昭平台灌区浅层地下水资源量分析

2014-03-05郭艳艳平顶山水文水资源勘测局

河南水利与南水北调 2014年1期

□郭艳艳（平顶山水文水资源勘测局）

昭平台灌区浅层地下水资源量分析

□郭艳艳（平顶山水文水资源勘测局）

地下水资源量是在地下水不断补给、储存和消耗的循环过程中形成的。从供水和保护环境出发，以及长期稳定开发利用，资源的利用应限于可更新和恢复的那部分水。通过对昭平台灌区地下水均衡趋势的分析计算，计算其各个均衡区补给量、排泄量以及开采量，对以后昭平台灌区节水改造，保护地下水资源及地下水合理开发利用都具有借鉴意义。

均衡区；资源量；结果分析

1 灌区状况

昭平台灌区位于淮河流域上游，属沙颍河水系，灌区在昭平台水库下游沙河两岸，灌区西起昭平台水库，东到许南公路，南靠伏牛山余脉，北依外方山至北汝河。沙河从中间穿过，把灌区分为南北两大部分。灌区内由南、北两个主干渠组成，灌区设计灌溉面积6.67万hm2。灌区受益范围包括平顶山市的鲁山县、宝丰县、叶县及新华区、湛河区共五个县（区）24个乡(镇)，灌区地处北纬33°32′～33°56′东经112°47′～113°20′之间。

2 计算方法

地下水资源量是在地下水不断补给、储存和消耗的循环过程中形成的。从供水和保护环境出发，以及长期稳定开发利用，资源的利用应限于可更新和恢复的那部分水。同时考虑含水层的调解作用，不同年季，地下水的补给项目和补给强度不同，因此，地下水补给量是一变量，使地下水总处于平衡—不平衡—平衡的发展过程中，这就需要从多年均衡的角度加以研究，通过对灌区资料的分析研究，灌区内各个均衡区水文地质状况、补给项和消耗量又比较清楚，故采用多年均衡法进行计算。

根据水均衡原理，一个地区含水层（组）的地下水，在一个时段内的补给和消耗不平衡循环过程中，含水层（体）水体积的变化量，等于这一时段内补给量和消耗量之差，用公式表达为：

式中：Q总补-Q总消—时段内含水层（体）水体积变化量（m3）

Q总补—时段内各补给项补给量之和（m3）

Q总消—时段内各消耗项消耗量之和（m3）

μ—含水层水位变动带平均给水度（无量纲）

Δt—时段长度（a）

Δh—时段内地下水位变化幅度（上升为正，下降为负）（m）

F—含水层（组）分布面积（m2）

2.1 均衡区的划分

根据灌区内的地形地貌、水文地质条件、地下水埋深、包气带的岩性、厚度以及补排关系等，再结合行政区划，把整个灌区划分为：叶县均衡区、鲁山沙河南均衡区、鲁山沙河北均衡区、宝丰均衡区等四个均衡区。

2.2 补给量

通过分析计算，各个均衡区各项补给量分别为：降雨入渗补给量、渠灌入渗补给量、井灌入渗补给量和侧向补给量。通过分析计算各个均衡区以及整个灌区总补给量，其结果见表1。由表1可见，灌区内浅层地下水天然资源量以降雨入渗补给为主，占资源总量的82%。

表1 昭平台灌区浅层地下水总补给量表（单位：万m3）

2.3 排泄量

通过分析计算，各个均衡区各项排泄量分别为：蒸发量、人工开采量、河渠排泄量和侧向排泄量以及整个灌区各个均衡区浅层地下水总排泄量。其计算结果见表2。

表2 昭平台灌区浅层地下水总排泄量表（单位：万m3）

由表2可见，灌区内浅层地下水天然资源量以河渠排泄为主，其排泄量占45%。

2.4 均衡分析

浅层地下水水均衡指平原区均衡计算区或计算分区多年平均地下水总补给量与总排泄量的均衡关系。但在人类活动影响和均衡期间代表多年的年数并非足够以及计算精度、累积误差的情况下，水均衡还与均衡期间浅层地下水蓄变量(ΔW)有关，即：

式中：X—绝对均衡差（万m3/a）；

δ—相对均衡差（%）。

当Χ值或δ值较小时，可近似判断为Q总补、Q总排、ΔW三项计算成果的计算误差较小，亦即计算精确程度较高；反之，则表明计算误差较大，计算精确程度较低，其计算结果见表3。

通过计算分析，整个昭平台灌区相对均衡差为-2.4%，符合评价技术规范要求。

表3 昭平台灌区浅层地下水多年平均均衡分析表

2.5 浅层地下水资源量

根据平原区地下水资源评价方法和以上计算成果，灌区地下水资源量为9184.89万m3/a。按补给项分类，灌区浅层地下水资源量中，降雨入渗补给量为7708.07万m3/a，约占水资源总量的84%；渠灌补给量为1082.06万m3/a，约占水资源总量的12%；侧向补给量为394.75万m3/a，约占水资源总量的4%。