□王婧雅 馬曉麗

滄州市是河北省乃至全國(guó)最缺水的地區(qū)之一，也是河北省政府確定的深層地下水嚴(yán)重超采區(qū)，地下水超采帶來(lái)了地面沉降等一系列環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。嚴(yán)重缺水上升為生態(tài)問(wèn)題、民生問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題，滄州市降水量的80%集中在汛期，境內(nèi)河道縱橫，坑塘眾多，加之旱季的淺層地下水埋藏較深，有較大的地下調(diào)蓄庫(kù)容，可以利用雨洪資源回補(bǔ)地下水。滄州市東光縣每年開(kāi)采深層地下水約3200萬(wàn)m3，屬于深層地下水嚴(yán)重超采區(qū)；境內(nèi)溝渠縱橫，坑塘密布，又有古河道區(qū)，水文地質(zhì)條件適中，是開(kāi)展地下水回補(bǔ)的理想地區(qū)，當(dāng)?shù)卣退块T(mén)十分重視雨洪資源的利用工作，故選定東光縣做為典型區(qū)。

1.典型區(qū)雨洪資源量分析

1.1 雨洪資源量

1.1.1 本地降雨形成的地表水資源量

東光縣不同頻率降水形成徑流量詳見(jiàn)表1。

1.1.2 上游來(lái)水量

2012 年南運(yùn)河來(lái)水量為0.8334億m3，主要集中在 7、8、9 三個(gè)月。進(jìn)入東光縣境內(nèi)時(shí)流量已經(jīng)很小。漳衛(wèi)新河慶云站徑流量為6.194億m3，從來(lái)水過(guò)程可以看出，漳衛(wèi)新河全年都有來(lái)水，但主要集中在 7、8、9三個(gè)月，1、2月份次之。

1.1.3 可攔蓄量

漳衛(wèi)新河P=50%頻率的入境洪水量是4.41億m3，鑒于當(dāng)?shù)厮Y源短缺現(xiàn)狀，綜合考慮河道生態(tài)需水和下游用水，將入境量的40%進(jìn)行攔蓄，可攔蓄量為1.764億m3，該河為山東和河北的界河，東光縣按1/2的使用權(quán)考慮，東光縣的可攔蓄量為0.882億m3。

1.2 雨洪資源可利用量分析

東光縣在頻率P=50%的典型年降水產(chǎn)生的總徑流量為3917萬(wàn)m3，可利用量為1567萬(wàn)m3；漳衛(wèi)新河P=50%頻率時(shí)的洪水量為8820萬(wàn)m3；可利用量為 4410萬(wàn) m3。

2.雨洪資源回補(bǔ)地下水的可行性探索分析

2.1 雨洪資源回補(bǔ)淺層地下水的可行性探索分析

2.1.1 淺層水文地質(zhì)條件分析

區(qū)內(nèi)有2條自西南至東北方向分布的古河道沉積，其含水層顆粒相對(duì)較粗，富水性較好?？偯娣e為91km2，底板埋深30m左右，巖性以細(xì)砂和粉砂為主，溶解性總固體在0.2～1.0g/L左右，為淡水區(qū)。是地下水回補(bǔ)的理想?yún)^(qū)域。

2.1.2 淺層地下可調(diào)節(jié)庫(kù)容分析

地下水庫(kù)可調(diào)蓄庫(kù)容采用均衡法，Vrs=S.A.△H

Vrs—地下水可調(diào)蓄庫(kù)，m3；

A—計(jì)算面積，91km2；

S—為調(diào)蓄層給水度，取0.035；

ΔH—為地下水庫(kù)調(diào)蓄層厚度或最高水位與規(guī)劃調(diào)蓄層底界面的水位差，取5.5m（最高水位為汛期的0.5m，最低水位是汛前的6.0m）；

計(jì)算得知，區(qū)內(nèi)古河道區(qū)的可調(diào)蓄庫(kù)容為1752萬(wàn)m3，加之其他淡水區(qū)水的可調(diào)蓄庫(kù)容，可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)淺層地下含水層有足夠的庫(kù)容。

2.1.3 淺層地下水回補(bǔ)技術(shù)分析

一是地表入滲。地表入滲主要是通過(guò)透水面將雨水滲入土壤。透水面主要包括農(nóng)田、干涸河道、河灘等入滲條件較好的地面。地表入滲適宜于水流速度緩慢、來(lái)水較為平穩(wěn)、平坦的地區(qū)。

二是坑塘入滲補(bǔ)給。坑塘入滲補(bǔ)給要求坑塘底部具有較好的入滲條件，適用于水流較急、流量較大或礫石層接近地面的地區(qū)?？犹寥霛B補(bǔ)給具有補(bǔ)給水量大、方法簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉的特點(diǎn)。

表1 東光縣不同頻率降水形成徑流量計(jì)算表

圖1 回補(bǔ)承壓水模式示意圖

圖2 深井自身回灌示意圖

三是水平輻射井補(bǔ)給。輻射井較一般滲井入滲能力可提高3～5倍。缺點(diǎn)是造價(jià)較高，尤其是透水層或含水層在離地面較深時(shí)。

以上淺層地下水回補(bǔ)技術(shù)比較成熟，可在東光縣的古河道地區(qū)進(jìn)行應(yīng)用，在東光縣利用雨洪水回補(bǔ)淺層地下水，在技術(shù)上是可行的。

2.1.4 水源、水質(zhì)的可行性

至2020規(guī)劃水平年，東光縣P=50%頻率的雨水可利用量為1567萬(wàn)m3，洪水可利用量為 4410萬(wàn) m3，這兩部分水主要是用于農(nóng)業(yè)和生態(tài)，屆時(shí)，引黃水量為1200萬(wàn)m3，中水量為1000萬(wàn)m3，隨著南水北調(diào)通水，黃河水將用于農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)和生態(tài)的可供水量為8177萬(wàn)m3，而規(guī)劃水平年50%頻率時(shí)農(nóng)業(yè)和生態(tài)的需水量為7798萬(wàn)m3，這樣可將多余的雨洪資源量以用來(lái)回補(bǔ)淺層地下水。由此認(rèn)為雨洪水回補(bǔ)淺層地下水在水量上是可行的。

東光縣淺層地下水埋藏淺，直接接受降水補(bǔ)給，即使不進(jìn)行人工回補(bǔ)，地表水也會(huì)自然入滲到淺層地下，二者聯(lián)系密切，水質(zhì)差別較小，均受到中到重度污染，污染指標(biāo)主要為氨氮等，鑒于地表水污染較重，回補(bǔ)到淺層地下水易造成二次污染，應(yīng)采取一系列的相關(guān)措施，加大地表水污染治理力度，改善水質(zhì)，避免或減輕對(duì)淺層地下水造成的二次污染。

2.2 雨洪資源回補(bǔ)深層地下水的可行性探索分析

典型區(qū)的目標(biāo)層和超采層主要是第III、IV承壓含水組，底板埋深450m左右。

承壓含水層的回補(bǔ)技術(shù)主要可分為無(wú)壓回補(bǔ)和加壓回補(bǔ)，主要有井內(nèi)注入回灌、深淺機(jī)井聯(lián)動(dòng)回灌、深井自身回灌、加壓式回灌等。

2.2.1 井內(nèi)注入

利用水的自身重力，將達(dá)標(biāo)水源注入到目標(biāo)含水層的井中，達(dá)到回補(bǔ)承壓地下水的作用。

2.2.2 利用深、淺機(jī)井引取雨洪資源回灌

主要是充分利用坑塘、洼淀、河道、溝渠、農(nóng)田、地面攔蓄的地表水，使其滲入到淺層地下含水層，再利用淺井抽取淺層淡水資源回灌到深井中。詳見(jiàn)圖1。

2.2.3 利用深井自身回補(bǔ)承壓水

在下深井井管時(shí)，在淺層淡水層處也設(shè)置花管，既濾水管，這樣將滲入淺層的雨洪資源流入深層，補(bǔ)充深層地下水。詳見(jiàn)圖2。

2.2.4 加壓式人工回補(bǔ)

加壓式人工回灌是通過(guò)加壓泵將回灌水壓入深層含水層。一般采用同層加壓方式進(jìn)行，即在回灌過(guò)程中將回灌井密封，通過(guò)加壓向回灌井進(jìn)行注水。

3.雨洪資源回補(bǔ)地下水對(duì)超采區(qū)治理的作用和影響

3.1 實(shí)現(xiàn)對(duì)深層地下水壓采

旱季騰出淺層地下庫(kù)容，汛期回補(bǔ)，增加了淺層地下水的可開(kāi)采量，減少了對(duì)深層地下水的開(kāi)采，可實(shí)現(xiàn)對(duì)深層地下水的壓采。

3.2 改善生態(tài)水環(huán)境

雨洪資源回補(bǔ)淺層地下水，改善了淺層地下水水質(zhì)，增加了水資源可利用量，從而減少農(nóng)業(yè)對(duì)深層地下水的開(kāi)采，使其得到休養(yǎng)生息，水位逐漸恢復(fù)，改善和修復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)水環(huán)境。

3.3 促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展

當(dāng)?shù)販\層地下水咸淡交替，雨洪資源回補(bǔ)到地下，緩解了水資源供需矛盾，減少了水事糾紛，促進(jìn)社會(huì)和諧。