大浪淀水库周边浅层地下水动态分析及调控措施

2012-03-10刘兰芳李红霞王春芳

海河水利 2012年3期

刘兰芳，李红霞，李韧，王春芳

（1.沧州市水利科学研究所，河北沧州 061000；2.沧州市大浪淀水库管理处，河北沧州 061000；3.沧州市水务局，河北沧州 061000；4.沧州市水利工程处，河北沧州 061000）

1 概况

大浪淀水库位于沧州市以南沧县、南皮、孟村三县交界处，为大（2）型外源性平原水库，是以沧州市及周边县市城区居民生活用水为主兼顾工农业生产用水的重要地表水源地。

大浪淀水库系 “大河故渎”留下的天然洼淀，从1957年开始围堤建库，1958年蓄水，当时蓄水水域面积40.74 km2，最高蓄水位8.06 m（黄海高程，下同），高出平均地面高程1.06 m。受资金不足影响，当时未做防渗工程，致使周边地区的地下水位因水库蓄水而逐渐抬高，周边农田土壤相继出现了沼泽化、次生盐碱化，影响范围达2 km，1960年被迫停止蓄水。修复后的大浪淀水库于1997年1月首次蓄水，至今已连续调引外援水16次，蓄水15年，设计最高蓄水水位12.471 m，死水位6.471m，高出水库周边平均地面高程5.5m。经过10多年的蓄水运行，水库周边地区已由水库修复前的干旱缺水变为水资源丰富，水环境也发生了变化。

2 水位动态

2.1 水库水位与截渗沟水位

大浪淀水库一般在每年冬季蓄水，蓄水结束时为最高水位，到下一次蓄水开始时为最低水位。2010年最高蓄水位为12.20 m，最低蓄水位9.06 m。

2010年截渗沟水位全年在4.4～5.83 m运行，其中南段截渗沟水位在4.7～5.77 m运行、北段截渗沟水位在4.4～5.83 m运行。

2.2 周边浅层地下水水位

2010年水库周边浅层地下水位在4.27～7.71 m，平均值为5.80 m，从区域上看，浅层地下水流向总的趋势是SW-NE。

2010年浅层地下水埋深在0.14～4.72m，平均值为1.63 m。水库西南部、东部地下水埋深小于1 m；北部埋深在1～3 m；西部埋深大于2 m。从总体上看，北部、西北部地下水水位埋深大于南部、西南部、东部。

2010年地下水位、水库水位、截渗沟水位历时曲线，如图1所示。

图1 2010年水位历时曲线

2.3 浅层地下水动态类型

根据影响因素的不同，大浪淀水库周边1 km内浅层地下水动态类型大致可分为两种，即降水、水库渗漏-蒸发、开采型和降水、渗漏补给-蒸发型。

降水、水库渗漏-蒸发、开采型主要分布在截渗沟外围的西北部、北部和东南部区域。其特点是：水库蓄水结束后处于高水位运行期，地下水在水库渗漏水的顶托下，3月地下水位为年内第一次高水位；进入3月中旬后，春灌开始，抽取地下水，地下水位明显降低，至6月形成年内最低水位；进入汛期后，降水量明显增加，农田灌溉停止，在水库渗漏补给的同时，降水入渗补给地下水，8月中旬至9月上旬地下水位又一次出现全年最高值。

降水、渗漏补给-蒸发型主要分布在低洼地带。其特点是：全年地下水位均较高，地下水位受水库渗漏、降雨补给而升高，因潜水蒸发和少量开采而下降。

3 浅层地下水位变化影响因素分析

对大浪淀水库周边浅层地下水动态变化起主导作用的因素有气象、地形地貌、农事活动、截渗沟水位及水库水位等。

气象因素对浅层地下水位的影响主要是降水和蒸发。春季干旱少雨，蒸发量大，地下水位逐渐下降，到汛前地下水位埋深降为年内最深；汛期，降水量增大，尽管蒸发量也相应增加，但地下水的补给量远远大于蒸发量，至汛末埋深为全年最浅；汛后，降雨减少，地下水位逐渐下降。

大浪淀是一个四周由古河道与高地包围的浅碟形河间洼地，东部、西南部地势低洼，地面高程在5.5～6 m，南部和北部地面高程在7.0～7.5 m，这样的地形势必影响降雨入渗和地下水径流。

农田灌溉对地下水位变化有一定的影响。在作物灌溉期，大浪淀周边农田灌溉取水分为两种情况：离截渗沟较近的田地，抽取截渗沟沥水直接灌溉，使得该区地下水补给量较自然状态下大得多，此部分区域地下水位上升；离截渗沟较远的田地，则利用浅井进行灌溉，导致地下水位下降。以水库西北部的叶三拨村一带为例，距截渗沟50 m的地下水埋深为1.36 m，而距截渗沟750m的地下水埋深为1.99 m。

截渗沟水位对周边地下水水位的影响不容忽视。水库建设初期，为保证堤坝安全、最大限度地回收渗漏水、防止周边农田产生盐渍化，在距坝轴线100 m处设置了截渗沟，设计控制水位4.3 m。近年来，由于截渗沟淤积严重，截渗沟水位处于超控制水位运行，尤其是2010年水库截渗沟水位超过控制水位0.1～1.47 m运行，致使截渗沟水源源不断地补给周边地下水，造成周边地下水埋深明显变浅。

水库渗漏对地下水位变化亦有影响。水库蓄水结束，库区水位与库外浅层地下水水位位差明显加大，在水库渗漏水压力作用下，水库内的水向四周渗漏，使周边地下水埋深变浅。

4 调控措施

4.1 截渗沟淤积严重，亟待清淤

经过10多年的运行，截渗沟普遍严重淤积，截渗沟高水位运行，致使截渗沟工程调控水位功能降低，周边浅层地下水位抬升明显，对排咸淋碱极为不利。因此，应尽快实施对截渗沟清淤，以避免对周边土地造成不良影响。

4.2 按设计调控截渗沟水位

截渗沟是为防止因水库蓄水而造成周边浅层地下水位抬升、预防次生盐碱化而修建的控制性工程设施，设计控制水位4.3 m。水库管理单位应加强对截渗沟水位的调控，当水位达到或超过4.3 m时应及时利用下游排水闸、站将截渗沟水位降至4.3 m以下。

4.3 合理规划，排沥除渍

水库西南部地势低洼，地面高程在5.5～6.5m。水库工程和沧宁公路的兴建切断了原有二号干沟及其他沟渠的排水通道，汛期沥水及水库渗漏水难以排出，致使该区域浅层地下水水位居高不下，随着水分的蒸发、土体中的盐分上移，溶解性总固体较1997年明显升高。水分蒸发、盐分滞留于地表，如不及时排除沥水，极易造成盐渍化、沼泽化。相关部门要高度重视，对该区域应重新规划，结合农田水利基本建设清淤排水沟渠，修建穿路闸涵，排沥除渍，降低地下水位，确保农田生态安全。