涉县地下水资源量计算对比分析

徐芳艳

(河北省邯郸水文勘测研究中心，河北 邯郸 056001)

涉县位于太行山东麓，河北省西南部，晋冀豫三省交界处。素有“秦晋之要冲，燕赵之名邑”美称。总面积1 489 km2。涉县县域内出露地层主要有中元古界长城系的大红峪组的石英砂岩，与古生界寒武、奥陶系以滨海相、浅海相沉积的碳酸盐类地层为主。新生界第四系冲洪积粘土砾石混杂堆积，冲洪积残坡积松散堆积物及砂卵砾石。

岩浆岩主要为中生代燕山期中性岩浆侵入体，主要为符山岩体及涉县盆地西侧岩脉。涉县构造单元属于武安凹断束。位于赞皇背斜南侧倾没端的前沿部位，主要由古生界地层组成。在燕山期北部褶皱抬升的同时，该区则以断裂形式进行调整，因此断裂构造栉比鳞次。

本文计算了各乡镇2001-2016年的排泄量。利用两种方法，一种方法为根据东风湖泉域的特殊性，分别计算了涉县东风湖泉域的地下水资源量、东风湖以外区域地下水资源数量(以下简称“分项计算”)；另一种为没有将东风湖泉域单独列出来，仅按区域地下水资源数量评价的排泄量算法(以下简称“排泄量法”)来进行计算。

1 分项计算

涉县区域面积为1 489.0 km2，其中：涉县东风湖区域面积为645.0 km2，东风湖以外区域面积为844.0 km2。水资源分区划分为2个Ⅲ级流域分区，分别为滏阳河山区256.0 km2，漳河山区1 233.0 km2；行政分区按涉县现状行政区划分为17个乡镇。涉县县域图见图1。

1.1 东风湖第四系地下水资源评价

东风湖第四系地下水资源评价依据《河北省邯郸市水资源研究》中的东风湖地下水资源量计算方法，采用总排泄量法。泉域内岩溶裂隙水的排泄量受地下水库容量调节作用的影响，具有以丰补歉，天然的疏干与恢复功能。因此岩溶裂隙水的多年平均排泄量基本上反映了岩溶裂隙水的天然资源量。即：

Q总排=Q泉排+Q开

(1)

式中：Q总排为泉域内地下水多年平均排泄量(m3/s)；Q泉排为泉域内多年平均泉排量(m3/s) ；Q开为泉域内地下水多年平均人工开采量(m3/s)。

东风湖泉域多年平均泉排量计算。东风湖泉群出露于河谷区，无法直接测得泉流量。但可根据泉群出露区上下断面基流量差法近似求得。但区内测得的下断面流量包括部分污水排放量，计算时应减去。即：

Q泉排=Q下断-Q上断-Q污

(2)

式中：Q下断为泉群出露区下断面基流量(m3/s)；Q上断为泉群出露区上断面基流量(m3/s)；Q污为污水排放量(m3/s)。

根据水资源研究一书中的方法，下断面流量，可用泉群出露区下游17 km处的匡门口站代替；上断面流量，采用2001-2016年枯、平水年枯季因索堡～涉县桥段的渗漏而断流时清漳河上游刘家庄站(本区边界附近)多年平均流量代替渗漏补给量。经统计地表水多年渗漏补给量为0.763 m3/s；污水排放量计算，区内污水排放置无详细的观测资料。据调查，近十年，区内工业发展迅速，工业用水量猛增，净消耗量相对较小，污水排放量大，综合污水排放系数采用0.4。

经分析计算，涉县东风湖泉域2001-2016年平均泉流量为1.416 m3/s，即1.061 8亿 m3；平均排泄量为2.7 m3/s，即0.8516亿 m3。

图1 涉县县域图

1.2 其它区域地下水资源数量评价

受地壳运动和外力侵蚀作用，山丘区的水文地质条件十分复杂，由此造成山丘区的地下水分布不均匀，具有方向性、分带性和分段性。但由大气降水形成的地下水，也会形成地下径流，常以泉或局部沉积层中的潜流形式出现，或排入河流，或出露为泉，补排机制变得较为简单。细则规定：多年平均地下水资源量采用排泄量法计算。山丘区地下水资源计算公式为：

Q总排=Rg+Q侧+Q泉排+Q采耗+ε浅蒸+Q其排

(3)

式中：Q总排为地下水总排泄量；Rg为天然河川基流量；Q侧为山前侧向流出量；Q泉排为山前泉水溢出量；Q采耗为地下水开采净消耗量；Q其排为其他排泄量(包括矿坑排水净消耗量等)；ε浅蒸为潜水蒸发量。

经调查，涉县山区潜水蒸发面积很少，忽略不计，且2001-2016年间，涉县山丘区没有其他排泄量(包括矿坑排水净消耗量)。涉县地下水资源量仅计算河川基流量和地下水开采净消耗量(表1)。

表1 涉县(水资源分区)地下水资源量成果表 万m3

1.3 2001-2016年多年平均地下水资源量

将东风湖和其它区域地下水资源量进行汇总计算，2001-2016年涉县多年平均地下水资源量为1.441 0亿 m3。其中，东风湖泉域多年平均地下水资源量为0.851 6亿 m3，东风湖以外区域多年平均地下水资源量为0.589 4亿 m3。

2 排泄量法

涉县地下水资源量排泄量法同其它区域地下水资源量计算，即多年平均地下水资源量采用排泄量法(表2)。

表2 涉县(水资源分区)地下水资源量成果表 万m3

经调查，涉县山区潜水蒸发面积很少，忽略不计，且2001-2016年间，涉县山丘区没有其它排泄量(包括矿坑排水净消耗量)，涉县地下水资源量仅计算河川基流量和地下水开采净消耗量。即山丘区地下水资源计算公式为：

Q总排=Rg+Q采耗

式中符号意思同1.2。

表3 地下水资源量评价成果比较表 万m3

3 成果比较分析

利用涉县2001-2016年系列地下水资源量计算的两种方法分别与邯郸市同系列成果相比。其中，分项计算比邯郸市系列偏多0.181 2亿 m3，偏多幅度为14.4%。合并计算比邯郸市系列偏多0.237 3亿 m3，偏多幅度为18.8%。分析主要原因是县级评价所用地下水开采量计算更细致，另外一个原因为东风湖单独列出进行了计算。涉县地下水资源量成果与以往成果比较见表3。

用两种不同算法得出的各乡镇地下水资源量有所不同，特别是城关镇、索堡、聊城、偏店、鹿头五个乡镇差别较大，相差幅度绝对值大于30.0%。其它四个乡镇地下水资源量对比变化幅度较小。在变化较大的五个乡镇中，城关镇为地下水开采净消耗较大的乡镇，其它四个乡镇不大。涉县东风湖泉域两种不同算法地下水资源量对比图见图2。

图2 涉县东风湖泉域两种不同算法地下水资源量对比图

4 结语

(1)本次计算所用资料为涉县2001-2016年系列，资料系列较长且准确可靠，即便如此，涉县地下水资源评价里用的“分项计算法”、“排泄量法”均与同系列市评价所计算的数据轻微有差别，但是“分项计算法”与市系列更为接近，同时考虑到东风湖岩溶水的特性，故选用东风湖“分项计算法”来计算地下水资源量。

(2)用两种不同算法得出的各乡镇地下水资源量有所不同，相差幅度绝对值大于30.0%。说明不同计算方法，不同乡镇地下水资源量会有不同，两种方法差值变幅与地下水开采净消耗量关系不明显。