常玉萍
(大同市水文水资源勘测分局,山西 大同 037008)
阳高县位于山西省境北部内外长城之间,地处黄土高原与内蒙古高原交接地带的外长城脚下,属大同市所辖,总面积1 705 km2。近年来,随着经济社会的快速发展,水资源供需矛盾日趋突出,地下水资源已成为阳高县城乡生活和工农业生产用水的重要供水水源。因此,有必要开展全县地下水资源评价,摸清全县地下水资源状况,科学评估地下水及其开发利用现状,为合理开发、高效利用、有效保护、优化配置水资源提供科学依据。
地下水是指赋存于饱水岩土空隙中的重力水,地下水资源量是指地下水体参与水循环可以逐年更新的动态水量。
阳高县山区皆为一般山丘区,面积996.4 km2,占全县总面积的58.4%;盆地面积708.6 km2,占全县总面积的41.6%,评价分区见表1。
表1 阳高县地下水资源评价分区表 单位:km2
此次水资源评价按流域分区进行。根据阳高县流域特征及经济发展状况,将全县划分为6个流域分区,即镇川河区、黑水河区、黄水河区、白登河区、吾其河区、桑干河区,在此基础上按地形地貌及水文地质条件划分为3级类型区:Ⅰ级类型区将评价区划分为平原区和山丘区;Ⅱ级类型区将山丘区划分为一般山丘区、岩溶山区、山间盆地平原区;Ⅲ级类型区将各类型区分别划分为若干均衡计算区。
计算采取评价系列为1956—2008年的多年平均地下水资源量。根据地下水的补排特性,平原区地下水资源量按补给量法计算,山丘区地下水资源量按排泄量法计算,再扣除两者之间的重复量,即为该区地下水资源量。
表2 阳高县地下水资源量汇总成果表
平原区补给量:根据盆地平原区地下水补给来源,其总补给量Q总补=Q降+Q侧+Q河+Q渠+Q田+Q井+Q污。
山丘区排泄量:根据山丘区的消耗途径,一般山丘区的排泄量Q山排=Rg+Q侧+Q潜+Q泉+Q蒸+Q净,其中,Rg代表基流量。
盆地平原区与山丘区间的重复量Q重=Q侧+Q基重。
运用以上公式计算得出:1956—2008年阳高县地下水资源量8 329.8万m3/a,其中盆地平原区为6 833.2万 m3/a,山丘区 4 849.9万 m3/a,重复量3 353.3万 m3/a。
地下水可利用量即地下水可开采量,是指在可预见的时期内,通过经济合理、技术可行且不因地下水开采造成地下水位持续下降、水质恶化、地面沉降等环境地质问题和不会对环境造成不良影响的情况下,允许从含水层中开采的最大水量。
地下水可开采量按平原区、岩溶山区、一般山区计算,由于山区均属一般山丘区,因此可开采量按平原区和一般山丘区计算。
可开采量的多少取决于补给条件和水文地质条件。该县盆地平原区开采条件一般,地下水开发利用程度中等,因此本次评价采用开采系数法计算可开采量。计算公式为:Q可开=ρ·Q总补,其中,ρ代表可开采系数。
对于有潜水蒸发的地区,地下水可开采量以垂直排泄法计算。计算公式为:Q可开=Q实+Q潜蒸·C,其中,C代表蒸发系数。对于无潜水蒸发的地区,以地下水现状开采量作为可开采量。经计算,阳高县盆地平原区地下水可开采量5 096.6万m3/a,一般山丘区地下水可开采量368.1万m3/a,共计5 464.7万m3/a。
地下水供水水源主要是管井开采,集中供水主要供水对象为城市生活、大中型工矿企业和农灌井片,分散供水主要供水对象为农业灌溉、小型水利工程、农村生活及小型工矿企业用水。阳高县盆地平原区供水条件较好,拥有四大供水系统,山丘区只有小型水利工程,仅为农业或农村生活供水。作为供水设施和供水条件相对优越的盆地平原区,由于水资源相对贫乏,且工农业和城市生活需水量大,资源型缺水成为这一地区的主要矛盾。
阳高县现有水井2 108眼,机电配套井2 017眼,装机容量23.41 kW,其中浅层地下水井2 029眼,配套1 938眼,占总井数的96.3%;深层承压水井79眼,全部为机电配套井,占总井数的3.7%。2010年地下水开采量4 434万m3,其中:农业供水3 007万m3,工业供水748.2万m3,城镇生活供水1 16.8万m3,农村生活供水539万m3,生态环境供水23 万 m3。
地下水用水量4 259.9万m3,其中:农牧渔业用水2 856.7万m3,农村人畜用水533.6万m3,工业用水733.2万m3,城镇生活用水114.5万m3,生态用水21.9万m3,分别占地下水用水量的 67.1%,12.5%,17.2%,2.7%和0.5%。
根据《地下水超采区评价导则》要求,按地下水开采系数法划分,将地下水资源开发利用程度分为地下水严重超采区、一般超采区、地下水采补平衡区和地下水开发尚有潜力区。阳高县多年平均地下水开采量4 514.8万m3,地下水可开采量5 464.7万m3,开发利用程度82.6%,属采补平衡区。
本次评价在充分收集各种观测、试验及调查统计资料和以往水资源评价成果的基础上,对全县地下水资源数量、可利用量、开发利用情况进行了全面系统的分析和评价,结果表明:阳高县多年平均地下水资源量8 329.8万m3,在各水资源分区中,最大为白登河区2 653.5万m3,最小为镇川河区65.2万m3;全县地下水可开采量5 464.7万m3;地下水开发利用程度82.6%,属采补平衡区。为保护地下水资源,建议综合利用地表水和地下水,合理制定开发利用地下水规划,为保护地下水资源提供科学依据。