辽宁省葫芦岛市地下水补给资源计算

摘要：以县级行政区为行政单元，对葫芦岛市地下水系统进行了三级划分。借助以往水文地质勘察工作成果，计算确定了降水入渗系数、渗透系数、给水度和水力坡度、含水层厚度、灌溉水回渗系数等水文地质参数，分别计算了降水入渗补给量、灌溉水回渗补给量和地下水侧向迳流补给量，汇总计算葫芦岛市多年平均地下水补给资源为80745.1×104m3/a。

关键词：葫芦岛市；地下水；补给资源

1 自然地理概况

葫芦岛市位于辽宁省西部沿海，东与锦州为邻，西与山海关毗连，南临渤海湾，北与朝阳市接壤。地理坐标：东经119°12′47″-121°02′；北纬39°59′-41°12′。葫芦岛市地处松岭山脉和燕山山脉地带，地势由西北向东南呈阶梯状分布，属低山丘陵区。东南沿海形成一条狭长的平原地带，素有“辽西走廓”之称。

葫芦岛市属华北地层区，东南部为冲积平原区，面临辽东湾，西北部为丘陵山区，基岩裸露，广泛分布中生界白垩系义县组、侏罗系兰旗组、海房沟组、北票组、兴隆沟组及三迭系地层；局部出露古生界二迭系、石炭系、奥陶系、寒武系、元古界长城系、蓟县系、青白口系地层，个别地段为太古代混合花岗岩、燕山期潜火山岩、华力西期、燕山期侵入岩。[1] [2]

2 水文地质条件

2.1 地下水系统划分

为了便于水资源的规划管理，服务于地方的经济建设。本次地下水资源计算，以县（县级市、地级市区）级行政区为行政单元。地下水系统按水系划分；亚系统按岩类划分。以含水层的水文地质特征分区。

按照上述原则把葫芦岛市区划分为女儿河流域、连山河流域、高桥河流域和兴城河流域四个地下水系统；把兴城市划分为兴城河流域、烟台河流域、黑水河流域和女儿河流域四个地下水系统；把绥中县划分为六股河流域、狗河流域、石河流域、黑水河流域和九江河流域五个地下水系统。松散岩类和基岩类两个地下水亚系统；然后把松散岩类地下水可分为山前平原、山间谷地和坡洪积扇裙三个类型区，把基岩地下水分为基岩裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水和碎屑岩孔隙裂隙水三个类型区。[3] [4]

2.2 地下水资源计算原则

根据葫芦岛地区的地形地貌、地层岩性、水文地质条件及地下水资源的特点，地下水资源计算原则如下：

1、本次地下水资源计算的重点是具有集中供水的河谷及平原区的孔隙淡水。沿海分布的孔隙咸水，坡洪积层中的孔隙水及基岩裂隙水。因其水质差或水量贫乏，不具备利用或集中开采的条件，故不做开采资源计算。

2、地下水资源计算及评价采用水量均衡法，其中开采资源计算的水量均衡法应用于干扰井群及均匀布井法。

3、由于河谷及平原区的含水层厚，储存量大，调节能力强，在进行水资源评价时，只以多年平均地下水补给资源进行计算评价。

2.3 水文地质参数计算与确定

降水量利用的水文数据主要为辽宁省水文水资源勘测局建立的水文站的监测资料及《辽宁省水资源评价》成果。降水入渗系数取决于地貌单元，包气带岩性、结构、厚度、地面坡度、植被等。搜集利用辽宁省地质环境监测总站编制的《沈阳环境地质试验场地下水蒸渗及包气带水能变化观测研究报告》和辽宁省第一水文地质工程地质大队承担完成的“辽宁省锦西县农田供水水文地质勘察”、“辽宁省兴城地区水文地质工程地质勘察”、“辽西走廊六股河地段供水水文地质勘察”和“辽宁西部山区基岩地下水赋存规律研究”等项目的工作资料及研究成果。按表层岩性结构及地貌单元分析确定，采用的降水入渗系数值如下：山区火山岩、碎屑岩0.09～0.11，丘陵花岗岩、混合岩、变质岩0.11～0.12，碳酸盐岩0.15～0.18，坡洪积扇裙0.18～0.22，山间谷地0.22～0.25，山前平原0.24～0.32。

灌溉水回渗系数依据“沈阳环境地质试验场地下水蒸渗及包气带水能变化观测研究”和“辽宁省兴城地区水文地质工程地质勘察”和“辽西走廊六股河地段供水水文地质勘察”等项目的工作成果。采用该区的经验值0.4。

滲透系数、给水度和水力坡度、含水层厚度利用前人勘察施工的钻孔资料和含水层岩性综合确定。

河川迳流量是地表迳流和地下迳流的综合反映。其方法是根据河流系列资料计算的多年平均迳流深（Q均）和变差系数（CV）值，依据CS=2CV查皮卡逊Ⅲ型频率曲线φ值表，按下式计算：Kp=φCV+1，Qp= Q均×Kp。式中：Qp—频率为P的年迳流深（mm），Q均—多年平均迳流深（mm），Kp—模比系数，即Kp= Qp/ Q均。

3 地下水补给资源计算

葫芦岛市地下水补给资源以各项补给量的总和表征，在山区地下水主要补给项为大气降水入渗补给，在平原区还有地表水入渗、灌溉水回渗及侧向地下迳流补给。各计算区分别计算其地下水多年平均补给量。

降水入渗补给量采用降水入渗系数法计算：Qx=AXF。式中：X—多年平均降水量（m）；A—降水入渗系数；F—降水入渗面积（km2）。

河水入渗补给量计算是采用上下断面实际测流资料，按断面流量差值法确定，根据区内多次测流资料及勘测报告等成果，进行相关分析计算，建立入渗量（y）与河流流量（x）回归方程，根据水文站资料求得入渗量。回归方程：Y=0.123x+0.46

地下水侧向迳流补给量包括上游河谷孔隙潜水和山区基岩地下水迳流补给，按迳流模数法计算。计算公式：Q=3.1536F×Ma。式中：F—迳流补给面积（km2）；M—迳流模数（l/s. km2）

灌溉水回渗补给量利用下式计算：Q回=a·Q农。式中：Q农—农业灌溉开采水量；a—灌溉回渗系数，水田取0.40，菜田麦田取0.30。

葫芦岛市淡水分布面积6805km2，多年平均补给资源为80745.1×104m3/a，其中降水入渗量为69956.7×104m3/a，灌溉水回渗量为2982.4×104m3/a，（侧向迳流补给量56704.2×104m3/a为计算重复量）。

4 结论

以县级行政区为行政单元，将葫芦岛地区地下水系统划分为女儿河流域、连山河流域、高桥河流域、兴城河流域、烟台河流域、黑水河流域、六股河流域、狗河流域、石河流域和九江河流域；松散岩类和基岩类两个地下水亚系统。借助以往水文地质勘察工作成果，计算确定了降水入渗系数、渗透系数、给水度和水力坡度、含水层厚度、灌溉水回渗系数等水文地质参数，分别计算了降水入渗补给量、灌溉水回渗补给量和地下水侧向迳流补给量，汇总计算葫芦岛市多年平均地下水补给资源为80745.1×104m3/a。

参考文献

[1]辽宁省地质局.辽宁地质[M] .地质出版社：1982，55-56.

[2]辽宁省地质局水文地质大队.辽宁第四纪[M] .地质出版社：1983，32-43.

[3]王臣，马伟希.葫芦岛市地下水超采区划定及治理措施[J].黑龙江水利科技：2013，2（22）：216-217.

[4]张洁.基于模糊逻辑法的葫芦岛市地下水水质状况评价[J].水土保持应用技术：2014，5（01）：38-40.

作者简介：张喆（1986-），男，辽宁沈阳人，工程师，2008年毕业于吉林农业大学发展学院，现从事水文地质方面的研究工作，

（作者单位：辽宁省地质矿产调查院有限责任公司）