尚新紅

摘 要：該文主要通過野外調(diào)查、模型計(jì)算、數(shù)據(jù)分析等手段，分析了阜陽市淺層地下水資源量及可開采量、中深層地下水資源量，為區(qū)域地下水資源的開發(fā)、管理、保護(hù)等科學(xué)規(guī)劃提供決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：阜陽市；地下水資源；評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) TV211.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）11-0166-03

阜陽市地處安徽省西北部、黃淮海平原南端、淮河中游段淮北平原西部，位于東經(jīng)114°52′～116°30′、北緯32°24′～33°35′，東西長(zhǎng)160km，南北寬142km，總面積9775km2，全部為平原區(qū)。處于亞熱帶與暖溫帶的過渡帶，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，有明顯的過渡性特征，主要表現(xiàn)為季風(fēng)明顯，氣候溫和，光照充足，雨量適中，無霜期較長(zhǎng)。年均氣溫14.6℃，年均無霜期216d，年均降水900.8mm，年日照時(shí)數(shù)2200～2500h。

1 淺層地下水資源

1.1 水文地質(zhì)條件 阜陽淺層含水層組廣布全區(qū)，含水砂層頂板埋深1.00～17.6m，底板埋深7.50～48.54m。巖性主要為灰黃、棕黃色粉細(xì)砂，結(jié)構(gòu)松散，分選性好。該含水層組滲透性和富水性好，滲透系數(shù)1.05～5.23m/d，水位埋深1.24～5.84m，大部分地區(qū)單井涌水量均大于500m3/d，最大可達(dá)2578.63m3/d。淺層地下水水位埋深一般為1～3m，水位多年變化具有明顯的周期性，水位年變幅一般為1～2m。年內(nèi)變化情況：1—4月份水位變化不大，但埋藏較深（一般2～3m，局部可達(dá)5m），其中1月份水位最低；5—8月份水位逐漸回升，8—9月份水位達(dá)到最高峰，水位埋深1m左右，10—12月份水位逐漸回落。區(qū)內(nèi)潁河、泉河的水位變化對(duì)沿河兩側(cè)250m外地下水水位影響不明顯，僅在潁河閘上段部分時(shí)間內(nèi)（5—12月，因關(guān)閘抬高了水位），以及在7—8月份，河?xùn)|潁河三邊壩子內(nèi)的地帶，潁河水補(bǔ)給地下水，使沿河兩側(cè)淺層地下水水位略有升高。

1.2 評(píng)價(jià)類型區(qū)劃分 阜陽市全部為一般平原區(qū)，依據(jù)包氣帶巖性與地下水埋深分區(qū)相互切割的區(qū)域劃分均衡計(jì)算區(qū)，地下水埋深Z分區(qū)采用1m

>3m共3檔，同一均衡計(jì)算區(qū)具有相同的包氣帶巖性和地下水埋深分區(qū)。本次評(píng)價(jià)共劃分16個(gè)淺層地下水均衡計(jì)算區(qū)，各計(jì)算總面積8752km2。

1.3 水文地質(zhì)參數(shù)確定 本次評(píng)價(jià)采用的水文地質(zhì)參數(shù)是根據(jù)五道溝水文水資源實(shí)驗(yàn)站研究成果、《安徽淮北地區(qū)淺層地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》成果及其他實(shí)驗(yàn)成果綜合分析確定。

1.4 淺層地下水資源量 評(píng)價(jià)方法采用水均衡法，以1980—2010年為基礎(chǔ)，計(jì)算各項(xiàng)補(bǔ)給量、排泄量以及淺層地下水蓄變量，多年平均地下水資源量為除多年平均井灌回歸補(bǔ)給量外的其他各項(xiàng)多年平均補(bǔ)給量之和。評(píng)價(jià)方法采用水均衡法，以1980—2010年資料為基礎(chǔ)，計(jì)算各項(xiàng)補(bǔ)給量、排泄量以及淺層地下水蓄變量，平原區(qū)的多年平均地下水資源量為除多年平均井灌回歸補(bǔ)給量外的其他各項(xiàng)多年平均補(bǔ)給量之和。

1.4.1 淺層地下水總補(bǔ)給量 根據(jù)阜陽市地下水補(bǔ)、徑、排條件分析，補(bǔ)給量包括降雨入滲補(bǔ)給量、地表水灌溉入滲補(bǔ)給量（包括渠系滲漏補(bǔ)給量、渠灌田間入滲補(bǔ)給量）、井灌回歸補(bǔ)給量、地表水體滲漏補(bǔ)給量（包括河道滲漏補(bǔ)給量、塘壩滲漏補(bǔ)給量）。其中，降雨入滲補(bǔ)給量計(jì)算采用1956—2010年資料系列，其他各項(xiàng)補(bǔ)給量計(jì)算1980—2010年期間的多年平均值。阜陽市多年平均地下水總補(bǔ)給量為17.152億m3，其中降雨入滲補(bǔ)給量、地表水體灌溉入滲補(bǔ)給量、井灌回歸補(bǔ)給量、地表水體滲漏補(bǔ)給量分別占總補(bǔ)給量的92.1%、4.8%、1.2%、1.9%。

1.4.2 平原區(qū)淺層地下水總排泄量 阜陽市平原區(qū)地下水多年平均總排泄量為9.491億m3，其中潛水蒸發(fā)量、實(shí)際開采量、河道排泄量和越流補(bǔ)給量分別占總排泄量的55.8%、14.4%、21.5%和8.3%。

1.4.3 平原區(qū)淺層地下水水均衡分析 根據(jù)地下水水均衡原理和各均衡項(xiàng)的計(jì)算結(jié)果，本次評(píng)價(jià)結(jié)果在允許誤差范圍內(nèi)，符合計(jì)算精度要求。

1.4.4 淺層地下水資源量 阜陽市多年平均淺層地下水資源量為16.950億m3，頻率為20%、50%、75%、95%的淺層地下水資源量分別為20.521億m3、16.494億m3、13.574億m3和10.079億m3。淺層地下水資源量成果見表1。

2 中深層地下水資源量

2.1 含水巖特性及富水程度 阜陽市中深層地下水含水層組由中、下更新統(tǒng)組成，廣泛隱伏于淺層含水層組之下，巖性主要為沖積洪積細(xì)砂、中粗砂，局部夾有砂礫石層及亞砂土，在沿淮及其北部邊緣一帶的臨泉南部艾亭、阜南、潁上南部邊緣，含水層頂板埋深50～80m，含水層厚度20～80m。頂板埋深49.68～100.85m，底板埋深118～147m。巖性主要為灰黃、棕黃、青灰色細(xì)砂、粉細(xì)砂、中細(xì)砂，結(jié)構(gòu)松散，分選性好。該含水層組滲透性和富水性較好，導(dǎo)水系數(shù)100～600m2/d，水位埋深受市區(qū)開采影響，一般為13.07～67.79m。單井涌水量均在760m3/d以上，其中大部分地區(qū)涌水量大于1000m3/d，最大達(dá)2556.97m3/d。深層含水層組伏于第二含水層組下，頂板埋深大于150m，底板埋深445.86～453.10m。含水層組富水性較好，導(dǎo)水系數(shù)200～400m2/d，水位埋深亦受開采影響，一般為9.85～63.45m，大部分地區(qū)單井涌水量均大于100m3/d，其中部分地區(qū)單井涌水量達(dá)3000～3570m3/d。

2.2 中深層、深層地下水資源組成

2.2.1 越流補(bǔ)給量 越流補(bǔ)給量是由于中深層水開采后，當(dāng)中深層地下水頭低于淺層水時(shí)，形成一定的水位差，淺層水會(huì)越過相對(duì)隔水層流向中深層水，形成越流補(bǔ)給，計(jì)算公式為：

W越=K/M·⊿H·F·365 （1）

式中：K/M為越流系數(shù)，k'/m'（1/d）；⊿H為平均水頭差，m；F為承壓水分布面積，km2。

綜合分析得出阜陽市中深層承壓水越流補(bǔ)給量為2.307億m3/a。

2.2.2 彈性釋放量 中深層地下水深埋于相對(duì)隔水層之下，在未開發(fā)利用前，由于長(zhǎng)時(shí)期積蓄和壓縮，形成承壓水，當(dāng)鑿井打穿相對(duì)隔水層后，承壓水減壓膨脹釋放，水位會(huì)沿著井孔上升，這部分水量稱為承壓水的彈性釋放量。

W彈=μe?M·⊿H·F·102 （2）

式中：μe為彈性釋水系數(shù)，無因次；M為承壓含水層平均厚度，m；⊿H為開采時(shí)允許的年水頭降低值，m；F為承壓水分布面積，km2。

綜合分析得出阜陽市中深層地下水彈性釋放量為0.624億m3/a。

2.2.3 側(cè)向補(bǔ)給量 阜陽市地處淮北平原，中深層水水力坡度極小，地下徑流緩慢，區(qū)外側(cè)向徑流補(bǔ)給量和側(cè)向流出量較小，并且基本相等，因此本次計(jì)算中深層承壓水資源量，不考慮側(cè)向徑流補(bǔ)給量。

2.3 中深層地下水安全開采量 阜陽市中深層地下水安全開采量主要包括淺層水越流補(bǔ)給量和彈性釋水量，計(jì)算得出阜陽市安全開采量為2.931萬m3/a，安全開采模數(shù)為2.99萬m3/km2?a，其中越流補(bǔ)給量、彈性釋放量分別占中深層水安全開采量的78.7%和21.3%。各行政區(qū)安全開采量見表2。

3 地下水可開采量

中—深層地下水主要接受越流補(bǔ)給和側(cè)向補(bǔ)給，其開采量主要來自越流補(bǔ)給量及部分彈性釋水量，為保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，特別是阜陽市中深層地下水超采嚴(yán)重，應(yīng)加以保護(hù)，作為應(yīng)急戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源，本次可開采量時(shí)僅考慮淺層地下水。

3.1 可開采量評(píng)價(jià)方法 基于阜陽市淺層地下水含水層巖性組成、滲透性能及單井涌水量、單井影響半徑等開采條件掌握得比較清楚，其含水層水文地質(zhì)條件研究程度較高，故采用可開采系數(shù)法計(jì)算阜陽市淺層地下水資源的可開采量。

3.2 淺層地下水資源可開采量 根據(jù)對(duì)阜陽市地下水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算得出的阜陽市多年平均淺層地下水資源的可開采系數(shù)為0.579，各水均衡類型區(qū)的可開采系數(shù)在0.56～0.61。阜陽市淺層地下水資源的可開采量為9.933億m3，頻率為20%、50%、75%、95%的淺層地下水可開采量分別為12.026億m3、9.665億m3、7.953億m3和5.906億m3。各行政區(qū)可開采系數(shù)及可開采量見表3。

4 結(jié)論

（1）阜陽市全部為平原地區(qū)，淺層地下水含水層發(fā)育，補(bǔ)給條件較好，開采潛力較大，易采易補(bǔ)，適宜分散開采，但水質(zhì)較差（特別是沿河兩岸地下水），可作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水和農(nóng)田灌溉用水。

（2）阜陽市由于缺乏地表水資源，阜陽城區(qū)及所有縣城因長(zhǎng)期開采中深層地下水用于生產(chǎn)生活，均已形成大小不一的降落漏斗，阜陽城區(qū)和太和縣城兩個(gè)漏斗區(qū)已經(jīng)相連，超采十分嚴(yán)重。因此要加強(qiáng)地下水管理，嚴(yán)格控制超采區(qū)中深層地下水開采量，逐步恢復(fù)地下水位，避免地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害。

參考文獻(xiàn)

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[3]安徽省·水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院.安徽淮北地區(qū)淺層地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)[R].2004.

[4]金光炎.平原地下水資源評(píng)價(jià)[M].北京：水利水電出版社，1984.

（責(zé)編：張宏民）