淇县地下水资源分布规律研究

□张海霞 □何 军（鹤壁水文水资源勘测局）

淇县地下水资源分布规律研究

□张海霞 □何 军（鹤壁水文水资源勘测局）

淇县境内分布着山区、丘陵区、平原区，自然、水文地质条件复杂；不同水文地质条件下地下水富藏不同，丘陵区、平原区地下水贫乏，地下水过量开采致使地下水水位逐年下降，平原区地下水漏斗面积达30 km2。文章通过淇县的水文地质条件，运用排泄量法和水均衡法，分析计算了山丘区和平原区地下水资源量及时空分布特征，列出了淇县地下水不同区域的补给排泄形式，通过已有地下水观测资料分析了不同时代地下水埋深变化规律及地下水动态。

淇县；地下水变化；分布规律

1 概况

淇县地处豫北平原，太行山东麓，淇河之西，南靠共产主义渠，北接鹤壁市，南连卫辉市，东临淇水与浚县接壤，西依太行山与林州毗邻。西部为连绵起伏的太行山脉，东部为河流纵横的沃土平原，肘山腋水，风景秀丽。山丘区面积151 km2,平原区面积430 km2。多年平均降水量646.20 mm，引水灌溉水量4 110万m2，提水灌溉水量1 500万m2，平原区井灌水量6 900万m2。

2 地下水资源量及时空分布特征

2.1 山丘区地下水资源资源量

山丘区地下水资源量采用模数类比法计算。参考2004年完成的《河南省水资源》成果，淇河流域多年平均山丘区基流模数为9.80万m3/km2，开采净耗水模数3.03 m3/km2。计算出山丘区基流量为1480万m3，开采净耗量458万m3，山前侧渗量按《河南省水资源》成果采用2 001万m3。山丘区地下水资源量为上述三项之和3 939万m3。

2.2.1 计算参数的分析确定

2.2.1.1 降水入渗系数α值

计算参考了鹤壁市历年水资源公报、《河南省水资源》等大区域的计算成果，考虑到淇县平原区小区域降水、地表岩性及地下水埋等因素的差异，综合确定降水入渗系数，α值取多年平均为0.17，详见表1。

表1 降水入渗系数α经验值表

2.2.1.2 灌溉入渗补给系数β值

根据《河南省水资源评价》成果，井灌入渗补给系数β井采用0.15即按井灌开采量的15%计算回渗量。渠灌入渗补给系数β渠采用0.17。即按渠灌进入田间水量和提灌水量的17%计算入渗量。

2.2.1.3 渠道渠系渗漏系数m值

根据鹤壁市历年水资源公报计算采用数据、《鹤壁市南水北调城市水资源规划报告》和近期水资源规划采用的成果，综合确定m值取1.75×10-1。

2.2.1.4 含水层渗透系数K值

根据淇县境内含水层岩性和卫河及共产主义渠的河床岩性，参考《淇县水资源调查暨水利区划报告》和经验数据综合确定，计算采用20 m/d。

2.2 平原区地下水资源量

地下水总补给量减去井灌回归量作为地下水资源量。地下水总补给量包括降水入渗补给量、河道渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌（含提灌）田面入渗补给量和井灌回归补给量，计算式如下：

式中：Q降渗—降雨入渗补给量；Q河渗—河道入渗补给量；Q渠渗—渠系入渗补给量；Q田面—地表水灌溉田间水入渗补给量；Q侧渗—山前侧渗补给量。

各项补给量计算如下：①降水入渗补给量（Q降渗）：Q降渗= 0.10×α×F×P=0.10×0.17×430×646.20=4723(万m3)。②渠系渗漏补给量：Q渠渗=m×Q渠引=4110×0.175=719（万m3）。③田面入渗补给量：Q田面=β×Q渠引×η=0.17×（4110+1500）× 0.50=477（万m3）。④井灌回归补给量：Q井灌=β井×Q井田=0.15×6 900=1 035(万m3)。⑤河道渗漏补给量（Q河渗）：Q河渗=I× M×K×L×t×10-4=1/4000×30×20×360×32=172.80（万m3）。

经计算，淇县境内平原区地下水总补给量为9 127万m3，扣除井灌回归补给量后，地下水资源量为8 092万m3。地下水总补给模数为21.20万m3/km2，地下水资源模数为18.80万m3/km2。

2.3 分区地下水资源量

分区地下水资源量为山丘区地下水资源量与平原区地下水资源量之和减去山丘区与平原区地下水资源重复计算量。淇县山丘区地下水资源量3 939万m3，平原区地下水资源量8 092万m3，山丘区与平原区地下水资源重复计算量为山前侧渗量2 001万m3。淇县地下水资源量10 030万m3。

2.4 地下水可开采量

地下水可开采量即在可预见的时期内，通过经济合理、技术可行的措施，在不引起生态环境恶化条件下，允许从含水层中获取的最大水量。计算采用可开采系数法计算，公式如下：

式中：Q开—地下水可开采量；ρ—可开采系数，考虑到当地地下水开发利用程度比较高，ρ值取0.80。计算结果：淇县境内平原区可开采量为7 301万m3，可开采模数为16.90万m3/km2。

3 地下水类型

3.1 入渗—蒸发开采型

这一类型地下水以降水补给为主，其次是地表水体补给，汛期前地下水主要用于开采，雨后地下水主要用于消耗与蒸发。年初地下水位因蒸发缓慢下降，到2、3月初由于农业开采使地下水位迅速下降。进入汛期后，地下水位又回升，水位上升与降水量对照明显，雨后和汛后由于蒸发地下水又缓慢下降。年平均埋深一般在2～6 m之间变动。如淇县西岗乡10号井。这一动态类型主要分布在淇县西南部的西岗乡，分布面积较小。

3.2 入渗—开采型

这一类型地下水动态是以降水补给为主，其次是侧向径流补给、地下水主要消耗用于开采。年初2月底及3月初、由于农业灌溉开采地下水，地下水位大幅下降，水位下降到汛初6月份左右，即进入汛期降水，这时地下水停止开采，地下水受到侧向径流补给，灌溉水补给及降水补给，水位开始回升，由于水位埋深大，降雨补给滞后时间长，所以水位回升到次年2、3月，及初春农业开采为止。这一地下水类型主要分布淇庙口乡。

4 地下水埋深变化研究

4.1 补给量基本等于开采量地下水水位埋深基本稳定

地下水水位相对稳定。分布淇县南部，地下水动态受降水、开采双重因素影响，降水较丰时地下水水位上升，降水偏枯时地下水位下降。20世纪80年代中期以后地下水位随着开采量的增加及降水量的偏枯地下水水位略有下降（见图1）。

4.2 补给量大于开采量地下水水位稳定

主要分布在淇县庙口乡及东部，其地下水埋藏浅，水位变化幅度较小，受气象因素影响明显，开采影响较小，补给量主要来源于地表水补给。1975年以来地下水水位除有小幅的上下波动外，无明显的上升或下降趋势（见图2）。

5 地下水年际埋深变化及水位变幅

图1 淇县8号井降水量及埋深过程线图

图2 淇县庙口乡5号井降水量及埋深过程线图

对平原区地下水长期观测井1975-2012年资料进行了统计，地下水变幅用上年末埋深（12月26日）与下年末埋深比较，下降为负值，上升为正值。

淇县70年代地下水平均埋深为4.09 m，地下水埋深变幅为-0.28 m；80年代地下水平均埋深为4.91 m，地下水埋深变幅为-0.01 m；90年代地下水平均埋深为5.38 m，地下水埋深变幅-0.17 m；新世纪地下水平均埋深5.99 m，地下水埋深变幅为+0.99 m。淇县1976-2012年埋深及变幅（见图3）。

图3 淇县1976-2012年埋深及变幅图

6 结论及建议

由于上世纪70年代农业发展较快地下水位下降迅速，80年代地下水位基本平稳，90年代地下水下降变缓，进入新世纪后由于节水措施的落实，南水北调受水区的限采实施，夺丰水库县城供水的应用，地下水开采减少，地下水位有所回升。2012年平原区漏斗区面积还有30 km2。尽早完善南水北调的配套设计，减少县城地下水的开采量；随着盘石头水的蓄水量的增加，应增加民主渠的引水量，减少民主渠灌区地下水开采量，以恢复地下水生态环境。

（责任编辑：刘长垠）

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A 文章标号：1673-8853(2016)10-0044-02

2016-08-09