劉蘭芳
(滄州市水利科學(xué)研究所,河北 滄州061000)
大浪淀水庫屬大(Ⅱ)型外源性平原水庫。修復(fù)后的水庫至今已連續(xù)調(diào)引外援水16次,蓄水15a,水庫設(shè)計(jì)最高蓄水水位12.471m(黃海高程、下同),死水位6.471m,高出水庫周邊地區(qū)平均地面高程5.5m。大浪淀水庫始建于1957年,1958年蓄水,當(dāng)時(shí)蓄水水域面積40.74km2,水庫最高蓄水位8.06m,高出平均地面高程1.06m,水庫周邊地區(qū)的地下水位因水庫水滲漏補(bǔ)給而升高,地下水位埋深長期超出了農(nóng)田土壤防止返鹽堿臨界埋深(>2.0m)和農(nóng)作物生長抗?jié)晨節(jié)n托的臨界埋深(0.5~1m),導(dǎo)致農(nóng)田相繼出現(xiàn)了沼澤化、土壤次生鹽(漬)化加重,影響范圍達(dá)2km,受害農(nóng)田超過0.4萬hm2,1960年被迫棄庫還田。
為防止歷史上曾有過的“水、鹽”危害發(fā)生,最大程度地發(fā)揮工程效益,此次修復(fù)建設(shè)的大浪淀水庫采取了減滲和截滲工程措施,并定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行長期監(jiān)測,為合理地調(diào)控滲漏水和指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。
1997年監(jiān)測井點(diǎn)布置于南、北圍堤垂直于距截滲溝以外2km內(nèi)6(排)個(gè)斷面,每個(gè)斷面7眼;2004年進(jìn)行了調(diào)整,為圍堤四周垂直于距截滲溝以外1km內(nèi)7個(gè)斷面,每個(gè)斷面3~6眼,監(jiān)測井深度5~9m。地下水位監(jiān)測頻率由每旬一次和蓄水期加密監(jiān)測調(diào)整為每月一次。在監(jiān)測地下水位同時(shí)監(jiān)測水質(zhì),水質(zhì)監(jiān)測由每年4次(凍前、凍后、汛前、汛后)調(diào)整為每年2次(汛前、汛后)。
為便于分析,選取2011年監(jiān)測區(qū)WE斷面每月10日地下水位數(shù)據(jù)繪制動(dòng)態(tài)歷時(shí)曲線(圖1),選取2011年5月10日地下水位繪制等值線(圖2)。
圖1 2011年監(jiān)測區(qū)淺層地下水位標(biāo)高歷時(shí)曲線
圖2 2011年5月水庫周邊地下水位等值線
從圖1和圖2可以看出,水庫蓄水結(jié)束后和汛末地下水位標(biāo)高最高、埋深最淺,汛前地下水位標(biāo)高最低、埋深最深。距截滲溝200m以內(nèi)地下水水位受截滲溝影響大,同一時(shí)間觀測距截滲溝500~800m地下水位標(biāo)高最高,800m以外地下水位變化逐漸變小。
2011年監(jiān)測區(qū)內(nèi)淺層地下水水位埋深在0.17~3.65m之間,平均埋深為1.67m。在水庫的北部及東南部區(qū),農(nóng)田工程比較完善并開采地下水灌溉農(nóng)田,旱季地下水埋深一般大于2.5m,最大埋深值為3.65m;在高水位期,地下水埋深一般大于1.5m。在水庫的西南部及東部為非開采或少量開采地下水區(qū),全年地下水埋深小于2m,在旱季最小埋深僅0.5m,在高水位期地下水埋深接近地表,該區(qū)域次生鹽漬化嚴(yán)重,農(nóng)作物生長受到不同程度的抑制。
大浪淀水庫周邊地區(qū)地下水位第四系松散沖沉積物構(gòu)成的孔隙水,水庫蓄水后其周邊的地下水受水庫滲漏水、自然降雨、蒸發(fā)、開采、灌溉以及氣候、土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌等多種人為因素和自然因素的影響和制約。根據(jù)影響因素不同,地下水動(dòng)態(tài)類型大致可分為降雨入滲、水庫滲漏水補(bǔ)給—開采、蒸發(fā)型和降雨入滲、水庫滲漏補(bǔ)給—蒸發(fā)型兩種。
這一類型區(qū)主要分布在水庫的西北部、北部和東南部。地下水埋深2~5m,地下水年變幅2~3m。地下水周年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化特征是:地下水在水庫蓄水后的側(cè)滲影響下,地下水位上升,地下水位埋深變淺,3月份出現(xiàn)年內(nèi)第1次潛水高水位期。進(jìn)入3月中下旬后,氣溫上升,蒸發(fā)強(qiáng)烈,春灌開始,抽取地下水,地下水位下降,5月下旬或6月中旬形成年內(nèi)最低谷;進(jìn)入汛期后,降水量增加,農(nóng)田灌溉停止,地下水在水庫滲漏水補(bǔ)給的同時(shí)加上降雨入滲補(bǔ)給,至8月下旬或9月上旬地下水位埋深又一次變淺,為年內(nèi)第2次潛水高水位期。年度內(nèi)地下水位主要受水庫滲漏和降雨補(bǔ)給而升高,農(nóng)田灌溉開采和潛水蒸發(fā)而下降。
這一類型區(qū)主要分布在水庫的東部和西南部的大浪淀淀區(qū)內(nèi),從地形地貌上看,地勢低洼,全年地下水位埋深小于2m,地下水變幅1~1.5m。地下水位年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化的特征是:全年地下水埋深淺。地下水位受水庫滲漏補(bǔ)給、降水補(bǔ)給而升高,受排水溝的淋漓、少量開采和蒸發(fā)而下降。
(1)減滲和截滲工程防滲效果顯著,水庫蓄水后的周邊地下水抬高值影響范圍小于1km。
(2)水庫周邊區(qū)地下水位距截滲溝500~800m最高的原因是庫區(qū)地層巖性沉積變化復(fù)雜,第Ⅰ相對隔水層(淤泥質(zhì)層)不連續(xù),使Ⅰ、Ⅱ隔水層之間有水平繞滲條件,是繞滲量補(bǔ)給地下水所致。
(3)實(shí)踐證明截滲溝設(shè)計(jì)控制在4.3m以下(防返鹽堿水位)是合理的,當(dāng)截滲溝水位接近4.3m時(shí),應(yīng)及時(shí)開啟下游水工建筑物進(jìn)行排除;當(dāng)截滲溝溝底淤積接近4.3m時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清淤,充分發(fā)揮截滲溝工程效益,保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。
(4)相關(guān)部門要引起高度重視,對該區(qū)域應(yīng)重新規(guī)劃,結(jié)合農(nóng)田水利基本建設(shè)清淤排水溝渠,修建穿路閘涵,排瀝除漬,確保農(nóng)田生態(tài)安全。周邊鄉(xiāng)村在干旱季節(jié)應(yīng)盡量開采淺層地下水灌溉農(nóng)田,在給農(nóng)作物提供良好生長環(huán)境同時(shí)加速水的垂直循環(huán),有利于改良土壤,提高水的利用效率和生態(tài)效益。
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[3]劉蘭芳,賈玉玲.大浪淀水庫周邊地區(qū)水鹽動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)報(bào)告[R].