某项目水资源论证取水方案的合理性分析

吕 岩

(黑龙江省佳木斯水文局，黑龙江 佳木斯 154002)

某项目水资源论证取水方案的合理性分析

吕 岩

(黑龙江省佳木斯水文局，黑龙江 佳木斯 154002)

桦川县“节水增粮行动”是黑龙江省为推进千亿斤粮食产能工程，保障全省粮食安全所采取的有力举措，全省水利系统为此开展了大量卓有成效的行动和积极探索。拟建干扰系数，分别对本项目4个论证区的4个代表性预测点进行开采后地下水位恢复预测。通过分析论证，说明水源地地下水补给条件好，补给量充沛，满足新建项目的设计取水需要。

干扰系数；预测；单井控制面积；论证区

1 拟建水源地群井抽水干扰系数

根据《供水水文地质手册》第三册中计算干扰系数公式，对拟建水源地群中8眼预测井点进行干扰系数的计算。

计算公式为：

(1)

在水源区内应用势迭加法对其水量进行计算，采用潜水完整干扰井公式：

(2)

2 灌溉水源井水位恢复

由于灌溉片区地下水开采属于阶段性开采，主要集中在旱田作物生育期的5—8月的33d内，其中6—8月进入丰水季节，是地下水集中补给期，9月至翌年5月为地下水恢复期，现分别对本项目4个论证区的4个代表性预测点进行开采后地下水位恢复预测[1]。

中心水位恢复按下式计算：

(3)

式中：tp为灌溉期抽水持续时间；t为水位恢复延续时间；Q为单井日取水量；T为导水系数。计算结果见表2。

表1 预测点干扰系数计算成果表

表2 论证区地下水位恢复时间计算成果表

3 单井控制面积及井数确定

根据项目区水文地质条件及《机井技术规范》SL256-2000的技术要求，确定项目区单井控制面积及布置井数合理性，计算公式为：

(4)

式中：F0为单井控制灌溉面积，hm2；Q为单井出水量，m3/h；t3为灌溉期间每天开机时间，h；T2为每次轮灌期的天数，d；η为灌溉水利用系数，取η=0.9；η1为干扰抽水的水量削减系数；m2为每hm2每次综合平均灌溉定额，m3/hm2，喷灌取21.67m3/hm2。

经计算各项目片区单井控制面积见表3。

表3 各项目区单井控制面积计算成果表

根据对项目区内单井控制面积的计算分析，本工程各项目区内单井控制面积均符合各项目区所在地水文地质条件，其中日需水量大的中心支轴式喷灌布置在富水性为3000～5000m3/d的地区，日需水量小的绞盘式和移动式喷灌布置在富水性一般的区域，因此水源井的区域布置是合理的。

项目区水源地井间距为300～500m，根据预测连续开采33d影响范围为161.9～305.5m，大部分开采井间距<井间距的2倍，同时根据井群开采井干扰系数的计算分析，4个论证区内干扰系数为0.8%～10.48%，符合相关的要求。

根据对4个论证区开采井中心地下水位恢复时间的计算分析，水位恢复至灌区开采前90%情况下，论证区1～论证区4分别需要139d、33d、3d及5d，如停止开采后至次年4月末，即下一年开采前，论证3区、4区基本上恢复至上年开采前的地下水位埋深水平，论证1区、2区产生的地下水位附加降深也恢复98%以上。如遇到丰、平水年预计中心水位恢复时间将缩短，因此项目区水源地井位及井数布设合理[2]。

4 取水可靠性与可行性分析

4.1 水源地条件

新打的水源井位于松花江冲积平原上，地势由山前台地向河漫滩倾斜，变化较大，含水层主要由粉细砂、中粗砂、砂砾石或砂卵石组成，其间赋存砂砾石孔隙潜水[3]。

水源地为富水性较好，单井涌水量在3000～5000m3/d，局部四马架附近单井涌水量<500m3/d，地下水位埋藏浅，一般<7m，上覆亚黏土或亚砂土层，易于接受大气降水和地表水的补给，开发利用条件优良。地下水水化学类型以重碳酸—钙镁和重碳酸—钙钠型为主，可满足集中开采的供水水源要求。项目区附近基本没有大的地下水用水户，通过对论证区内新建开采井连续开采33d地下水位降深预测，最大降深分布于论证1区为6.86m，该区平均水位降深6.73m，其它3个论证区降深均≤1.50m，整个区域平均水位降深2.28m，第四系含水层厚度在40m以上，平均降深不超过含水层的1/10，对区域地下水影响较小，且地下水具有以丰补欠的功能，根据对井群中心连续开采33d后水位恢复过程的预测，至第二年4月末论证1区井群中心附加降深0.12m，而论证2区、3区、4区井群中心附加降深基本为零，就是地下水位基本恢复原来状态。

同时根据对新建水源井连续开采33d后的影响范围预测，推算出最大的影响半径为305.5m，位于片区1，平均影响半径为234.6m，该片区井间距布设为500m，接近预测影响半径的2倍，因此项目区水源地井间距布设合理。因此，新建工程水源地具备满足设计取水的条件[4]。

4.2 地下水资源保证程度

4.2.1 地下水补给资源

根据论证区地下水资源评价，论证区多年平均地下水补给量为3137.43×104m3。其中大气降水入渗补给量为2042.56×104m3，占地下水总补给量的65.1%；侧向径流补给量为1094.87×104m3，占地下水总补给量的34.9%，天然情况下区域地下水补给条件较好。

4.2.2 地下水可开采资源

论证区多年平均地下水可开采量为2728.58×104m3，90%保证率可开采量为2069.67×104m3。现状条件下考虑新建项目和其他用水户取水时，2010年和2015年地下水在多年平均和90%保证率下，论证区可开采量均都能满足取水要求。

新建项目取水量占论证区90%保证率可开采量的29.7%，4个论证区中只有1区所占比重超过80%，其余均没超过50%。可以看出论证区的可供水量均能满足设计的节水灌溉项目所需取水量，保证程度较高。

根据以上几方面的分析论证，说明水源地地下水补给条件好，补给量充沛，论证区内在现状及规划用水条件下，即使P=90%特枯年份，由于地下水具有以丰补欠的特性，仍能达到采补基本平衡，满足新建项目的设计取水需要。

在连续开采33d地下水位降深预测，平均水位降深2.28m，平均降深不超过含水层的1/10，且至第二年4月末除了论证1区水位照比开采初期略有下降外，其余论证区均回到原来的水平，对区域地下水没有影响，同时也不会对其它用水户产生较大影响。因此，新建项目取水是有保障的，也是可行的。

[1]佳木斯市水利勘测设计研究院.桦川县“节水增粮行动”2012年实施方案报告[R].佳木斯：佳木斯市水利勘测设计研究院，2012.

[2]黑龙江省节水增粮行动联席会议办公室.黑龙江：高起点高标准推进“节水增粮行动”[J].中国财政，2013(05)：24-25.

[3]张可巍.绥化市节水增粮项目的管理方式[J].黑龙江水利科技，2013,41(01)：105-107.

[4]李芳菲.黑龙江省“节水增粮行动”运行管理分析[J].黑龙江水利科技，2013,41(08)：187-189.

1007-7596(2014)01-0232-03

2013-8-14

吕岩(1982-)，女，山东莱阳人，工程师。

TV211.1

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