浅谈雨洪资源对东风湖泉域地下水补给潜力

赵晨琳��

【摘 要】东风湖泉域雨洪资源丰富，但历时短、流量大、流速高，且没有较大的调蓄水利工程。另外，为了水利工程的安全，区域内自产雨洪资源往往快速下泄，对其利用很少。东风湖泉域过境河流主要为清漳河，其汛期水量丰沛，如何将雨洪资源对东风湖泉域地下水进行补给，提高水资源利用效率，促进当地经济快速发展是本次研究的课题。

【关键词】：东风湖泉域；雨洪资源；地下水；漳河上游

【中国分类号】TV

【文献标志码】A

Potential of Rainwater resources in Dongfeng Lake watershed groundwater recharge

Zhao Chen-lin

（Gongyi City grassroots water service center Gongyi Henan 451200）

【Abstract】Rainwater resources is rich in Dongfeng Lake watershed， and the flood has the characters of short duration， large flow and high flow rate in this region. Because of the lack of large hydraulics for water deployment， rainwater resources are often quickly discharged in the region to protect hydraulics， so rainwater amount of available is very small. As the main river in the region， Qingzhang River has plenty of water in the flood season， there are many benefits and advantages to use rainwater for artificial recharge of groundwater resources， improve water use efficiency and promote the rapid development of the economy in Dongfeng Lake watershed. This is also a problem to study and solve in this project.

【Key words】Dongfeng Lake watershed；Rainwater resources；Groundwater；Zhang River upper

1. 引言

（1）如今，全国水资源紧缺加上利用方式不当，造成水资源的严重浪费，可通过科学的规划和设计，蓄积汛期洪水作为可利用的水源。这不仅能改善生态环境质量，同时能减少洪灾损失[1]。随着水资源新型利用技术的发展和水资源管理手段的更新，在雨洪资源利用方面进行创新式的探索尤为重要[2]。

（2）东风湖泉域地下水监测断面多，资料齐全。由于降水和来水集中，受“以排为主，入海为安” 传统思想的影响，这造成雨洪资源的严重浪费[3]。把雨洪资源转变为地下水是实现水资源可持续利用的有效手段[4]。

图1 研究区域概况

2. 研究区概况

东风湖泉域属漳河支流清漳河子流域，地理坐标：北纬36°31′-36°51′，东径113°21′-113°48′。总面积约924Km2，东风湖泉域包括河北省涉縣偏城、鹿头、偏店、更乐、涉城、神头、河南店、木井、索堡、辽城10个乡镇的大部分地区，以及山西省黎城县西井镇和东阳关镇的部分地区。区域内有偏城水库、郭庄水库、龙泉寺水库、中原水库、更乐水库等小型水库和龙湖、补天湖等人工湖（研究区域概况见图1）。

3. 数据处理

本次径流计算采用系列为1956～2012年。

3.1 刘家庄水文站天然径流还原计算。

（1）刘家庄水文站天然径流计算采用分项调查法，某河流断面以上天然径流量方程式[5]：

（2）经分析复核，1984年《海、滦河流域地表水资源》中具有刘家庄水文站1953～1979年日历水和水文年的实测和天然径流量资料；2004年《河北省水资源评价》及《山西省泽城西安水电站（二期）工程初步设计报告》中对刘家庄水文站1980～2000年系列进行了还原计算，经复核分析后采用；2013年《清漳河水资源配置方案》中具有刘家庄2001～2008年实测和还原系列，且以上成果均经过了审查，因此本次直接采用其还原结果。同时延长系列到2012年，1956～2012年天然系列多年平均径流量为2.74亿m3。

（3）为了保证径流资料的一致性，需对下垫面受人类活动影响显著的资料进行系列一致性修正。天然径流进行一致性修正的方法是：首先分析流域不同时段的面平均降水与天然径流相关关系；然后建立各分段内的降水径流关系，对天然径流进行一致性修正。修正后多年平均天然径流量为2.46亿m3。

3.2 年径流分配。

丰水年选1990年为典型年，平水年选1993年为典型年，枯水年选1992年为典型年，特枯水平年选1999年为典型年，成果如表1：

4. 雨洪资源补给地下水分析

东风湖泉域内有众多蓄水工程和洪水冲沟可作为地下水补给区且有三条可用于输送洪水资源的输水渠道和符合下渗补给的地质条件。汛期时可经引水工程将清漳河雨洪资源引入到补给区，通过自然下渗补给泉域地下水。

4.1 补给方案。

由漳西渠、漳北渠和漳南渠从清漳河引雨洪资源，注入到“三漳”渠所经洪水沟、水库、坑塘、河道、人工湖等，通过自然下渗补给东风湖泉域地下水。通过采用不同方法进行计算得到东风湖泉域雨洪资源利用总量表见表2：

4.2 雨洪资源补给东风湖泉域水量。

4.2.1 河道入渗量计算。

4.2.1 .1 “三漳渠”所引雨洪资源由河道渗漏补给东风湖泉域地下水。清漳河两岸山间洪水冲沟为第四系冲积卵砾石、砂砾石层，含水层厚度大，补给条件好。

本次采用单位河长输水损失量方法进行河道渗漏补给量的计算[6]，计算公式：

Q河补 =Δ Qn（1-λ） L （2）

Δ Qn=b Q上/a （3）

式中：Q河补 为河道渗漏补给量；

Δ Qn为单位河长损失量；

L为计算河道长度；

λ为河道的水面蒸发量和浸润带蒸散发量之和与河道损失水量的比值；

Q上为上游来水量；

a、b为河床质及河床岩性的参数。

4.2.1.2 以五万分之一地形图为依据，对清漳河左岸石门沟、宇庄沟、索堡沟、狼巷沟和东枯河，右岸韩家山沟、峪里沟、神头沟，进行河道入渗长度量计算，成果如表3：

4.2.1.3 清漳河两岸山间洪水冲沟以第四系冲积卵砾石、砂砾石为主，取a=2.86×10-3，b=1.19，λ=0.35，代入式（2）和（3），得到如下表4成果表：

4.2.2 水库入渗量计算。

（1）东风湖泉域内中原水库、龙湖、补天湖等，通过将清漳河雨洪水在汛期通过下渗补给地下水。中原水库渗漏量较大，水库逐月渗水量按总库容1.5%考虑，则中原水库丰、平、枯、特枯水年分别补给地下水1.5万m3、0.75万m3、0.5万m3、0.25万m3；龙湖总库容237万m3，逐月渗水量按总库容1.0%考虑，则龙湖丰、平、枯、特枯水年分别补给地下水4.7万m3、2.4万m3、1.6万m3、0.8万m3；补天湖总库容98万m3，逐月渗水量按总库容1.0%考虑，则补天湖丰、平、枯、特枯水年分别补给地下水2.0万m3、1.0万m3、0.7万m3、0.3万m3。

（2）综上分析：通过引用清漳河雨洪水，丰、平、枯、特枯水年中原水库、龙湖、补天湖在汛期可下渗补给东风湖泉域地下水分别为8.2万m3、4.2万m3、2.8万m3、1.4万m3。

5. 结论

本文得到以下主要结论：

（1）东风湖泉域利用雨洪資源补给地下水是可行的。

（2）东风湖泉域通过三漳渠可利用雨洪资源丰、平、枯、特枯水平年分别为2004.5万m3、1403.2万m3、60.1万m3、250.6万m3；雨洪资源补给东风湖泉域地下水量丰、平、枯、特枯水年分别为1035.8万m3、772.7万m3、388.3万m3、185.0万m3。

（3）可在河道中修建小型挡水建筑物，增加入渗量，充分利用雨洪资源。

参考文献

[1] 冯峰，许士国.雨洪资源利用功能与需求耦合效益识别法研究[J].水文，2009，29（2）：28～31.

[2] 王银堂，胡庆芳，张书函，刘克琳.流域雨洪资源利用评价及利用模式研究[J].中国水利，2009（15）：13～16.

[3] 胡荣花，赵卫国，王婧雅.综合利用雨洪资源 改善沧州水环境[J].地下水，2008，30（4）：102～104.

[4] 黄金林，迟宝明，陆莹，杜新强.地下储水空间雨洪资源调蓄技术研究进展[J].灌溉排水学报，2008，27（2）：123～127.

[5] 李东，蒋秀华，王玉明，李红良.黄河流域天然径流量计算解析[J].人民黄河，2001，23（2）：35～37.

[6] 罗健萍.浅谈深圳市雨洪资源利用潜力[J].中国农村水利水电，2007（5）：9～10.