□王 偉(安陽水文水資源勘測局)
鶴壁市位于河南省北部,位于太行山與華北平原過渡帶,轄??h、淇縣兩縣和淇濱、鶴山、山城三區(qū),總面積2182km2,其中山地 331km2,占 15%,丘陵 646km2,占 30%,平原 1153km2,占53%,泊洼地52km2,占2%。湯鶴鐵路、浚鶴鐵路、京廣鐵路,107國道、京珠高速公路從市內(nèi)通過,交通十分便利。鶴壁市屬溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,氣溫、降水量等要素年際變化顯著,多年平均氣溫14.20℃,多年平均降水量618.30mm,降雨時空分布不均,汛期(6-9月)降水量占全年降水量的72%,西部山區(qū)降雨量大于東部平原。鶴壁市屬海河流域南運河水系,區(qū)內(nèi)主要河流為淇河,淇河是衛(wèi)河的主要支流之一,水質(zhì)優(yōu)良,北部邊緣有安陽河,中部有湯河,共產(chǎn)主義渠和衛(wèi)河在東部通過。鶴壁市供水以地下水源為主,供水總量的50%以上是都是依靠地下水源供水,且鶴壁市進行區(qū)劃調(diào)整后,對地下水還沒有進行過較系統(tǒng)、全面、完整的分析和研究。文章通過對鶴壁市平原區(qū)、山丘區(qū)地下水資源量進行分析研究,查清地下水的可開采量,劃分地下水功能區(qū),從而對鶴壁市科學(xué)合理開發(fā)利用地下水提供技術(shù)支撐。
1.1.1 降水入滲補給量
鶴壁市衛(wèi)河平原區(qū)多年平均降水入滲補給量為13665萬m3(1956-2010年),市區(qū)、??h、淇縣降雨入滲補給量分別是953,10052,2660萬m3。降水入滲補給量詳見表1。
1.1.2 河道滲漏補給量
衛(wèi)河平原區(qū)主要有淇河、衛(wèi)河、共渠3條河流。由于地表水資源減少及上游水庫的攔蓄,河道水量減少,淇河兩岸地下水埋深在3.77~6.30m,衛(wèi)河沿岸地下水埋深在5.79~13.53m,沿途河道水位高于兩岸地下水水位,有原來的地表水補給河道,已轉(zhuǎn)變?yōu)楹拥姥a給地下水,3條河道滲漏補給是域內(nèi)地下水的重要補給來源。本次用達西公式法分析,淇河新村~劉莊段,沿河滲漏量為0.36萬m3,共渠劉莊入衛(wèi)河段沿河滲漏量0.04萬m3,衛(wèi)河淇門~五陵段沿河滲漏量0.31萬m3???h沿河滲漏量5337萬m3,淇縣沿河滲漏量1807萬m3。
表1 降水入滲補給量表
1.1.3 灌溉渠系及田面入滲補給量
鶴壁市衛(wèi)河平原區(qū),大中型灌區(qū)有浚縣的天賚渠、淇縣的奪豐水庫、民主渠、沿淇河和衛(wèi)河的提灌站。此次入滲補給量采用2000-2010年各灌區(qū)的平均灌溉水量,天賚渠利用系數(shù)取0.50,其他取0.44;渠道滲漏系數(shù)取0.35;天賚渠田面灌溉入滲系數(shù)取0.15,其他取 0.12。
經(jīng)計算,??h入滲補給量1567萬m3,淇縣入滲補給量912萬m3,鶴壁市入滲補給量2479萬m3。
1.1.4 側(cè)向流入量
平原區(qū)的山前側(cè)向流入量一般采用達西公式計算。由于此次計算資料所限采用《河南省水資源研究》成果,山前側(cè)向流入量為 3001萬 m3。
1.1.5 井灌回歸量
鶴壁市衛(wèi)河平原區(qū)2000-2010年農(nóng)業(yè)開采量為25837萬m3,井灌回歸系數(shù)取0.15。經(jīng)計算,均衡期多年平均井灌回歸量為3876萬 m3。
鶴壁市平原區(qū)2000-2010年平均地下水開采量為31352萬m3,其中市區(qū)616萬m3,??h25950萬m3,淇縣4786萬m3。
根據(jù)水位動態(tài)資料繪制繪制地下水位變差圖求取地下水變差,經(jīng)計算2000-2010a11a來平均地下水水位變差在-0.08~-2.19m范圍內(nèi),地下水位平均下降速率為0.17m/a。均衡期年平均地下水儲變量-1602萬m3。
均衡區(qū)2000-2010年平均地下水總補給量為30165萬m3,地下水總排泄項為31352萬m3,補排差為1187萬m3,地下水儲變量為-1602萬m3,均衡誤差為415萬m3,均衡誤差較小。
在計算山丘區(qū)基流量時,選用新村站1956-2006年逐年的河川基流模數(shù),確定市區(qū)及淇縣山丘區(qū)的河川基流模數(shù)。淇河新村站不同典型年基流量分析成果見表2、3。
表2 淇河新村站不同典型年基流量分析成果表
表3 各行政分區(qū)地下水基流量計算成果表
山丘區(qū)的側(cè)向流出量等于平原區(qū)的山前側(cè)向流入量,由于此次計算資料所限采用《河南省水資源研究》成果,山前側(cè)向流出量為3001萬m3。
農(nóng)業(yè)開采的凈消耗系數(shù)與工業(yè)、生活開采各部相同。根據(jù)以往成果及本次2000-2010年用水量調(diào)查,工業(yè)用水的凈消耗系數(shù)一般在0.70~0.80,平均0.75;農(nóng)業(yè)用水的凈開采系數(shù)一般在0.85~0.90;平均取0.88;生活用水的凈開采系數(shù)一般為0.90~1.00,平均0.95??紤]地下水的開采凈消耗量區(qū)分不同用途分別計算。采用2000-2010年10a地下水平均開采量,鶴壁市山丘區(qū)地下水開采量9581萬m3,其中市區(qū)3237萬m3,淇縣6344萬m3。鶴壁市山丘區(qū)凈消耗量8130萬m3,其中市區(qū)2766萬m3,淇縣5364萬 m3。
計算結(jié)果,山丘區(qū)地下水資源量為21009萬m3,其中徑流量為9878萬m3,側(cè)向流出量為3001萬m3,開采凈消耗量為8130萬 m3。
通過以上計算可知山丘區(qū)地下水資源量為21009萬m3,衛(wèi)河平原區(qū)地下水資源量為26289萬m3,平原區(qū)與山丘區(qū)地下水重復(fù)計算量3001萬m3,地下水資源總量為44298萬m3。
淇縣京廣鐵路以東平原區(qū)、浚縣全部為地下水開發(fā)利用保護區(qū),分為集中式供水水源區(qū)和分散式開發(fā)利用區(qū)。
4.1.1 集中式供水水源區(qū)
有??h集中式供水水源區(qū)和淇縣城區(qū)供水水源區(qū)城區(qū)???h縣城水源地共有水源地1處:??h鳳凰山水源地。該水源地為深層承壓地下水,根據(jù)《細則》規(guī)定,需只劃分保護區(qū),不需設(shè)定準保護區(qū)。保護區(qū)劃分方法為:水源地共4眼井(使用3眼),故采用井群外圍各單井半徑50m圓的外切線所包含的區(qū)域設(shè)為保護區(qū),其面積為:0.03km2。水源地的水質(zhì)管理目標(biāo)為:Ⅱ類水質(zhì)。
淇縣縣城地下水源地有1處其保護區(qū)和準保護區(qū)。保護區(qū)劃分方法為:水源地的井群為“一”字排開,共5眼井,故采用各單井半徑50m圓的外切線所包含的區(qū)域,即東西長0.10km,南北長2km,其面積為0.20km2。水源地的水質(zhì)管理目標(biāo)為:Ⅱ類水質(zhì)。
4.1.2 分散式開發(fā)利用區(qū)
除集中式供水水源區(qū)外,鐵路以東廣大地區(qū)為分散式開發(fā)利用區(qū)。
根據(jù)保護區(qū)的劃分方法和原則,鶴壁市衛(wèi)河山丘區(qū)劃分為地下水開發(fā)利用保護區(qū),面積503km2。
根據(jù)保留區(qū)的劃分方法和原則,鶴壁市不需劃分保留區(qū)。
由于社會人口的持續(xù)上升,用水需求不斷增加,及對地下水循環(huán)規(guī)律認識不足,地下水的不合理開采已在很多地區(qū)形成了區(qū)域性地下水位降落漏斗,甚至導(dǎo)致含水層枯竭。一方面是由于不注重水資源利用,如蓄滯洪區(qū)建設(shè)不完善,太注重防洪,不注重水資源的收集,使豐水年、偏豐年洪水資源白白流失,致使地下水沒有得到有效補充。另一方面,過量超采地下水使地下水水位下降,并引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題。通過以上分析可知,鶴壁市的水資源供需矛盾日漸突出,因此要進一步加強蓄滯洪區(qū)建設(shè),在保證滿足防洪的同時最大限度的收集地表水;同時還要大力進行節(jié)水教育和宣傳,推廣普及節(jié)水工藝、節(jié)水工程、節(jié)水器具等的應(yīng)用,提高用水效率;增加地下水量和水質(zhì)的監(jiān)測頻率,實時掌握地下水的動態(tài),確保地下水資源的合理開發(fā)、有效利用和科學(xué)保護。