安徽省两次地下水资源量评价成果对比分析

2021-10-25 09:18
治淮 2021年7期
关键词:排泄量基流补给量

刘 猛 胡 勇

安徽省分别于20 世纪80年代初、21 世纪初相继开展了两次全省范围的水资源调查评价工作,基本摸清了水资源的家底,掌握了水资源总体状况、存在问题与演变规律。近年来,受气候变化和人类活动等影响,水循环及水文过程发生了显著变化,水资源形势和水安全状况更趋严峻。根据2017年中央1 号文件关于“实施第三次全国水资源调查评价”的工作部署,安徽省水利厅根据有关要求,组织开展了新一轮水资源调查评价工作,目前已基本完成该项工作。现对本次评价地下水资源量成果进行归纳总结,并与第二次评价成果进行对比分析。

一、评价分区和面积

1.评价类型分区

与第二次评价相比,本次评价对类型区及评价面积进行了一定的调整。

首先,依据区域地形地貌特征,对I 级类型区分布范围进行了适当调整,平原区面积由第二次评价的59157km2增加为61474km2,山丘区面积由第二次评价的80319km2减少为78002km2。两次评价类型区对比情况见图1。

图1 安徽省两次评价类型区对比图

其次,根据次级地形地貌特征,将平原区进一步划分为淮北平原、江淮丘陵平原、巢湖平原和沿江平原4 个Ⅱ级类型区(一般平原区),将山丘区进一步划分为淮北丘陵山区、江淮丘陵山区、皖西山区和皖南山区4 个Ⅱ级类型区。

最后,根据包气带岩性和矿化度,将平原区划分为211 个Ⅲ级类型区(即计算单元),根据水文测站控制范围和地下水系统边界等条件,将山丘区划分为104 个Ⅲ级类型区。

相较于第二次评价的70 个计算单元,本次评价共划分315 个计算单元,划分结果更加精细。

2.评价均衡分区和汇总分区

第二次评价汇总分区为水资源三级区套地级行政区,本次评价要求提交水资源三级区套地级行政区和县级行政分区。自第二次评价以来,安徽省发生多次行政区划调整,因此,导致全省水资源三级区套地市部分单元的面积有所变化。

根据《全国水资源分区》的统一要求,充分考虑区域自然特点及行政区划的界线,安徽省按流域水系分成3 个一级区、8 个二级区、13 个三级区,淮河流域划分为淮河上游区、淮河中游区、淮河下游区、沂沭泗河区4 个二级区,共7 个三级区;长江流域划分为湖口以下干流、太湖水系、鄱阳湖水系等3 个二级区,共5 个三级区;东南诸河共划分为钱塘江流域1 个二级区,共1 个三级区。

3.计算面积

第二次评价工作中,安徽省平原区计算面积为50947km2,约占平原区总面积的86.1%。经统计分析,本次评价安徽省平原区计算面积为50658km2,约占平原区总面积的82.4%,与第二次评价相比,全省平原区计算面积减少了289km2,这与近年来城镇化建设加快的总体趋势基本是相吻合的。

二、水文系列及测站选取

1.水文系列

第二次评价采用了1956—2000年共45年水文系列,对地下水资源量提出了各分区1980—2000年多年平均资源量成果。本次评价采用了1956—2016年共61年水文系列,对地下水资源量提出了各分区近期下垫面条件下2001—2016年多年平均资源量成果。

2.测站选取

本次评价选取全省179 个地下水位监测站,基本都位于淮河以北平原,平均密度204km2/站,选用站点地下水位监测资料系列为2001—2016年共16年。本次评价山丘区地下水资源量计算共选用基流切割水文站点25 个,较第二次评价31 个水文站点减少6 个,选用水文站资料系列长度达20年以上。

三、评价参数及方法

本次评价工作基本上采用第二次水资源调查评价工作所选参数成果,参考全国技术细则提供的参数取值范围,同时广泛借鉴周边省份水文地质参数成果,仅对少许错漏或不合理之处进行适当修正,没有大的改动。

四、评价成果对比分析

1.平原区地下水资源量

第二次评价未考虑地下水矿化度分级成果。本次根据技术细则要求,将平原区地下水资源量按照是否大于2g/L 划分,对矿化度小于2g/L 的地区进行重点评价;对矿化度M >2g/L 的地区,只评价地下水补给量,但不作为地下水资源量。

(1)矿化度小于2g/L 的地下水资源量

第二次评价计算平原区地下水补给量,将补给量分为降水入渗补给量、引地表水灌溉入渗补给量、井灌回归补给量和地表水体渗漏补给量4 个部分,分别进行计算并汇总得到总补给量;排泄量分为实际开采量、潜水蒸发量和河道排泄量3 个部分。

本次评价计算平原区地下水补给量,将补给量分为降水入渗补给量、山前侧向补给量、井灌回归补给量和地表水体补给量4 个部分。其中,山前侧向补给量是第二次评价未予以计算的,地表水体补给量包括河道渗漏补给量、湖库渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量;排泄量分为实际开采量、潜水蒸发量、河道排泄量和湖库排泄量4 个部分。安徽省平原区地下水资源量计算分项对比见表1。

表1 安徽省平原区地下水资源量计算分项对比表

本次评价安徽省平原区多年平均(2001—2016年,下同)地下水总补给量为98.29 亿m3,较第二次评价的97.51 亿m3多0.78 亿m3;平原区多年平均地下水总排泄量为97.27 亿m3,较第二次评价的82.12 亿m3多15.15 亿m3;平原区多年平均地下水总资源量为97.41 亿m3,较第二次评价的95.01 多2.40 亿m3;平原区多年平均地下水资源模数平均为19.28 万m3/km2,较第二次评价的18.65 万m3/km2多0.63 万m3/km2。安徽省平原区地下水资源量两次评价成果对比见表2。

表2 安徽省平原区地下水资源量两次评价成果对比表

(2)矿化度大于2 g/L 的地下水资源量

第二次评价工作中未单独对矿化度大于2g/L 的地下水资源量进行计算。本次评价根据最新的地下水矿化度资料,对这部分地下水的补给量进行了计算。经计算,全省平原区矿化度大于2g/L 的地下水多年平均(2001—2016年)总补给量为2076 万m3。

2.山丘区地下水资源量

第二次评价山丘区地下水资源量用天然河川基流量近似代替。天然河川基流量采用基流分割法计算,全省共选择基流分割控制站31 个,单站基流分割采用直线斜割法,用1980—2000年系列年径流资料进行频率计算,移用地表水还原比例系数对实测基流进行还原,建立天然径流~天然基流关系曲线。根据单站1956—2000年逐年的河川径流量成果,从单站R~Rg 关系曲线中,查算1956—2000年河川基流量系列,即为该单站所控制计算区的河川基流量系列。

本次评价将山丘区划分为一般山丘区和岩溶山丘区,一般山丘区地下水资源量采用排泄量法计算,排泄量包括天然河川基流量、地下水开采净消耗量和山前侧向流出量3 项,以总排泄量作为地下水资源量(亦即降水入渗补给量);岩溶山丘区采用地下径流模数法进行计算。全省共选用基流切割水文站点25 个,为提高天然河川基流量计算的精度和效率,利用计算机程序进行单站逐日基流分割,对选用的水文站2001—2016年实测流量资料逐年切割。

本次评价安徽省山丘区多年平均(2001—2016年,下同)地下水总资源量为101.07 亿m3,较第二次评价的多年平均(1980—2000年)山丘区地下水总资源量97.91 亿m3多3.16 亿m3;山丘区多年平均地下水资源模数平均为12.96 万m3/km2,较第二次评价的12.19 万m3/km2多0.77 万m3/km2。

3.地下水资源总量

本次评价安徽全省多年平均(2001—2016年)地下水资源总量(矿化度M ≤2g/L)为195.23 亿m3,较第二次评价全省多年平均(1980—2000年)地下水资源总量191.33 亿m3多3.90 亿m3;本次评价安徽全省多年平均地下水资源模数为15.19 万m3/km2,较第二次评价的地下水资源模数13.72 万m3/km2多1.47 万m3/km2。安徽省地下水资源量两次评价成果对比见表3。

表3 安徽省地下水资源量两次评价成果对比表

五、结语

根据以上对比分析可知,本次评价安徽省多年平均(2001—2016年)地下水资源量(矿化度M ≤2g/L)较第二次评价多年平均(1980—2000年)地下水资源量增加2.04%。分析主要原因是降水和地表径流的增加,使得降水入渗补给量和地表水体对地下水的补给量有所增加

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