二道河水源地可利用潜力分析

（辽宁省盘锦水文局，辽宁盘锦124010）

二道河水源地可利用潜力分析

鞠飞

（辽宁省盘锦水文局，辽宁盘锦124010）

文中对论证区的基本情况进行了简要概述；通过地下水赋存条件、补给条件、动态特征等要素对区域水文地质条件进行分析；结合单井出水量、单井控制面积及影响半径等数据确定出取水方案；最后针对典型年和连续枯水年进行风险计算，对取水可靠性做出分析。

水资源；可利用分析；二道河

二道河论证单元位于昌图县中部，属于二道河中下游平原区，面积821.7km2。涉及大洼、东嘎、四合、宝力、头道5个乡镇，拟建节水灌溉片区9处，全部为滴灌。灌溉地块全部位于二道河一级阶地平原区，沿二道河两岸分布，灌溉水源为浅层地下水，全部为新增水源，共布设机电井486眼，取水量409.5万m3。

1 水文地质条件分析

1.1 地下水赋存条件及分布规律

二道河中下游，属第四纪河流冲洪积物；表层多为亚粘土，含水层主要岩性由第四系全新统细砂、粗砂和砂砾石等组成，含水层厚度不一，中上游一般5～10m，中下游一般10～15m。项目主要分布在赋水性较好的松散岩类孔隙水区和赋水性稍差的一般碎屑岩孔隙裂隙层间水区。水量中等地区主要分布于二道河一级阶地的宝力镇、东嘎镇、四合镇部分村屯地块，单井涌水量在100～1000m3/d之间；弱赋水区为一般碎屑岩孔隙裂隙层间水，单井涌水量在300～1200m3/d之间，分布在大洼镇及头道镇的部分地块。

根据辽宁省第二次水资源评价“辽宁省中部平原区给水度分区地下水位变幅带给水度表”，并参照论证区水文地质条件，给水度μ取值0.085。

根据辽宁省第二次水资源评价“辽宁省平原区潜水含水层渗透系数取值表”，并参照论证区水文地质条件，渗透系数K取值30m/d。

1.2 地下水补给、径流、排泄条件

区域内平原区表层粘性土薄，地下水埋深较浅，降水入渗补给是地下水的主要补给来源；区域内水田分布广泛，灌溉水除蒸发外，大部分回归地下，成为地下水的另一个补给源。

人工开采是区内地下水排泄的主要方式之一，分为居民生活用水连续集中开采和农田灌溉用水分散季节性开采；区内地下水埋深较浅，一般3～5m，包气带多由亚砂土、亚粘土组成，潜水蒸发成为区内地下水排泄另一重要途径；地下水以地下潜流和泉的形式泄于沟谷河溪之中，汇集成地表径流，沿河谷排泄出去，河道排泄是地下水排泄的又一种形式；孔隙水一部分补给河流，另一部分以地下径流形式流出。

从浅层地下水等水位线图可看出，地下水总的流向是由东北向西南径流，最后均以地表径流或地下径流的形式由河谷排出。

1.3 地下水动态特征

区域内有大面积水田，绝大多数为井灌，受其影响，地下水位变幅较大，地下水动态主要受季节开采、降水、蒸发等因素控制，属于气候—地下水灌溉型。

选择区域内典型地下水观测井资料，绘制2001—2011年地下水位变化过程线。从过程线中可以看出，地下水位受大气降水量的影响较大，丰水期水位上升，枯水期水位下降。地下水位变化过程线见图1。

根据区域内地下水观测井实测资料统计，近10年来区域内地下水总体呈上升趋势，上升幅度在0.70m左右，上升最大的为四面城站1.10m。

图1 四面城站地下水位过程线图

2 取水方案合理性分析

2.1 单井出水量的确定

根据《区域水文地质普查报告》（铁岭幅、四平幅）和《1∶5万综合水文地质图》（铁岭幅、四平幅），将该单元地下水划分为二个富水等级：松散岩类孔隙水，水量中等，单井出水量100～1000m3/d；一般碎屑岩孔隙裂隙层间水，单井出水量300～1200m3/d。

通过对项目区附近现有水田748眼机电井的调查，单井出水量在30～50m3/h，通过对项目区内2012年已经建成3眼滴灌旱田机井调查，单井出水量值范围15～30m3/ h，但井深度较浅。

根据现有机电井的单井出水量资料，结合实地踏勘调查及区域水文地质资料分析确定项目各片区的单井出水量值范围15～40m3/h。

2.2 影响半径的确定

收集到论证单元抽水试验资料，影响半径为127～199 m；利用确定的单井出水量复核结果、渗透系数、含水层厚度，影响半径36～149m。

根据抽水试验资料和以上计算结果，二道河单元的影响半径为35～200m。

2.3 单井控制面积及开采井数量复核

论证单元内全部为新建片区，设计灌溉面积为39.00 km2，经计算区内共需建取水井486眼。所有井均分布在项目区沿二道河两岸的富水地段，与实施方案相符。

2.4 取水井位置建议

建议水源井布设在水源较丰富地带或靠近河道一侧，位置布设在项目区地块一边靠近田间作业路旁，能保证井距达到要求。井间距离建议大于影响半径的2倍。

3 论证区2015和2020规划年需水预测

3.1 生活需水预测

经计算，2015年二道河单元生活总需水量为605.5万m3，2020年二道河单元生活总需水量为688.2万m3，见表1。

表1 二道河单元规划水平年居民日常生活用水量预测表

3.2 农业需水量预测

2015和2020年农业需水量，为现状条件下，经过节水改造后的农业总需水量。此次预测为农田灌溉及林牧渔畜地下水用水量。

二道河单元现状年农田灌溉及林牧渔地下水用水量为348万m3，单元“节水增粮行动”节水灌溉面积（2012—2015年）2.22万hm2，需水量409.5万m3。农田灌溉需水预测原则是农田灌溉在各水平年维持不变，增加新发展的旱作物节水灌溉水量；林牧渔用水量按现状水平年计算，2020年继续维持2015年水平不变。则2015，2020年农田灌溉及林牧渔需水量均为3898万m3。

根据辽宁省畜牧业和养殖业的发展规划，2015年和2020年预测水平年大牲畜的年平均递增率为9‰和6‰，小牲畜的年平均递增率为11‰和8‰。同时根据辽宁省行业用水定额，2015年和2020年大牲畜、小牲畜的用水定额均为60L/（头·d）和25L/（头·d）。经计算，二道河单元2015年牲畜需水量163.5万m3；2020年牲畜需水量169.2万m3。

该单元无工业用水。经计算，2015，2020年二道河单元总需水量分别为4667万m3、4755万m3，其中节水增粮用水量为409.5万m3。

4 取水可靠性分析

根据论证区地下水补给、径流、排泄条件分析，论证区地下水补给量包括降水入渗补给量、灌溉入渗补给量；地下水排泄量包括潜水蒸发量、河道排泄量、侧向流出量和浅层地下水实际开采量。利用水均衡法对论证单元1980—2011年各项补给量、排泄量进行计算。

4.1 典型年的选择

依据1980—2011年二道河单元地下水资源量（补给量）进行频率计算，以85%保证率的资源量所对应的年份作为典型年。计算成果见表2及图2。

表2 二道河单元不同保证率设计地下水资源量（补给量）成果表

图2 二道河单元地下水资源量（补给量）频率曲线

根据计算结果，选择1988年作为85%保证率的典型年。

4.2 典型年调节储量的计算

用典型年年初水位与多年最低水位间的地下水储量作为当年调节储量。通过宝力、东嘎、三道沟、四面城、腰明水泡站1980—2011年地下水观测资料，计算出二道河单元1988年年初水位与多年最低水位间的地下水位差值为4.02m，潜水变幅带给水度采用0.085，则当年调节储量为28077万m3。

4.3 典型年取水水源保证程度分析

1）典型年年内取水水源保证情况分析

认为地下水开采量首先取用论证区地下水补给量，当补给量不能满足开采量要求的情况下，取用地下水当年调节储量。根据典型年（1988年）地下水补给量、开采量及调节储量，分析规划水平年开采情况下，取水水源供水保证程度，当P=85%时，二道河单元规划水平年2015，2020年地下水开采量小于补给量，说明二道河单元地下水补给量能够满足地下水开采需求，不用动用当年调节储水量，因此项目取水是有保证的。

2）典型年5月份取水水源保证情况分析

经计算，二道河单元1988年4月初地下水位与多年最低地下水位间的差值为3.64m。潜水变幅带给水度采用0.085，计算出1988年4月末的调节储量为25423万m3。5月份地下水补给量只有降雨入渗补给，其值为1066万m3。

该单元无工业用水。居民生活、牲畜用水月需水量按年平均分配；农业灌溉需水量按照辽宁省水资源评价《水量调查技术规定》中部地区灌溉水用水量年内分配表进行月分配。经计算，2015与2020年5月份需水量分别为1152万m3、1160万m3。

根据计算结果，2015与2020年开采条件下典型年5月份地下水开采量小于补给量与4月末调节量之和，认为灌溉期水源2015与2020年均有保证。其中2015年5月需动用储量86.0万m3，占4月末调节储量的0.3%；2020年5月需动用储量94.0万m3，占4月末调节储量的0.4%。

从以上分析计算可以看出：典型年全年供水可以保证，同时在最枯的也是灌溉期开始的5月份供水也可以保证，所以典型年的供水可以保证。

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2017-02-22