基于承压水层的大庆市地下水资源量的计算

刘 琦

(黑龙江省水文局，哈尔滨 150001)

基于承压水层的大庆市地下水资源量的计算

刘 琦

(黑龙江省水文局，哈尔滨 150001)

大庆市作为中国的石油大城，其主城区长期过量开采承压水层地下水，致使地下水水位持续下降。文章依据调查和资料显示，着重分析了大庆市地下水主要的补给和排泄水量，为大庆市水资源的优化与配置提供技术支撑。

大庆市；地下水；承压水层；水资源量

1 研究区概况

大庆市是我国石油、石化生产基地，是大庆地区政治、经济、文化中心，城市建设日新月异。水资源是大庆市城市建设和经济发展的基础，地下水资源开采量占大庆市水资源需求总量的65%以上，地下水是否可持续利用是大庆市可持续发展的关键制约因素之一[1]。

承压水层地下水作为文章的研究对象，通过对不同水量的演算分析，对地下水资源的补给和排泄情况有了总体了解，使地下水的配置情况更清晰化，对未来大庆市水资源的合理开发利用和地下水位监测都具有重要意义。

2 承压水层地下水资源量的计算

2.1 方法依据

大庆市地下水含水层较多，分布较广，埋深较大。本次地下水资源计算评价以现状开采目的层为评价对象，同时对生产生活已开发利用并与第四系孔隙潜水有密切水力联系的第四系孔隙弱承压水进行计算。

2.2 地下水总补给量的计算

侧向补给量和越流补给量组成了承压水总补给量。补给量计算式为：

Q承补=Q侧+Q越

(1)

式中：Q侧为承压水侧向径流补给量；Q越为承压水越流补给量。

依据大庆市地貌地质构造和水文特征情况，西部承压水含水层以泰康组缺失线为界，该线以西为西部含水层范围，其边界为：东部以泰康组含水层边界为界，西部以嫩江为界，北部以林甸县行政区界为界，南部以松花江为界，面积为14841.76km2。

东部含水层范围为泰康组缺失线以东，明水组缺失线以北(不包括大庆长垣)，面积为2403.17km2。

东南部含水层范围为泰康组缺失线以东，明水组缺失线以南(不包括大庆长垣)，面积为2814.59km2。如图1所示。

2.2.1 侧向补给量计算

在大庆市调查评论区域，第三系大安组含水层主要接受潜水含水层越流补给，东部边缘接受微量的侧向补给。计算公式：

Q承侧补=365KMIB=365TIB

(2)

式中：K为渗透系数；M为含水层厚度，m；I为地下水水力坡度；B为含水层垂直于地下水流向的宽度，m；T为含水层的导水率，m2/d。

由于大庆西部受油田开发过度开采地下水，已形成区域地下水降落漏斗区，漏斗区内，第四系底部砂砾石泰康组及第三系含水层广泛接受上部潜水垂向越流补给。水力坡度根据实测资料绘制地下水等值线计算所得，经计算西部区域承压水含水层侧向补给量为1.419×108m3/a。

图1 大庆市含水层系统分布图

大庆东部由于地下水过度开采，同样也形成区域地下水降落漏斗区。根据地下水长观井实测资料绘制等水位线，根据地下水流向计算东部地下水侧向补给部分所需参数，经计算东部区域承压水含水层地下水侧向补给量为0.412×108m3/a。

经计算东南部承压水含水层地下水侧向补给量为0.364×108m3/a。见表1。

表1 大庆市承压水侧向补给量计算表

2.2.2 越流补给量计算

根据地质结构及地层剖面分析，大庆市第四系潜水与第三系承压水水力联系密切，广泛接受上部潜水垂向越流补给，越流补给量采用下面公式计算。见表2。

(3)

Q越=σ×A×t△S

(4)

式中：k′为弱透水层的渗透系数，m/d；b′为弱透水层的厚度，m；Q越为越流补给量，m3/a；A为越流补给面积，m2；t为时间，365d；△S为弱透水层两侧的水头差值，m。

表2 大庆市承压水越流补给量计算表

2.3 地下水排泄量计算

2.3.1 承压水侧向排泄量

排泄量采用下面公式计算。见表3。

Q承侧排=365KMIB=365TIB

(5)

式中：K为渗透系数；M为含水层厚度，m；I为地下水水力坡度；B为含水层垂直于地下水流向的宽度，m；T为含水层的导水率，m2/d。

表3 大庆市承压水侧向排泄量计算表

2.3.2 承压水人工开采量

承压水的人工开采形式主要是水源地和机电井的开采，研究年大庆市承压水人工开采量为1.191×108m3/a。

3 结 论

文章从地下水补给和地下水排泄两方面阐述大庆市承压水层地下水的综合使用情况。地下水总补给量为7.390×108m3/a，地下水综排泄量为1.727×108m3/a。总补给量是总排泄量的4.28倍。综上所述，研究年大庆市承压水含水层水量补排均衡分析见表4。

表4 大庆市承压水含水层水量均衡统计表

[1]刘明.大庆市地下水资源承载力评价及用水对策研究[D].成都：成都理工大学,2007.

1007-7596(2017)07-0088-02

2017-06-24

刘琦(1989-)，女，辽宁辽阳人，工程师，从事水文测报预报工作。

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