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漯河市中深层地下水状况浅析

2015-11-26王新来张巧云王晓勇河南水利投资集团有限公司南阳水文水资源勘测局漯河水文水资源勘测局

河南水利与南水北调 2015年17期
关键词:丰水期开采量漯河市

□王新来 □张巧云 □王晓勇(河南水利投资集团有限公司;南阳水文水资源勘测局;漯河水文水资源勘测局)

1 概述

漯河市处于伏牛山东麓平原和淮北平原交错地带,地势平坦,局部低洼,地形上总的趋势西北高东南低,自西北向东南倾斜,平均坡降为1/3050的缓坡,全区属平原洼地。按微地貌划分,全区土地可分洼地、平地和岗地。属大陆性季风气候。根据漯河水文站站1969-2012年观测资料,漯河市多年平均降水量 804.20 mm;降水量年际及年内变化大,最大年降水量1461.60 mm(2000年),最小年降水量384.80 mm(1978年);年内降水多集中在6-9月份,占年降水量的62.50%;而11月至翌年3月,只占年降水量的13.50%。多年平均蒸发量1761.40 mm,蒸发量年际变化不大。

2 漯河市地下水开发利用现状

漯河市城市现状用水量包括生活用水量、工业用水量、环境用水量和近郊农村用水量。区域内自备井开采量为1655.20×104m3/a,自来水公司井水开采量为827.40×104m3/a,农业机井开采量为146×104m3/a,市区地下水开采量为 2628.63×104m3/a,即7.20×104m3/d,其中浅层地下水开采量为1273.20×104m3/a,即3.49×104m3/d,中深层地下水开采量为1262.50×104m3/a,即3.46×104m3/d,深层地下水开采量为80.60×104m3/a,即0.22×104m3/d,地热水开采量为12.30×104m3/年,即0.03×104m3/d。

综合分析开采量、水位动态等因素可以看出漯河市中深层地下水总体上处于超采状态,由于混合开采及越流的存在,将使中深层地下水漏斗区污染,有益元素含量降低,降落漏斗区,开采强度过大,井间距过密,长此下去,水质将向差的趋势发展,水位持续下降,势必会引起降落漏斗进一步扩大,从而造成地裂缝、地面沉降等地质灾害。

3 中深层地下水监测现状

2013年度监测区水位动态长期观测点共设20个,其中国家级监测点8个,省级监测点12个,浅层水观测点10个;中深层观测水点8个;深层观测水点1个;超深层水观测点1个;统调点58个。国家级监测点监测频率为6次/月,省级监测点监测频率为3次/月,统调点监测频率2次/年,水质监测频率为1次/年。2013年度共取得埋深数据1082个,其中6次/月监测点数据576个、3次/月监测点数据432个、统调点数据74个。

4 中深层地下水资源量评价计算

4.1 中深层地下水水位埋深

4.1.1 枯水期(5月份)

根据2013年5月份枯水期漯河市中深层地下水水位统调资料分析:水位埋深<30 m区:分布于源汇区沙河以南、澧河以北的区域,面积9.99 km2,占监测区总面积5.78%。

水位埋深30~35 m区:主要分布于市区的西南部,包括城关镇—干河陈街办—西开发区—京广铁路以西的区域,面积47.22 km2,占监测区总面积27.33%。

水位埋深35~40 m区:分布于宁洛高速以北、沙河以南的大部分区域,面积37.53 km2,占监测区总面积21.72%。

水位埋深40~45 m区:主要分布于市区中北的淞江路一带及燕山路沿线部分区域,面积22.54 km2,占监测区总面积13.04%。

水位埋深>45m区:分布于燕山路以东的区域,面积55.51km2,占监测区总面积32.12%。

监测区枯水期(5月份)中深层地下水平均水位埋深38.11 m;最大水位埋深52.45 m,位于漯河市人民东路南街村药业有限公司,最小水位埋深26.32 m,位于河南省三剑客奶业有限责任公司。

4.1.2 丰水期(8月份)

根据2013年8月份丰水期漯河市中深层地下水水位统调资料分析:水位埋深<30 m区:分布于源汇区澧河以北、沙河以南的部分区域,面积8.16 km2,占监测区总面积4.72%。水位埋深30~35 m区:分布于市区的西部,包括澧河以南、沙河以北的小部分区域,面积21.29 km2,占监测区总面积12.32%。水位埋深35~40 m区:分布于市区大部分地区,主要位于沙河以南的区域,面积59.53 km2,占监测区总面积34.45%。水位埋深40~45 m区:分布于市区中北部的淞江路一带及市区东部召陵区委—高新区—后谢乡沿线的带状区域,面积 21.47 km2,占监测区总面积12.43%。

水位埋深>45 m区:呈片状分布于市区东部高新区的大部分区域,面积62.35 km2,占监测区总面积36.08%。

监测区丰水期(8月份)中深层地下水平均水位埋深39.92 mm,比上年同期下降0.19 m,最大水位埋深54.10 m,位于漯河市人民东路南街村药业有限公司,较上年同期下降6.59 m;最小水位埋深25.78 m,位于河南省三剑客奶业有限责任公司,较上年同期上升9.58 m。

4.2 中深层地下水动态变化分析

2013年丰水期8月份,根据中深层监测井的监测资料统计:深层地下水水位变幅与2012年同期相比,呈上升趋势,平均水位高程为19.19 m,平均变幅0.18 m,最大降幅位于漯河市南街村药业有限公司-6.59 m。

4.3 中深层地下水降落漏斗趋势分析

4.3.1 枯水期

根据枯水期中深层地下水水位分析,降落漏斗主要分布于:沙河以南、京广铁路以东、南三环以北、东环路以西的区域,漏斗中心位于人民东路南街村药业有限公司附近,水位高程为6.05 m(水位埋深52.45 m),降落漏斗面积16.53 km2。占监测区总面积的9.56%。

4.3.2 丰水期

根据丰水期中深层地下水水位分析,降落漏斗分布于:沙河以南、澧河以东、宁洛高速北、东环路以西的区域,漏斗中心位于人民东路南街村药业有限公司附近,水位高程为4.40 m(水位埋深54.10 m),降落漏斗面积20.71 km2。占监测区总面积的11.98%,与去年同期相比降落漏斗略有缩小。

4.3.3 降落漏斗变化趋势分析

漯河市中深层地下水流向是区域外围向市区中东部补给,由此可见,由于中心城区中深层地下水的过量开采等原因,地下水收支平衡遭到破坏,地下水位持续下降,形成了地下水降落漏斗。

4.4 中深层地下水资源量

4.4.1 中深层地下水弹性储量

中深层地下水弹性储量由下式计算:

式中:Q弹=F×S×h

Q弹—含水层弹性储量 (m3);F—计算区面积(m2),F=42.80×106m2;S—弹性释水系数,S=4.13×10-4;引用《河南省地质工程勘察院》分析计算成果。h—承压含水量自顶板算起的压力水头高度(m),h=48m。经计算,其弹性储量为8.48×105m3

4.4.2 中深层地下水可开采量

4.4.2.1 径流补给量计算

开采条件下的径流补给量由达西公式计算:

Q=K×M×L×I

式中:Q—径流补给量(m3/d);K—含水层渗透系数(m/d);M—含水层厚度(m);L—径流补给断面长度(m);I—水力坡度。

计算结果见表1。

表1 径流补给量计算结果表

4.4.2.2 浅层地下水的越流补给量计算公式为:

式中:Q越—越流补给量(m3/d);Kz—越流补系数;△h—深浅层水水位差,取△h=10 m;F—漏斗面积(m2);取 F=42.8×106m2;Mz—弱透水层厚度(m),取 Mz=40 m。经计算,越流补给量为3210 m3/d。

4.4.2.3 中深层地下水可开采量计算

中深层地下水可开采量为以上两项之和,漯河市城区中深层地下水可开采量为27850 m3/d。综上所述:2013年漯河市开采中深层地下水34600 m3/d,超过中深层地下水可开采量,超采6750 m3/d。因此,漯河市城区形成较大的降落漏斗,如不进行限采,降落漏斗会逐渐加深,增大漏斗范围。

经分析计算,漯河市城区中深层地下水可开采量为27850 m3/d。综上所述:2013年漯河市开采中深层地下水34600 m3/d,超过中深层地下水可开采量,超采6750 m3/d。因此,漯河市城区形成较大的降落漏斗,如不进行限采,降落漏斗会逐渐加深,增大漏斗范围。

5 结论与建议

5.1 结论

5.1.1 漯河市枯水期

中深层地下水平均水位埋深38.11 m;漯河市丰水期:中深层地下水平均水位埋深39.92 m,比上年同期回升1.40 m。

5.1.2 漯河市枯水期地下水降落漏斗分布

中深层地下水以15 m水位等值线为漏斗边界,降落漏斗面积16.36 km2,漏斗中心水位高程为6.05 m(水位埋深52.45 m)。漯河市丰水期地下水降落漏斗分布:中深层地下水以15 m水位等值线为漏斗边界,降落漏斗面积20.53 km2,漏斗中心水位高程为4.40 m(水位埋深54.10 m)。

5.1.3 漯河市建城区面积42.8 km2,中深层地下水弹性储量为8.48×105m3,多年平均可开采量为 27850 m3/d(1017×104/a)。

5.2 建议

5.2.1 应采取有效措施

逐步限采中深层地下水,2013年漯河市开采中深层地下水34600 m3/d,超过中深层地下水可开采量,超采6750 m3/d。因此,漯河市城区形成较大的降落漏斗,如不进行限采,降落漏斗会逐渐加深,增大漏斗范围。

5.2.2 加大节约用水宣传

做好地下水资源保护工作,强化节水意识。

5.2.3 积极推广节水技术

降低工业用水量,提高用水重复率。

5.2.4 合理调度利用好南水北调中线工程供水

南水北调中线工程每年对漯河市供水8×103万m3的地表水,将很大程度上缓解漯河市水资源紧缺局面。

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