄，對其利用很少。東風湖泉域過境河流主要為清漳河，其汛期水量豐沛，如何將雨洪資源對東風湖泉域地下水進行補給，提高水資源利用效率，促進當地經濟快速發展是本次研究的課題。

【關鍵詞】：東風湖泉域；雨洪資源；地下水；漳河上游

【中國分類號】TV

【文獻標志碼】A

Potential of Rainwater resources in Dongfeng Lake watershed groundwater recharge

Zhao Chen-lin

（Gongyi City grassroots water service center Gongyi Henan 451200）

【Abstract】Rainwater resources is rich in Dongfeng Lake watershed， and the flood has the characters of short duration， large flow and high flow rate in this region. Because of the lack of large hydraulics for water deployment， rainwater resources are often quickly discharged in the region to protect hydraulics， so rainwater amount of available is very small. As the main river in the region， Qingzhang River has plenty of water in the flood season， there are many benefits and advantages to use rainwater for artificial recharge of groundwater resources， improve water use efficiency and promote the rapid development of the economy in Dongfeng Lake watershed. This is also a problem to study and solve in this project.

【Key words】Dongfeng Lake watershed；Rainwater resources；Groundwater；Zhang River upper

1. 引言

（1）如今，全國水資源緊缺加上利用方式不當，造成水資源的嚴重浪費，可通過科學的規劃和設計，蓄積汛期洪水作為可利用的水源。這不僅能改善生態環境質量，同時能減少洪災損失[1]。隨著水資源新型利用技術的發展和水資源管理手段的更新，在雨洪資源利用方面進行創新式的探索尤為重要[2]。

（2）東風湖泉域地下水監測斷面多，資料齊全。由于降水和來水集中，受“以排為主，入海為安” 傳統思想的影響，這造成雨洪資源的嚴重浪費[3]。把雨洪資源轉變為地下水是實現水資源可持續利用的有效手段[4]。

圖1 研究區域概況

2. 研究區概況

東風湖泉域屬漳河支流清漳河子流域，地理坐標：北緯36°31′-36°51′，東徑113°21′-113°48′。總面積約924Km2，東風湖泉域包括河北省涉縣偏城、鹿頭、偏店、更樂、涉城、神頭、河南店、木井、索堡、遼城10個鄉鎮的大部分地區，以及山西省黎城縣西井鎮和東陽關鎮的部分地區。區域內有偏城水庫、郭莊水庫、龍泉寺水庫、中原水庫、更樂水庫等小型水庫和龍湖、補天湖等人工湖（研究區域概況見圖1）。

3. 數據處理

本次徑流計算采用系列為1956～2012年。

3.1 劉家莊水文站天然徑流還原計算。

（1）劉家莊水文站天然徑流計算采用分項調查法，某河流斷面以上天然徑流量方程式[5]：

（2）經分析復核，1984年《海、灤河流域地表水資源》中具有劉家莊水文站1953～1979年日歷水和水文年的實測和天然徑流量資料；2004年《河北省水資源評價》及《山西省澤城西安水電站（二期）工程初步設計報告》中對劉家莊水文站1980～2000年系列進行了還原計算，經復核分析后采用；2013年《清漳河水資源配置方案》中具有劉家莊2001～2008年實測和還原系列，且以上成果均經過了審查，因此本次直接采用其還原結果。同時延長系列到2012年，1956～2012年天然系列多年平均徑流量為2.74億m3。

（3）為了保證徑流資料的一致性，需對下墊面受人類活動影響顯著的資料進行系列一致性修正。天然徑流進行一致性修正的方法是：首先分析流域不同時段的面平均降水與天然徑流相關關系；然后建立各分段內的降水徑流關系，對天然徑流進行一致性修正。修正后多年平均天然徑流量為2.46億m3。

3.2 年徑流分配。

豐水年選1990年為典型年，平水年選1993年為典型年，枯水年選1992年為典型年，特枯水平年選1999年為典型年，成果如表1：

4. 雨洪資源補給地下水分析

東風湖泉域內有眾多蓄水工程和洪水沖溝可作為地下水補給區且有三條可用于輸送洪水資源的輸水渠道和符合下滲補給的地質條件。汛期時可經引水工程將清漳河雨洪資源引入到補給區，通過自然下滲補給泉域地下水。

4.1 補給方案。

由漳西渠、漳北渠和漳南渠從清漳河引雨洪資源，注入到“三漳”渠所經洪水溝、水庫、坑塘、河道、人工湖等，通過自然下滲補給東風湖泉域地下水。通過采用不同方法進行計算得到東風湖泉域雨洪資源利用總量表見表2：

4.2 雨洪資源補給東風湖泉域水量。

4.2.1 河道入滲量計算。

4.2.1 .1 “三漳渠”所引雨洪資源由河道滲漏補給東風湖泉域地下水。清漳河兩岸山間洪水沖溝為第四系沖積卵礫石、砂礫石層，含水層厚度大，補給條件好。

本次采用單位河長輸水損失量方法進行河道滲漏補給量的計算[6]，計算公式：

Q河補 =Δ Qn（1-λ） L （2）

Δ Qn=b Q上/a （3）

式中：Q河補 為河道滲漏補給量；

Δ Qn為單位河長損失量；

L為計算河道長度；

λ為河道的水面蒸發量和浸潤帶蒸散發量之和與河道損失水量的比值；

Q上為上游來水量；

a、b為河床質及河床巖性的參數。

4.2.1.2 以五萬分之一地形圖為依據，對清漳河左岸石門溝、宇莊溝、索堡溝、狼巷溝和東枯河，右岸韓家山溝、峪里溝、神頭溝，進行河道入滲長度量計算，成果如表3：

4.2.1.3 清漳河兩岸山間洪水沖溝以第四系沖積卵礫石、砂礫石為主，取a=2.86×10-3，b=1.19，λ=0.35，代入式（2）和（3），得到如下表4成果表：

4.2.2 水庫入滲量計算。

（1）東風湖泉域內中原水庫、龍湖、補天湖等，通過將清漳河雨洪水在汛期通過下滲補給地下水。中原水庫滲漏量較大，水庫逐月滲水量按總庫容1.5%考慮，則中原水庫豐、平、枯、特枯水年分別補給地下水1.5萬m3、0.75萬m3、0.5萬m3、0.25萬m3；龍湖總庫容237萬m3，逐月滲水量按總庫容1.0%考慮，則龍湖豐、平、枯、特枯水年分別補給地下水4.7萬m3、2.4萬m3、1.6萬m3、0.8萬m3；補天湖總庫容98萬m3，逐月滲水量按總庫容1.0%考慮，則補天湖豐、平、枯、特枯水年分別補給地下水2.0萬m3、1.0萬m3、0.7萬m3、0.3萬m3。

（2）綜上分析：通過引用清漳河雨洪水，豐、平、枯、特枯水年中原水庫、龍湖、補天湖在汛期可下滲補給東風湖泉域地下水分別為8.2萬m3、4.2萬m3、2.8萬m3、1.4萬m3。

5. 結論

本文得到以下主要結論：

（1）東風湖泉域利用雨洪資源補給地下水是可行的。

（2）東風湖泉域通過三漳渠可利用雨洪資源豐、平、枯、特枯水平年分別為2004.5萬m3、1403.2萬m3、60.1萬m3、250.6萬m3；雨洪資源補給東風湖泉域地下水量豐、平、枯、特枯水年分別為1035.8萬m3、772.7萬m3、388.3萬m3、185.0萬m3。

（3）可在河道中修建小型擋水建筑物，增加入滲量，充分利用雨洪資源。

參考文獻

[1] 馮峰，許士國.雨洪資源利用功能與需求耦合效益識別法研究[J].水文，2009，29（2）：28～31.

[2] 王銀堂，胡慶芳，張書函，劉克琳.流域雨洪資源利用評價及利用模式研究[J].中國水利，2009（15）：13～16.

[3] 胡榮花，趙衛國，王婧雅.綜合利用雨洪資源 改善滄州水環境[J].地下水，2008，30（4）：102～104.

[4] 黃金林，遲寶明，陸瑩，杜新強.地下儲水空間雨洪資源調蓄技術研究進展[J].灌溉排水學報，2008，27（2）：123～127.

[5] 李東，蔣秀華，王玉明，李紅良.黃河流域天然徑流量計算解析[J].人民黃河，2001，23（2）：35～37.

[6] 羅健萍.淺談深圳市雨洪資源利用潛力[J].中國農村水利水電，2007（5）：9～10.