大丰区浅层地下水资源计算与分析

刘永亮 宗长荣 薛 亮 王昌平

（江苏省水文水资源勘测局盐城分局 盐城 224002）

1 区域概况

大丰区位于江苏沿海中部，地处黄海之滨，属亚热带与暖湿带的过渡地带，温度适宜，雨量丰沛。全区为淤积平原，土质以细、粉砂为主，富水性较差，地下水资源匮乏，多年平均浅层地下水资源量仅为23781 万m3。

2 浅层地下水资源量分析与计算

2.1 计算面积的确定

因为水面与隔水层面无法形成对地下水的有效补给，也无法产生潜水蒸发，所以计算面积为各分区不同类型岩性土总面积扣除水面面积和隔水层面积。经调查大丰区计算面积为2289.9km2。

2.2 类型区的划分

类型区划分的目的是确定均衡计算区。同一均衡计算区拥有相似水文地质特征，是获得相关水文地质参数值进行补给量、排泄量和地下水资源量计算的最小单元。大丰区地下水类型区按Ⅲ级标准划分，划分类型如下：

（1）依据区域地形地貌特征，将Ⅰ级类型区分为山丘区和平原区，大丰区类属平原区。

（2）依据次级地形地貌特征、含水层岩性及地下水类型，平原区划分为一般平原区、山间平原区、内陆盆地平原区和沙漠区，称为Ⅱ级基本类型区，大丰区类属一般平原区。

（3）依据水文地质条件、地下水埋深、包气带岩性及厚度，在Ⅱ级类型区基础上进行Ⅲ级类型区划分。以矿化度2g/L 及5g/L 为分界线，大丰区可划为若干个均衡计算区，在同一均衡计算区内，土壤岩性和地下水埋深大致相同。大丰区矿化度分界面积：矿化度≤2g/L，面积1.1km2；2g/L ＜矿化度≤5g/L，面积175.8km2；矿化度＞5g/L，面积2113.0km2。各均衡区面积见表1。

2.3 计算参数的确定

大丰区位于苏北灌溉总渠以南，按照《全国水资源综合规划技术大纲》中地下水水资源评价的计算方法，总渠以南地区按照全国南方片要求进行计算，计算参数按全国南方片取值范围及江苏省历年的实验数据综合确定，其中给水度μ、降水入渗补给系数α、潜水蒸发系数C、灌溉入渗补给系数β直接通过实验数据查表获得，其余参数结合大丰区实际情况，综合分析取得。

2.3.1 渗透率φ

渗透率φ 是指水稻生长期内每日入渗补给地下水的水量。本次评价大丰区渗透率φ 的取值采用江苏省试验结果：粘土亚粘互层、亚粘土、亚砂亚粘互层取值1.1～1.4；亚砂土取值2.0。

2.3.2 渗透系数K

渗透系数K 是指地下水水力坡度为1 时的渗流速度。本次渗透系数K 值取值采用江苏省抽水试验分析成果：粘土亚粘互层0.1～0.169；亚粘土0.23～0.33；亚砂亚粘互层0.34～0.40；亚砂土0.56～0.59。

2.3.3 渠系渗漏补给系数m

渠系渗漏补给系数m 为渠系渗漏补给量与干渠渠首引水量的比值，即：m=Q渠系补/Q渠首引。本次评价m 采用实验分析值，其取值为0.02。

2.4 浅层地下水资源量

浅层地下水补给量计算遵循均衡计算区优先，再按矿化度程度不同分区核定面积，计算出各均衡计算区内不同矿化度条件下的水资源量，最后汇总得出各水资源分区的浅层地下水资源量。

2.4.1 浅层地下水补给量

（1）降水入渗补给量

大丰区多年平均（1956～2019年，下同）降水入渗补给量，以实测降水量资料分析计算得的多年平均降水量代入降水入渗补给量计算公式推算求得。计算公式如下：

Pr=10-1·P·α·F

式中：Pr─降水入渗补给量，万m3；

P─降水量，mm；

α─降水入渗补给系数，无因次；

F─均衡计算区计算面积，km2。

经计算，大丰区多年平均降水入渗补给量为20953.9 万m3，其中矿化度≤2g/L 的为10.9 万m3，2～5g/L 的为1270 万m3，大于5g/L 的为19673 万m3。

（2）河道、湖库渗漏补给量

当河道、湖库内水位超过岸边地下水位高度时，地表水对地下水进行渗漏补给。大丰区处于苏北灌溉总渠以南，其渠系多年平均水位基本接近地下水位，不计算此项。

（3）渠灌田间入渗补给量

渠灌田间入渗补给量是包括斗、农、毛三级渠道的渗漏补给量和灌溉水进入农田的入渗补给的水量。

地表水对地下水的补给量包含河道（湖库）渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量。因大丰区处于渠南地区，河道渗漏补给量和渠系渗漏补给量近乎为0，其渠灌田间入渗补给量即为地表水对地下水补给量。

经计算，大丰区地表水体对地下水总补给量为2827.2 万m3。其中，矿化度≤2g/L 的补给量为5.9万m3，2～5g/L 的为287.9 万m3,矿化度＞5g/L 的为2533.4 万m3。

表1 大丰区均衡区计算面积表（单位：km2）

（4）井灌回归补给量

井灌回归补给量指用于农业灌溉的地下水进入田间后，入渗补给地下水的水量，大丰区未实施井灌，此项按0 计。

2.4.2 浅层地下水总补给量、水资源量

浅层地下水总补给量为各项补给量之和，扣除井灌回归补给量即为浅层地下水水资源量。大丰区浅层地下水多年平均补给量为23781 万m3，其中地下水矿化度≤2g/L 的地下水资源量为16.8 万m3，2～5g/L的地下水资源量为1557.8 万m3，矿化度＞5g/L 的地下水资源量为22206.4 万m3。大丰区多年平均浅层地下水资源量按水资源分区计算成果见表2。

3 浅层地下水资源分布特性

大气降水是浅层地下水补给的主要来源。分析浅层地下水资源分布特征，需要重视大气降水因素及水文地质条件。大丰区地处黄海之滨，有112km的海岸线，受海水侵蚀影响，浅层地下水矿化度总体较高，淡水主要在内陆的里下河腹部区。

矿化度＞5g/L 的地下水因咸度偏高，无法利用，以矿化度≤2g/L 的地下资源量作为浅层地下水水资源量计算。大丰区多年平均地下水资源量（矿化度≤2g/L）为16.8 万m3，其他五个区为0。

大丰区境内矿化度≤2g/L，地下淡水极少，所以在干旱缺水期可适度开采矿化度在2～5g/L 半咸水加以利用，以弥补当地水资源的匮缺，大丰区地下水资源行政分区模数成果（矿化度＜5g/L）见表3。

表2 大丰区多年平均浅层地下水水资源量成果表（单位：万m3）

表3 大丰区地下水资源量（矿化度＜5g/L）行政分区模数成果表

大丰区多年平均地下水资源量中（矿化度≤2g/L），降水入渗补给量占地下水资源量的64.9%，而大丰区全年降水量主要集中在汛期，多年平均汛期降水量占年降水量的70.4%，因此地下水补给主要出现在汛期。地下水资源量的年分配基本与降水量的分配相对应。

4 浅层地下水水质状况

大丰区浅层地下水水质评价以《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）为依据。评价方法采用单指标评价法确定水质的类别。必评项目包括pH 值、矿化度（M）、总硬度(以CaCO3计)、氨氮、氯化物、高锰酸盐指数等。

根据2019年大丰区浅层地下水水质监测资料分析，汛期为Ⅳ类水质，其余为Ⅴ类水质。资料表明大丰区的浅层地下水水质状况较差。高锰酸盐指数汛期、非汛期均超过Ⅲ类水限值，氨氮汛期超过Ⅲ类水限值，总硬度非汛期超过Ⅲ类水限值。浅层地下水水质总体评价为Ⅴ类水，说明大丰区浅层地下水已受到较严重的污染。

5 结语

大丰区浅层地下水资源相对匮缺，多年平均浅层地下水资源量为23781 万m3，主要依赖汛期降水入渗补给；淡水极少，主要以苦咸水为主；水质污染严重，仅可作工农业用水补充。

建议合理开发利用地表水资源，减少地下水尤其浅层地下水的开发；干旱等缺水期可充分利用矿化度在2～5g/L 半咸水，以弥补当地水资源的匮缺；加强地下水污染防治，禁止垃圾和废水等向地下填埋或排放，杜绝有害污水沿途下渗，从而达到保护浅层地下水的目的，提高浅层地下水资源质量■