小洪河杨庄~五沟营段地表水资源突变成因分析
2015-06-12孙园园汪海洋驻马店水文水资源勘测局
□孙园园 □汪海洋 □王 欢(驻马店水文水资源勘测局)
1 基本情况
小洪河发源于舞阳西部伏牛山区,至西平县杨庄后进入洪汝河平原区,河道纵比降减少,水流流速减慢,杨庄以下的洪河两岸都修建了3~4m高的河堤,一般河流不能汇入。从西平杨庄~五沟营,小洪河水道全长38.90km,流域面积只增加18km2,且大部分是河道过水面积。因此在一般情况下,杨庄、桂李、五沟营三站的实测水量应该基本相等。但实际情况不是如此,这三站中特别是桂李到五沟营实测地表水量却经常发生突然减少。正常情况即五沟营略>杨庄、桂李的现象反而比较少见。从1964-2009年共计46年的实测资料中可以看出,下游五沟营站(老王坡以上)年径流总量<杨庄、桂李的有21年,只有25年一般认为正常,其正常年份只占总年数的54%,属于非正常年份的占46%,水量突变的河段都在桂李~五沟营之间的小洪河区间上,特别是在枯水期影响更大。(具体统计见表1)
表1 杨庄站、五沟营站平均流量对比分析表 单位:m3/s
小洪河杨庄~五沟营段区间流域面积为527km2。由于淤泥河为老王坡滞洪区,下游建有丁桥闸控制,如果扣除老王坡滞洪区的影响,则实际区间流域面积为30km2左右,因此流域内一般情况下水量不可能为负值,必定有其原因,分析如下。
2 地表水资源突变的成因分析
2.1 地貌形态对河道水资源的影响
2.1.1 河道两岸地形的影响
在小洪河桂李至五沟营区间的河段上,河床与南北岸地形,明显形成河床高于两岸地平面的脊地形河床。河段北岸是老王坡洼地、南岸是吴宋湖滞洪区,而小洪桂李~五沟营河床处在两个滞洪区之间的脊地形区,特别是南岸更加明显。从西平县城到五沟营的18km水道中,河床两岸的地面高程都在 57m左右,尤其是从陈坡寨~五沟营的7km中,裁湾取直以前的老河道有十几公里,都在60m高程处的地面穿过,而河北2~5km的淤泥河略低于小洪河,河南岸6~8km处进入北汝河支流红澍河,地面高程由57m降至54.50m,地形比降达0.18‰。因此可以说小洪河此段河床在高地上行走,且在近距离中两条高程相差较大的河流,水量上互相补给也在所难免。
2.1.2 河槽形态的影响
河槽较大弯曲,使行洪不畅,糙率突增,地面行洪困难反而沟通地表水与地下水的联系。如从桂李~陈坡寨的15km的小洪河河道中,流经西平县城有两个近90°的大弯道,引起河道地表水与地下水渗透量的增加。
2.2 地质构造对河段水资源的影响
小洪河杨庄~五沟营段属于古洪河三角州,形成较为丰富的地下水资源。由于受地壳运动的影响,小洪河西部与南部属上升区,使地下水流向东,东北集中,使小洪河附近的地下水资源更加丰富。
上蔡岗的断裂,使岗西南地层下降,形成吴宋湖等洼地滞洪区,并迫使小洪河西平~五沟营段地下水向南或东南方向运动,间接影响河段地表水资源。
2.3 水文地质条件对河段水资源的影响
第一,根据钻探资料,西平县城以西地层透水性较差,减少对地表水的补给。此处虽有丰富地下水,但地表与地下补给量不大,其原因是:东西向水利坡度大,减少地表水与地下水互补;此处大量沉积亚粘土,透水性较差,影响渗透系数和补给量,如洪河北岸师灵0~31m为亚粘土;而南岸专探0~38m为亚粘土。
第二,遂平、西平交界区的弧形岗丘使陈坡寨附近形成地下水雍水,增加了河南岸地下水对小洪河地表水补给的可能性。
第三,西平县城以东透水性较好的地层,大大增加了地表水与地下水的互补特性。
西平城关地面以下0~20m为亚砂土,城正东盆0~15m为亚砂土;而西平东南的重渠在50m以内大部分为亚砂土。由于此处较好的水文地质条件,大大增加了地下水的渗透系数,也增加了地表水与地下水的互补量和地下水的运动速度。
第四,县城以东较大的地下水力坡度增加了地表水补给地下水的互补速度。
南岸北汝河及其支流断层影响,河槽高程较低(约为47m),而小洪河西平附近河底高程约为52m左右,地下水坡降均为0.35‰~0.42‰,而上蔡岗北地下水西北~东南向的水力坡度为0.83‰。但河道纵比降只有0.18‰,因此较大的水力坡度形成了小洪河地表水对南岸地下水的补给速度增加和补给水量的增加。
3 结语
综上所述,小洪河杨庄~五沟营段地表水资源量发生异常确实存在原因。在水文业务工作中,搞清其产生原因具有积极意义,能够更好的指导水文测验及整编工作,做到具体问题具体分析,保证水文资料的质量。