常玉萍
(大同市水文水資源勘測(cè)分局,山西 大同 037008)
陽(yáng)高縣位于山西省境北部?jī)?nèi)外長(zhǎng)城之間,地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原交接地帶的外長(zhǎng)城腳下,屬大同市所轄,總面積1 705 km2。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,水資源供需矛盾日趨突出,地下水資源已成為陽(yáng)高縣城鄉(xiāng)生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的重要供水水源。因此,有必要開展全縣地下水資源評(píng)價(jià),摸清全縣地下水資源狀況,科學(xué)評(píng)估地下水及其開發(fā)利用現(xiàn)狀,為合理開發(fā)、高效利用、有效保護(hù)、優(yōu)化配置水資源提供科學(xué)依據(jù)。
地下水是指賦存于飽水巖土空隙中的重力水,地下水資源量是指地下水體參與水循環(huán)可以逐年更新的動(dòng)態(tài)水量。
陽(yáng)高縣山區(qū)皆為一般山丘區(qū),面積996.4 km2,占全縣總面積的58.4%;盆地面積708.6 km2,占全縣總面積的41.6%,評(píng)價(jià)分區(qū)見表1。
表1 陽(yáng)高縣地下水資源評(píng)價(jià)分區(qū)表 單位:km2
此次水資源評(píng)價(jià)按流域分區(qū)進(jìn)行。根據(jù)陽(yáng)高縣流域特征及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,將全縣劃分為6個(gè)流域分區(qū),即鎮(zhèn)川河區(qū)、黑水河區(qū)、黃水河區(qū)、白登河區(qū)、吾其河區(qū)、桑干河區(qū),在此基礎(chǔ)上按地形地貌及水文地質(zhì)條件劃分為3級(jí)類型區(qū):Ⅰ級(jí)類型區(qū)將評(píng)價(jià)區(qū)劃分為平原區(qū)和山丘區(qū);Ⅱ級(jí)類型區(qū)將山丘區(qū)劃分為一般山丘區(qū)、巖溶山區(qū)、山間盆地平原區(qū);Ⅲ級(jí)類型區(qū)將各類型區(qū)分別劃分為若干均衡計(jì)算區(qū)。
計(jì)算采取評(píng)價(jià)系列為1956—2008年的多年平均地下水資源量。根據(jù)地下水的補(bǔ)排特性,平原區(qū)地下水資源量按補(bǔ)給量法計(jì)算,山丘區(qū)地下水資源量按排泄量法計(jì)算,再扣除兩者之間的重復(fù)量,即為該區(qū)地下水資源量。
表2 陽(yáng)高縣地下水資源量匯總成果表
平原區(qū)補(bǔ)給量:根據(jù)盆地平原區(qū)地下水補(bǔ)給來源,其總補(bǔ)給量Q總補(bǔ)=Q降+Q側(cè)+Q河+Q渠+Q田+Q井+Q污。
山丘區(qū)排泄量:根據(jù)山丘區(qū)的消耗途徑,一般山丘區(qū)的排泄量Q山排=Rg+Q側(cè)+Q潛+Q泉+Q蒸+Q凈,其中,Rg代表基流量。
盆地平原區(qū)與山丘區(qū)間的重復(fù)量Q重=Q側(cè)+Q基重。
運(yùn)用以上公式計(jì)算得出:1956—2008年陽(yáng)高縣地下水資源量8 329.8萬m3/a,其中盆地平原區(qū)為6 833.2萬 m3/a,山丘區(qū) 4 849.9萬 m3/a,重復(fù)量3 353.3萬 m3/a。
地下水可利用量即地下水可開采量,是指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi),通過經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行且不因地下水開采造成地下水位持續(xù)下降、水質(zhì)惡化、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問題和不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響的情況下,允許從含水層中開采的最大水量。
地下水可開采量按平原區(qū)、巖溶山區(qū)、一般山區(qū)計(jì)算,由于山區(qū)均屬一般山丘區(qū),因此可開采量按平原區(qū)和一般山丘區(qū)計(jì)算。
可開采量的多少取決于補(bǔ)給條件和水文地質(zhì)條件。該縣盆地平原區(qū)開采條件一般,地下水開發(fā)利用程度中等,因此本次評(píng)價(jià)采用開采系數(shù)法計(jì)算可開采量。計(jì)算公式為:Q可開=ρ·Q總補(bǔ),其中,ρ代表可開采系數(shù)。
對(duì)于有潛水蒸發(fā)的地區(qū),地下水可開采量以垂直排泄法計(jì)算。計(jì)算公式為:Q可開=Q實(shí)+Q潛蒸·C,其中,C代表蒸發(fā)系數(shù)。對(duì)于無潛水蒸發(fā)的地區(qū),以地下水現(xiàn)狀開采量作為可開采量。經(jīng)計(jì)算,陽(yáng)高縣盆地平原區(qū)地下水可開采量5 096.6萬m3/a,一般山丘區(qū)地下水可開采量368.1萬m3/a,共計(jì)5 464.7萬m3/a。
地下水供水水源主要是管井開采,集中供水主要供水對(duì)象為城市生活、大中型工礦企業(yè)和農(nóng)灌井片,分散供水主要供水對(duì)象為農(nóng)業(yè)灌溉、小型水利工程、農(nóng)村生活及小型工礦企業(yè)用水。陽(yáng)高縣盆地平原區(qū)供水條件較好,擁有四大供水系統(tǒng),山丘區(qū)只有小型水利工程,僅為農(nóng)業(yè)或農(nóng)村生活供水。作為供水設(shè)施和供水條件相對(duì)優(yōu)越的盆地平原區(qū),由于水資源相對(duì)貧乏,且工農(nóng)業(yè)和城市生活需水量大,資源型缺水成為這一地區(qū)的主要矛盾。
陽(yáng)高縣現(xiàn)有水井2 108眼,機(jī)電配套井2 017眼,裝機(jī)容量23.41 kW,其中淺層地下水井2 029眼,配套1 938眼,占總井?dāng)?shù)的96.3%;深層承壓水井79眼,全部為機(jī)電配套井,占總井?dāng)?shù)的3.7%。2010年地下水開采量4 434萬m3,其中:農(nóng)業(yè)供水3 007萬m3,工業(yè)供水748.2萬m3,城鎮(zhèn)生活供水1 16.8萬m3,農(nóng)村生活供水539萬m3,生態(tài)環(huán)境供水23 萬 m3。
地下水用水量4 259.9萬m3,其中:農(nóng)牧漁業(yè)用水2 856.7萬m3,農(nóng)村人畜用水533.6萬m3,工業(yè)用水733.2萬m3,城鎮(zhèn)生活用水114.5萬m3,生態(tài)用水21.9萬m3,分別占地下水用水量的 67.1%,12.5%,17.2%,2.7%和0.5%。
根據(jù)《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》要求,按地下水開采系數(shù)法劃分,將地下水資源開發(fā)利用程度分為地下水嚴(yán)重超采區(qū)、一般超采區(qū)、地下水采補(bǔ)平衡區(qū)和地下水開發(fā)尚有潛力區(qū)。陽(yáng)高縣多年平均地下水開采量4 514.8萬m3,地下水可開采量5 464.7萬m3,開發(fā)利用程度82.6%,屬采補(bǔ)平衡區(qū)。
本次評(píng)價(jià)在充分收集各種觀測(cè)、試驗(yàn)及調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料和以往水資源評(píng)價(jià)成果的基礎(chǔ)上,對(duì)全縣地下水資源數(shù)量、可利用量、開發(fā)利用情況進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析和評(píng)價(jià),結(jié)果表明:陽(yáng)高縣多年平均地下水資源量8 329.8萬m3,在各水資源分區(qū)中,最大為白登河區(qū)2 653.5萬m3,最小為鎮(zhèn)川河區(qū)65.2萬m3;全縣地下水可開采量5 464.7萬m3;地下水開發(fā)利用程度82.6%,屬采補(bǔ)平衡區(qū)。為保護(hù)地下水資源,建議綜合利用地表水和地下水,合理制定開發(fā)利用地下水規(guī)劃,為保護(hù)地下水資源提供科學(xué)依據(jù)。