大庆市地下水可开采量评价研究

李 芸

(黑龙江省大庆水文局，黑龙江 大庆 163000)

大庆市地下水可开采量评价研究

李 芸

(黑龙江省大庆水文局，黑龙江 大庆 163000)

以大庆市地下水资源概况为研究背景，分析了大庆市地下水的补给、径流和排泄特点。主要采用平均布井法研究地下水可开采量的多少，可为大庆市地下水资源的规划和管理提供参考依据。

大庆市；地下水；可开采量

水是生命之源，是人类赖以生存和发展的物质基础[1]。它不停地运动且积极参与自然环境中一系列物理的、化学的和生物的过程。水资源与其他固体资源的本质区别在于其具有流动性、循环性。水资源在开采利用后，能够得到大气降水的补给，处在不断地开采、补给和消耗、恢复的循环之中，不断地供给人类利用和满足生态平衡的需要。

大庆市地处北纬45°46′～46°55′，东经124°19′～125°12′之间。属中温带半湿润、半干旱季风气候区，全市多年平均降水量381.8 mm，降水量年内分配不均。本文以大庆市地下水资源为研究对象，对地下水可开采量做出针对性分析，进而为大庆市地下水资源的合理利用提供有效依据。

1 地下水分析研究

1.1 地下水量

1.1.1 补给量

大气降水和地表水入渗补给是大庆市地下水的主要补给方法，还有潜水越流补给承压水、侧向径流补给和承压含水层间的越流补给。其中大气降水入渗，是最主要的补给方式，占地下水总补给量的64.2%，补给量达13.254×108m3/a[2]。

1.1.2 径流量

根据对松辽盆地北部区域水文地质条件的研究，松辽盆地内的地下水径流方向主要受地质构造和地貌地形条件的影响，即由山前高平原向中部低平原汇流。受区域水文地质条件控制，大庆市地下水的径流方向总的趋势也是由东北和北部向南部流动。

1.1.3 排泄量

大庆市由于气候干燥，尤其是在多风少雨的春末夏初，降水量小(400～500 mm)，蒸发强度大(1100～1600 mm)，因此，蒸发是潜水的主要排泄方式。根据全国水利普查统计，大庆市规模以上地下水水源地22个，日取水量小于1万m3的水源地有9处，日取水量在1～5万m3的水源地有13处。

1.2 地下水开发利用程度

在大庆市城市开发建设进程中，地下水资源成为城市主要供水水源之一。1980年，全市地下水总开采量仅为2.6×108m3。其中农业灌溉及农村生活用水量为0.57×108m3，占21.9%；城镇工业及生活用水1.63×108m3，占62.7%。1990年地下水开采量增加到3.8×108m3，比1980年增加1.5倍。20世纪90年代全市水田面积进一步扩大，加之乡镇企业的兴起，特别是油田开采进入中后期，对地下水的开采规模更加扩大。1997年全市地下水总开采量达到5.69×108m3，为1980年地下水开采量2.19倍，为1990年地下水开采量的1.5倍。其中城镇生活用水量0.79×108m3，占全市总开采量的13.9%；农村用水开采量2.55×108m3，占全市总开采量44.8%；工业用水开采量2.35×108m3，占全市总开采量的41.3%。

2003年大庆市地下水开采量为5.78×108m3。其中，城镇生活用水0.80×108m3，占13.9%；工业用水2.35 ×108m3，占40.7%；农业用水2.62×108m3，占45.4%。

2014年大庆市地下水开采量为5.95×108m3。从供水对象看，农业依然是用水大户，农业用水地下水开采量为3.38×108m3，占总开采量的56.81%；工业用水开采量为1.50×108m3，占总开采量的25.21%；生活用水开采量为0.44×108m3，占总开采量的7.39%，其他林牧渔畜、城镇公用和生态环境等用水的开采量为0.63×108m3，占总开采量的10.59%。见图1～2。

图1 2014年大庆市各业地下水用水结构图

图2 大庆市近30 a来地下水开采量变化趋势图

2 地下水可开采量评价

本次调查评价地下水可开采量采用均衡法、平均布井法对潜水、承压水分别进行计算评价。

2.1 均衡法

水量均衡法是地下水资源数量评价的基本方法。它的理论基础是质量守恒原理，实质是在某一时间段内确定某一地下水系统的补给量与消耗量(排泄量、开采量等)之差与该均衡区地下水储存量变化间的关系。根据地下水资源可分为补给资源量和储存资源量两大类的原则，采用水量均衡法可计算出不同条件下的地下水补给资源量，同时对地下水储存资源的可恢复性和调节功能进行分析，就可以确定出地下水的可开采量，从而达到对地下水资源进行评价的目的。对于一个地下水含水层系统来说，任意一个时间段的补给量与排泄量之差，必然等于该时间段内的地下水储存量的变化。

(1)潜水。现状年大庆市潜水地下水总补给量为20.639×108m3/a，计算潜水可开采量为5.309×108m3/a。

(2)承压水。现状年大庆市承压水地下水总补给量为7.390×108m3/a，计算承压水可开采量为6.854×108m3/a。

2.2 平均布井法

2.2.1 平均布井法原理

平均布井法[3]是根据各规划分区地下水开采条件，确定单井涌水量(q)、影响半径(R)、年开采时间，在区域内进行布井，用这些开采井年内开采量代表该区的可开采量，计算公式如式(1)。

(1)

式中：Q开为地下水可开采量，108m3/a；q为单井涌水量，m3/h·眼；N为规划区内平均布井数，眼；T为单井多年平均开泵时间，h/a。

规划区内平均布井数计算见式(2)。

(2)

式中：F为规划区布井面积，m2；F单为单井控制面积，m2；R为单井影响半径，m。

单井影响半径R是指当水位降深、涌水量稳定时，地下水位下降的影响范围的半径。确定R的主要方法为抽水试验法、经验公式法，一般经验值见表1。

2.2.2 平均布井法可开采量评价

采用平均布井法计算全市承压水可开采量，计算结果见表2～6。

表1 单井影响半径经验值

表2 肇州县承压水可开采量计算表

表3 林甸县承压水可开采量计算表

表4 肇源县承压水可开采量计算表

表5 杜蒙县承压水可开采量计算表

表6 大庆市区承压水可开采量计算表

由表2～6可知，在岩性、开泵时间、单井涌水量、布井面积相同的情况下，地下水开采量随井数增加而增加，随单井影响半径降低而增加。岩性为砂砾石的可开采量大于相同情况中粗砂的可开采量。

3 结 论

根据各行政区采用平均布井法计算的地下水可开采量，可以得到大庆市现状年承压水可开采总量，见表7。

表7 大庆市承压水可开采量统计表

从表7中，可以看出，在其他因素都相同的情况下，市区的地下水可开采量最大，林甸县和肇州县面积小，但是地下水开采量大于面积相对较大的杜蒙县和肇源县。

[1] 刘明. 大庆市地下水资源承载力评价及用水对策研究[D]. 成都：成都理工大学,2007.

[2] 吕耀斌, 金飞. 大庆市地面变形现状调查研究[J]. 黑龙江科技信息, 2009(12):35.

[3] 徐鹏源. 东京城镇地下水资源评价[D].哈尔滨：黑龙江大学,2014.

Study on evaluation of groundwater exploitation in Daqing City

LI Yun

(Daqinghydrologybureauofheilongjiangprovince,Daqing163000,China)

Based on the underground water resource of Daqing, some characters of underground water were analyzed, which included its supply,runoff and discharge. The average well spacing method was applied in analyzing the amount of allowable exploitation underwater, which can be referred by planning and management of underground water resource in Daqing.

Daqing; underground water; amount of allowable exploitation

李 芸(1986-)，女，黑龙江绥化人，工程师，主要从事水资源管理与评价工作。E-mail:412448155@qq.com。

TV21

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2096-0506(2017)03-0044-04