邯郸平原各县地下水资源量简易估算方法探讨
2012-06-13梁凤欣邯郸水文水资源勘测局
□梁凤欣(邯郸水文水资源勘测局)
1.引言
随着国民经济的快速发展和水资源的日益短缺,各地在认真落实和执行最严格的水资源管理制度的同时,必须要在随时摸清自身水资源家底的情况下,制定水资源开发利用规划和采取相应的管理对策与措施,时刻做到心中有数和有的放矢。根据邯郸市有关降雨径流资料统计,一般年份在邯郸平原区由降雨而产生的地表水资源数量已微乎其微,因此能否快速估算出地下水资源数量,进而摸清本地的水资源总量是解决问题的关键。本文旨在根据邯郸市水资源二次评价成果,通过对平原区有关水资源数量评价成果的统计、分析和计算,建立平原区不同水资源评价分区的年降水量(p)与年地下水资源量(Q)的相关关系,率定出一个既满足精度要求,又比较简易的经验公式,为随时估算地下水资源数量提供技术手段。
2.邯郸平原及二次水资源评价基本概况
2.1 邯郸平原基本概况
邯郸平原位于河北省最南部,地处北纬36°04′~36°57′,东经114°24′~115°28′之间。区域东连山东、南接河南,西靠邯郸山区,北依邢台部分县市。主要包括邯郸城区、临漳县、魏县、大名县、等区域。全区分为太行山山前冲积洪积倾斜平原和中东部冲积湖积平原。其中,太行山山前平原高程在100~50m之间;中东部平原地势低洼,一般海拔在50m以下,最低海拔为32.8m。
2.2 水资源二次评价基本概况
依据《全国水资源综合规划技术大纲》和《河北省市级水资源评价细则》要求,邯郸评价区按Ⅲ级流域分区和县级行政分区进行划分和评价。其中,共划分出滏西平原、漳卫河平原、黑龙港平原和马颊河平原4个Ⅲ级流域评价区;划分出魏县、大名县、馆陶县、邱县等13个县级行政评价分区。
本次水资源评价,选取的降水量、地表水资源量系列均为1956-2000年,计算的现状地下水资源量系列为1980-2000年,业界统称为第二次水资源评价。其中,平原区地下水资源量按水均衡法计算,并根据地下水的不同矿化度含量分为小于或等于2g/L的淡水资源量,大于2g/L小于或等于3g/L的微咸水资源量,大于3g/L的咸水资源量3部分。
3.邯郸平原区地下水补给现状
由邯郸市地下水资源现状评价成果可以看出,邯郸平原区小于或等于2g/L的淡水资源量多年平均值为78986万m3。其中,地下水资源数量最多的是2000年的127632万m3;地下水资源数量最少的是1992年的40102万m3。平原区地下水补给项主要包括降水入渗、侧向径流、河道渗漏、渠系渗漏、渠灌田间、井灌回归等6项,各补给项多年平均补给量分别占总补给量的73.1%、2.8%、9.7%、4.3%、1.7%和8.5%。
4.邯郸平原地下水资源数量简易估算方法
4.1 地下水资源数量简易估算方法的可行性
由邯郸平原地下水多年平均补给量的分配比例可以看出,在上述6项补给量中,降水入渗补给量占总补给量的比例高达73.1%,占地下水资源数量的比例更高达79.9%。因此,建立降水量(P)至地下水资源量(Q)的相关关系,求解出经验公式,而后由各评价区的年降水量通过对应的经验公式,估算出地下水资源量的可行性是极高的。
4.2 建立各分区地下水资源数量估算关系式
依据邯郸水资源二次评价成果,根据平原各分区逐年的年降水量(P)和年地下水资源量(Q),绘制各分区P~Q的相关图。由相关图上可以看出,各评价区的P~Q关系比较密切,且均呈线性关系,其方程形式为:
采用最小二乘法率定出各评价区P~Q直线方程的参数a和b,求出各评价区P~Q的关系式(即经验公式)。邯郸平原不同评价分区的P~Q关系式成果见表1;邯郸平原区(代表区)的P~Q关系图见图1。
表1 邯郸平原各分区P~Q关系经验公式统计表
图1 邯郸平原区P~Q关系图
4.3 简易估算方法的成果验证
根据各评价区P~Q关系的经验公式和逐年降水量进行地下水资源量估算,而后对各评价区进行误差评定。按照《河北省市级水资源评价技术细则》要求,不同计算方法计算的地下水资源数量成果误差应控制在±20%范围以内。通过验证,各评价区估算的地下水资源数量合格率在81.0%~95.2%之间。其中,大部分评价区的合格率大于或等于85.7%,而且拟合程度较高。说明利用P~Q关系的经验公式估算的地下水资源量精度是比较高的。误差评定结果见表1;代表县(大名县)估算成果与二次评价成果比较见图2。
图2 大名县地下水资源数量二次评价成果与公式估算成果比较图
5.结语
5.1 根据邯郸市水资源二次评价成果,通过数理统计方法求出的邯郸平原各区P~Q关系的经验公式,具有较强的可操作性,其降水量资料收集比较容易,估算方法相对简单,估算的地下水资源数量精度较高。P~Q经验公式可供市、县级水资源管理技术人员估算地下水资源数量,制定年度地下水资源开发利用规划,填报年度水资源报表时参考应用。
5.2 通过对简易估算方法估算的地下水资源数量成果进行验证和分析,发现成果误差较大的主要出现在降水量极低(250mm以下)和有大量灌溉地表水的年份,导致降水入渗比例降低,估算成果有一定差异,若发生此类年份时,建议对估算的数量进行适当调整。
[1]邯郸市水利局.河北省邯郸市水资源评价[M].北京:学苑出版社.2008.