赵春峰 高晓明(宝鸡市冯家山水库管理局陕西宝鸡721300)
麟游县北部水资源评价与利用
赵春峰高晓明
(宝鸡市冯家山水库管理局陕西宝鸡721300)
本文根据麟游北部水资源利用现状以及勘查试验数据,计算并分析了评价该地区水资源开发潜力,提出了开发利用规划建议,以期为当地水资源管理工作提供借鉴。
水资源;开发利用;规划建议
1.1自然地理
研究区位于宝鸡市东北部,其西部和南部为泾河与渭河的分水岭,北部为陕甘省界,东部界线为凤(翔)崔(木镇)公路,面积约980km2。研究区属沟岭相间的残塬、沟壑梁峁相间的复杂地貌类型。复杂多样的地貌形态是由新构造运动和外营力作用造成的,表现为强烈切割,山川蜿蜒曲折,延绵不断。
麟游地处西北内陆,属温带半湿-湿润季风气候区,立体气候显著,热量分布不足,干湿度变化明显,温差大,致使有些地区无夏季。四季分明,夏短冬长。春季冷热交替,多寒潮、霜冻、大雾天气,年无霜期178d;夏季凉爽,降水较集中,多大暴雨、冰雹并伴有大风;秋季气温下降迅速,多连阴雨、大雾;冬季干燥寒冷,多西北风,降水稀少。
1.2水资源概况
研究区地表水系属达溪河支流,自西向东分布有高崖河,花花庙河,园子沟河,天堂河,小庵川河,常村河,普化河。研究区处于这些河溪的中上游位置;河谷在上游呈“V”字型,在下游呈“U”字型,比降8.0% ~27.0%。属于泾河的三级支流,发源于页岭,自南而北汇入甘肃省灵台县境内的达溪河。以上河流均为常年性河流,其它支流多为间歇性河流,流量小面变化大。
研究区属沟岭相间的残塬、沟壑梁峁区,根据区内含水岩组埋藏条件的不同和地下水在其中的赋存状态,故地下水以洛河砂岩为主要含水介质的裂隙—孔隙潜水及承压水,由于潜水区河砂岩顶部无区域完整的隔水顶板,且承压水区地下水水头一般高出含水层顶板。因此地下水运动主要以径流为主,富水性中等,交替强烈。
研究区人畜饮用水主要通过集雨水窖,水资源开发利用程度较低,对于常年性河流无引水工程和筑坝截流水利工程。区内地下水开发利用已具一定规模,大多数为浅井和季节性开采,多用于人畜饮用。近年来,随着煤矿等工矿企业的进入,建成了两处地下水水资源开采点;分别为:郭家河煤业在长益庙附近施工的两口供生产、生活饮用井,日开采量;永隆能源建设的催木镇北太阳寺水源地,日开采量2400m3/d。
近年来在党和政府“甘露”(农村饮水安全)工程的关怀下,取得了一些改善,但随着国民经济的飞速发展,麟北煤田勘探进程的加快,以及郭家河等煤矿企业的建设,水资源需求量也随之不断的增加;无规划的开发利用第四系地下水,造成了第四系地下水水位逐年下降,生态环境恶化等问题。
此次对研究区水资源数量评价分为地表水水资源量与地下水水资源两大类。
2.1地表水水资源量
研究区地表水水资源量主要以常年性与间歇性河流的形式存在,此次主要分析统计常年性河流水资源量。分析统计方法按照地表水各流域进行划分区块的原则,通过对研究区各流域区块地表水枯水期地表径流量的调查与统计,该区域地表水径流总量为45752.88m3/d。
区内地表水资源量表2-1所示。
2.2地下水资源量
研究区地下水资源量主要为白垩系洛河砂岩孔隙—裂隙潜水—承压水含水层,位于陕甘宁盆地内测地下水分水岭以北地区,研究区根据地形地貌、地层岩性、水文地质调查与物探等资料,可划分为高崖河、花花庙河、园子沟河、天堂河、小庵川、常村河、普化河七个各自独立的沟域。
研究区内水力坡度根据G2号孔与X27、 X25号孔计算值为0.0315~0.049,取值0.04,给水度取邻区经验值3.2%~15.2%(孔隙度20%~25%),确定采用值0.05,降水入渗系数采用地下水动态监测资料计算所得。公式为:α=Pr/P,Pr=μ(Δh+Δh′)。大气降水入渗系数取0.15,年均降水量采用值为641.6mm(据气象资料)。洛河砂岩段厚度因其变化较大,分沟域按钻孔揭露厚度取其平均值。
表2-1 地表水资源量一览表
研究区内地形南高北低,沟壑发育,地下水与地表水分水岭基本保持一致,因此地形对地下水的径流影响比较大。地下水径流方向由南向北盆地中心运移,由于河流切割形成“缺口”故地下水常以泉或面状形式排泄;根据研究区沟壑发育的地形条件、地下水的径流形式以及地表水体的流向等对研究区进行分区块评价地下水资源量。在计算地下水侧向径流量时采用断面法,计算公式Q侧=K·I·B·M(断面法)。在研究区北部边界处选择所分各个区块的地下水出流排泄断面。
研究区地下水补给来源主要为大气降水入渗补给。对地下水补给量与排泄量取用合适的参数进行计算及对实际监测数据的整理统计,得出勘查区地下水资源的补给量、排泄量、储存量。
2.3允许开采量
地下水水资源允许开采量的计算采用平均布井法。
计算式:Qk=Qe·N
式中:Qk——为地下水允许开采量(m3/d)
Qe——为设计单井涌水量(m3/d)
N——为布井个数(口)
布井数量用以下公式计算:
式中:F——为计算面积(m2);
l——为计算区布井间距(m)。
根据水文孔及供水管井资料,考虑单井影响半径,按照1.0km井距平均布井,按弱富水性区和中等富水性区单位涌水量分别为0.05l/s和0.228l/s计算,降深统一按40m,单井出水量分别为173m3/d~898.00m3/d,取其平均值200m3/d~500m3/d,按区块宜布井面积分别布井个数为122个。计算所得全区允许开采量为58000m3/d。
2.4开采潜力
允许开采量评价方法采用平均布井法,各区块水源地的补给量,均采用较保守的数据,其计算前提是初步查明了含水层的空间分布和水文地质特征,圈定了富水地段的情况下进行的,各流域水资源量统计如表2-5。
随着水资源开发,地下水补给量和排泄量有所变化。全区地表水水资源量为45752.88m3/d;地下水天然资源补给量为248246.47m3/d,该地区面积为983km2。该地区各流域允许开采资源量58000m3/d,开采潜力53608m3/d。
表2-2 各地下水侧向径流量计算表
表2-3 地下水补给量、排泄量统计表
表2-4 各区块允许开采量计算一览表
表2-5 各流域水资源量统计表
该地区区域内地表水资源开发利用程度较低,仅供周围居民人畜饮用及农田灌溉,地下水资源开发利用虽已具一定规模,但大多数为浅井和季节性开采。对区内水资源的开发利用应本着统筹兼顾,着眼当前,考虑长远的原则。
3.1地表水资源利用规划部署
该地区属于沟岭相间的残塬、沟壑梁峁区,植被覆盖率较高,大气降水和泉水在该地区形成了许多径流量大小不一的河流与小溪,对开发利用地表水资源提供了良好的地形条件。加快规划对高崖河,花花庙河,园子沟河,天堂河,小庵川河,常村河,普化河七条常年性河流的开发利用。建议在常年性河流上修筑土石坝来拦蓄水源,并有规划的建设引水工程开发利用水资源;对于流量小面变化大的间歇性河流,采用修筑淤积坝来拦蓄水源、减少水土流失。
3.2地下水资源利用规划部署
该地区地下水资源宜采用分散式管井开采模式,沿沟谷地带布井,合理的规划管井的布局与井距,严格控制单井和区域水位降深。在已有的郭家河煤业自备井及崔木镇北太阳寺水源地的基础上,远期规划部署的水源地有郭家河水源地、图子沟水源地、丈八水源地。
该地区域内受地形地貌的影响,沟壑切割深,沟底低于潜水水位线,地下水排泄量大,部分泉流量较大,同时水质较好,宜人畜饮用,建议修建蓄水池引泉水来供当地居民及工矿企业的人畜饮用水。
3.3水资源利用与保护
该地区北部水资源量较丰富,在选址开发建设工业园区及工矿企业时应尽可能的靠北部。因地表水与地下水水力联系密切,沿主要沟谷及河流两侧不能建设污染较大的造纸、化工等工业企业,同时厂矿污水必须经过处理后方能排入河流,以免造成地表水及地下水的污染。
该地区在做好开采利用规划的同时要做好水资源的保护措施,加强地表水与地下水水资源在开发中的统一规划、统一调度、综合开发;在规划的水源保护区,建立有致的水资源卫生保护带;加强节水改造工程,节约用水;同时有效控制“三废”的排放,加强污水处理及中水回用。
随着麟北煤田勘探进程的加快,已初步形成了麟北煤田基地,同时也加剧了该区域的水资源开发利用进程。通过研究基本清楚了该区域水资源量及分布规律,加强该区域地表水资源的开发利用,同时以管井的形式开采白垩系洛河组砂岩地下水、河谷区松散层地下水,把地表水与地下水水资源的统一结合,加强地表水与地下水资源的补给保护和开发利用方式的探讨与研究。陕西水利
(责任编辑:李蕊)
TV213.9
B