基于无资料地区地下水资源量计算方法的研究
2014-03-23王舒凌许海东丛梅梅
王舒凌,许海东,丛梅梅
(1.辽宁省水文水资源勘测局本溪分局,辽宁本溪117200;2.辽宁省水文水资源勘测局营口分局,辽宁营口115003)
1 自然地理
2 地质条件
柳树镇东部为剥蚀残丘分布;西部有东大平山、小平山等残丘分布;中部和西部东面地区是属于辽河平原的辽河三角州地带[1]。按地貌和成因类型和特征分数如下:
2.1 剥蚀残丘
分布于东部迷镇山、五官山、前砬山、后砬山至牛心山一带和西部的东大平山及小平山,残丘多呈浑圆状较平缓孤立存在,其分布面积以迷镇山、五官山和东大平山为最大,最高点海拔高度167.8 m,表面冲沟发育,后砬山和牛心山、小平山等分布面积较小,其面积在 69 ~21 m,丘陵表面较平缓[2-3]。
2.2 冲洪积平原
分布在迷镇山至前砬山、后砬山、牛心山以东广大平原地区,其表面平坦,微向西偏南倾斜,地面平整开阔,由冲洪积的褐黄色亚黏土及砂砾卵石构成,地面标高在8~10 m。
2.3 冲海积平原
大面积分布于中部和西部,表面低平,微向西偏南倾斜,地面标高3~7 m,地表由冲海积灰黑色构成[4]。
3 地下水资源计算
3.1 计算方法
由于柳树镇地区没有水文站及雨量观测站,水文资料匮乏,采用传统计算方法即水文比拟法来进行计算,其地质结构和下垫面均与大清河望宝山站相似,故采用该站的水文资料推求本站的水资源量,降水补给量计算公式为:
式中:Q雨为降雨渗入补给量,m3/d;F为计算面积,m2;&为降水入渗系数,无量纲;P为降水量,mm。
稻田入渗补给量的计算公式为:
在正常生长条件下,外界环境的渗透势大于植物根系细胞的渗透势,因而植物根系可以从外界环境中吸取水分,以维持正常生命活动的水分供应;但外界高浓度的盐分会导致水势下降,使得外界环境的渗透势小于植物根系的渗透势,这时植物根系无法吸收水分,从而引起水分的亏缺,长时间的渗透缺水会导致植物枯萎甚至死亡[5]。研究表明,当冰叶日中花处于0.8 mol/L的NaCl溶液时,植株出现严重萎焉,最终死亡;而在 0.2 mol/L NaCl处理下的植株生长速度明显加快,单棵植株质量显著高于未经NaCl处理的幼苗[6]。因此,低盐环境在一定程度上可以促进冰叶日中花的生长。
式中:Q稻为稻田渗入补给量,m3/d;F为稻田面积,m2;&为稻田水渗入强度,mm/d;150 d为灌溉时间。
地下径流补给量计算公式为:
式中:Q径为地下径流补给量,m3/d;K为含水层渗透系数,m/d;B为过水断面长度,m;I为水力梯度(无量纲);M为含水层厚度,m;F为计算面积,从图上直接量取(用求积仪量取);&雨为降水入渗系数,采用经验对照值;P为降水量,用大石桥气象站多年平均降水量资料;&为稻田水渗入强度,采用我单位试验场及其它成果资料;K为渗透系数,采用本次勘察试验资料;M为含水层厚度,采用本次勘察成果资料;B为过水断面长度,在图上直接量取;I为水力坡度,在图上量取[5]。
3.2 上层淡水
3.2.1 太平山地区
太平山地区的降水入渗补给量和稻田水渗入补给量计算见表1、表2。
表1 降水入渗补给量
表2 稻田水渗入补给量
上述2项合计总量为36 052.405 t/d。
3.2.2 中部地区
中部地区的降水入渗补给量和稻田水渗入补给量计算见表3、表4。
表3 降水渗入补给量
表4 稻田水渗入补给量
上述2项合计总量为9 977.032 m3/d。
3.3 下层淡水
下层淡水的径流补给量计算见表5。
表5 径流补给量
4 开采资源概算
4.1 东大平山地区
鉴于该区春季泡田区,调用地表水灌溉十分困难,因而在开发资源的计算上,采用以丰补欠的原则,即春季把贮存量集中调出,待以后用降水,稻田水进行长期补给。因而,开采资源量,实际为每年的调节量[6]。
据调查结果,该区地下水埋深1.2 m,而淡水赋存深度为1.2~5.0 m,考虑按80%调用,即水位普遍降深3.0 m,则年内储存量调用量计算公式为:
式中:Q开为开采资源;F计算区面积;S为设计降深;&为给水度。
上层水开采资源计算见表6。
表6 上层水开采资源
4.1.2 中部地区
因该区天然补给资源有限,开采资源按天然补给资源的80%折算,即为9977.038×80%=7 981.6m3/d。
4.2 深层水
考虑普遍降深10~15 m,则水力梯度相应增加0.01~0.04,可增加激发补给量。开采资源计算结果见表7。
表7 深层地下淡水开采资源量计算结果表
由表7计算可知,开采资源量为12 048.88 m3/d。
柳树镇地区地下水资源量见表8。
表8 柳树镇地区地下水资源量 m3/d
由表8计算可知,柳树镇区地下水资源量为47 618.973 m3/d。
[1]丁志立,邹宁,王政祥.西南诸河地下水资源量调查评价分析[J].人民长江,2008,39(17):76-78.
[2]周永德,李旭春,李云鹏.辽宁省大凌河流域地下水资源量评价[J].东北水利水电,2008,26(07):43-44.
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[5]陈志云,郑强.松花江区浅层地下水资源质量评价综述[J]. 水文,2007,27(02):78 -81.
[6]于昌江,赵文聚,姚本刚.山东省咸水资源开发利用与治理措施研究[J].地下水,2007,29(02):67-68.