劉蘭芳
(滄州市水利科學研究所,河北 滄州061000)
大浪淀水庫屬大(Ⅱ)型外源性平原水庫。修復后的水庫至今已連續(xù)調引外援水16次,蓄水15a,水庫設計最高蓄水水位12.471m(黃海高程、下同),死水位6.471m,高出水庫周邊地區(qū)平均地面高程5.5m。大浪淀水庫始建于1957年,1958年蓄水,當時蓄水水域面積40.74km2,水庫最高蓄水位8.06m,高出平均地面高程1.06m,水庫周邊地區(qū)的地下水位因水庫水滲漏補給而升高,地下水位埋深長期超出了農田土壤防止返鹽堿臨界埋深(>2.0m)和農作物生長抗?jié)晨節(jié)n托的臨界埋深(0.5~1m),導致農田相繼出現(xiàn)了沼澤化、土壤次生鹽(漬)化加重,影響范圍達2km,受害農田超過0.4萬hm2,1960年被迫棄庫還田。
為防止歷史上曾有過的“水、鹽”危害發(fā)生,最大程度地發(fā)揮工程效益,此次修復建設的大浪淀水庫采取了減滲和截滲工程措施,并定時定點進行長期監(jiān)測,為合理地調控滲漏水和指導農業(yè)生產提供了技術支撐。
1997年監(jiān)測井點布置于南、北圍堤垂直于距截滲溝以外2km內6(排)個斷面,每個斷面7眼;2004年進行了調整,為圍堤四周垂直于距截滲溝以外1km內7個斷面,每個斷面3~6眼,監(jiān)測井深度5~9m。地下水位監(jiān)測頻率由每旬一次和蓄水期加密監(jiān)測調整為每月一次。在監(jiān)測地下水位同時監(jiān)測水質,水質監(jiān)測由每年4次(凍前、凍后、汛前、汛后)調整為每年2次(汛前、汛后)。
為便于分析,選取2011年監(jiān)測區(qū)WE斷面每月10日地下水位數(shù)據繪制動態(tài)歷時曲線(圖1),選取2011年5月10日地下水位繪制等值線(圖2)。
圖1 2011年監(jiān)測區(qū)淺層地下水位標高歷時曲線
圖2 2011年5月水庫周邊地下水位等值線
從圖1和圖2可以看出,水庫蓄水結束后和汛末地下水位標高最高、埋深最淺,汛前地下水位標高最低、埋深最深。距截滲溝200m以內地下水水位受截滲溝影響大,同一時間觀測距截滲溝500~800m地下水位標高最高,800m以外地下水位變化逐漸變小。
2011年監(jiān)測區(qū)內淺層地下水水位埋深在0.17~3.65m之間,平均埋深為1.67m。在水庫的北部及東南部區(qū),農田工程比較完善并開采地下水灌溉農田,旱季地下水埋深一般大于2.5m,最大埋深值為3.65m;在高水位期,地下水埋深一般大于1.5m。在水庫的西南部及東部為非開采或少量開采地下水區(qū),全年地下水埋深小于2m,在旱季最小埋深僅0.5m,在高水位期地下水埋深接近地表,該區(qū)域次生鹽漬化嚴重,農作物生長受到不同程度的抑制。
大浪淀水庫周邊地區(qū)地下水位第四系松散沖沉積物構成的孔隙水,水庫蓄水后其周邊的地下水受水庫滲漏水、自然降雨、蒸發(fā)、開采、灌溉以及氣候、土質、地質構造和地形地貌等多種人為因素和自然因素的影響和制約。根據影響因素不同,地下水動態(tài)類型大致可分為降雨入滲、水庫滲漏水補給—開采、蒸發(fā)型和降雨入滲、水庫滲漏補給—蒸發(fā)型兩種。
這一類型區(qū)主要分布在水庫的西北部、北部和東南部。地下水埋深2~5m,地下水年變幅2~3m。地下水周年內動態(tài)變化特征是:地下水在水庫蓄水后的側滲影響下,地下水位上升,地下水位埋深變淺,3月份出現(xiàn)年內第1次潛水高水位期。進入3月中下旬后,氣溫上升,蒸發(fā)強烈,春灌開始,抽取地下水,地下水位下降,5月下旬或6月中旬形成年內最低谷;進入汛期后,降水量增加,農田灌溉停止,地下水在水庫滲漏水補給的同時加上降雨入滲補給,至8月下旬或9月上旬地下水位埋深又一次變淺,為年內第2次潛水高水位期。年度內地下水位主要受水庫滲漏和降雨補給而升高,農田灌溉開采和潛水蒸發(fā)而下降。
這一類型區(qū)主要分布在水庫的東部和西南部的大浪淀淀區(qū)內,從地形地貌上看,地勢低洼,全年地下水位埋深小于2m,地下水變幅1~1.5m。地下水位年內動態(tài)變化的特征是:全年地下水埋深淺。地下水位受水庫滲漏補給、降水補給而升高,受排水溝的淋漓、少量開采和蒸發(fā)而下降。
(1)減滲和截滲工程防滲效果顯著,水庫蓄水后的周邊地下水抬高值影響范圍小于1km。
(2)水庫周邊區(qū)地下水位距截滲溝500~800m最高的原因是庫區(qū)地層巖性沉積變化復雜,第Ⅰ相對隔水層(淤泥質層)不連續(xù),使Ⅰ、Ⅱ隔水層之間有水平繞滲條件,是繞滲量補給地下水所致。
(3)實踐證明截滲溝設計控制在4.3m以下(防返鹽堿水位)是合理的,當截滲溝水位接近4.3m時,應及時開啟下游水工建筑物進行排除;當截滲溝溝底淤積接近4.3m時,應及時進行清淤,充分發(fā)揮截滲溝工程效益,保護農田生態(tài)環(huán)境。
(4)相關部門要引起高度重視,對該區(qū)域應重新規(guī)劃,結合農田水利基本建設清淤排水溝渠,修建穿路閘涵,排瀝除漬,確保農田生態(tài)安全。周邊鄉(xiāng)村在干旱季節(jié)應盡量開采淺層地下水灌溉農田,在給農作物提供良好生長環(huán)境同時加速水的垂直循環(huán),有利于改良土壤,提高水的利用效率和生態(tài)效益。
[1]沈曉平,劉德平.大浪淀水庫修復工程中應注意解決的兩個問題[J].河北水利水電技術,1996(2):55.
[2]李華耀.大浪淀水庫截滲排水的效果分析[J].河北水利水電技術,2003(5).
[3]劉蘭芳,賈玉玲.大浪淀水庫周邊地區(qū)水鹽動態(tài)監(jiān)測技術報告[R].