長(zhǎng)春地下水資源評(píng)價(jià)技術(shù)要點(diǎn)分析

王宇昕

摘 要：選擇評(píng)價(jià)代表年份系列的實(shí)質(zhì)是根據(jù)過(guò)去一段時(shí)期的大氣降雨情況，模擬未來(lái)一段時(shí)間可能出現(xiàn)的降水情況，對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)的水資源狀況做出預(yù)測(cè)，在區(qū)域內(nèi)局部區(qū)域水資源量評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)區(qū)與周邊區(qū)域之間的水體交換量就要在計(jì)算之中，把自然因素與非自然因素客觀合理的組合起來(lái)計(jì)算地下水資源量，指導(dǎo)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和生活科學(xué)合理利用地下水資源。

關(guān)鍵詞：評(píng)價(jià)代表年 大氣降水情況組合 區(qū)域評(píng)價(jià) 局部評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：P33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-00-01

根據(jù)水利部水利水電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，在總結(jié)全國(guó)第一次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)以來(lái)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，編制了《水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，按照《水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，各省市及縣相繼開(kāi)展了水資源評(píng)價(jià)工作，水資源評(píng)價(jià)包括地表水資源數(shù)量、質(zhì)量評(píng)價(jià)與地下水資源數(shù)量、質(zhì)量評(píng)價(jià)，該文章針對(duì)長(zhǎng)春地區(qū)地下水資源數(shù)量評(píng)價(jià)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，展開(kāi)探討與分析，為水資源評(píng)價(jià)工作者提供參考和借鑒。

1 評(píng)價(jià)代表年選擇分析

在水資源評(píng)價(jià)中，首先要進(jìn)行評(píng)價(jià)代表年份的確定，在長(zhǎng)春地區(qū)平原區(qū)地下水資源量組成中，地表水體補(bǔ)給量占6%左右，由降雨直接引起的降雨入滲補(bǔ)給量及河川基流量占94%左右，因此選擇評(píng)價(jià)代表年份系列的實(shí)質(zhì)是根據(jù)過(guò)去一段時(shí)期的大氣降雨情況，模擬未來(lái)一段時(shí)間可能出現(xiàn)的降水情況，對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)的水資源狀況做出預(yù)測(cè)，由于大氣運(yùn)動(dòng)的不確定性及地下水資源量的可調(diào)節(jié)性，可恢復(fù)性及滯后性，要求用多年平均水資源量來(lái)代表評(píng)價(jià)區(qū)現(xiàn)狀及今后一定時(shí)期的水資源狀況，在大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性還沒(méi)有被人們掌握的今天，評(píng)價(jià)代表年系列即為未來(lái)可能出現(xiàn)的各種大氣降水情況的組合。

在實(shí)際工作中，為了校核各種水資源補(bǔ)給量的正確性，需要利用同期的開(kāi)采量量，蓄變量來(lái)驗(yàn)證及修正，但是代表年資料系列越長(zhǎng)，同步期的開(kāi)采量等調(diào)查工作量越大，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也越差，所以選擇用評(píng)價(jià)區(qū)近年適當(dāng)短的系列來(lái)替代長(zhǎng)系列進(jìn)行評(píng)價(jià)區(qū)水資源量計(jì)算，能減少評(píng)價(jià)工作強(qiáng)度、增加評(píng)價(jià)工作精度，以長(zhǎng)春地區(qū)榆樹(shù)市為例，首先進(jìn)行評(píng)價(jià)區(qū)1956-2010年雨量長(zhǎng)系列自相關(guān)分析，以分析確定評(píng)價(jià)區(qū)大氣降水前后年度的相續(xù)性，為選擇資料代表年份系列做出方向性的指導(dǎo)，得出以下結(jié)論：評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)年降水量隨機(jī)性很大，年度之間降水量基本沒(méi)有相關(guān)性，因此資料代表年份的選取應(yīng)該選取近年包括豐、平、枯時(shí)段，同時(shí)參照長(zhǎng)系列多年平均降水量及降水量變差系數(shù)，偏差系數(shù)綜合確定。

為了確定評(píng)價(jià)區(qū)年降水量的豐、平、枯時(shí)段，點(diǎn)繪區(qū)域內(nèi)降雨代表站的年降水量模比系數(shù)差積曲線，榆樹(shù)站年降水量模比系數(shù)差積曲線圖顯示，在1966年出現(xiàn)最高點(diǎn)，同時(shí)反應(yīng)出1954-1957年、1979-1988年為豐水期，1966-1979年、2003-2010年為枯水期，1991-2003年為平水期。

根據(jù)半拉山子站年降水量模比差積曲線及降水量特征值對(duì)比分析，確定1995-2005為評(píng)價(jià)代表年。

2 區(qū)域評(píng)價(jià)與局部評(píng)價(jià)

區(qū)域水資源評(píng)價(jià)一般是指整個(gè)區(qū)域d然狀態(tài)下的外部補(bǔ)給量，并不觸及區(qū)域內(nèi)部的次級(jí)分區(qū)之間彼此的水體交換及循環(huán)，在區(qū)域內(nèi)局部區(qū)域水資源量評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)區(qū)與周邊區(qū)域之間的水體交換量就要在計(jì)算之中，以榆樹(shù)市五棵樹(shù)鎮(zhèn)與五棵樹(shù)鎮(zhèn)主城區(qū)為例，說(shuō)明區(qū)域評(píng)價(jià)與局部評(píng)價(jià)的水資源數(shù)量差別。

1）五棵樹(shù)鎮(zhèn)地下水資源量

五棵樹(shù)鎮(zhèn)面積228.4 km2，區(qū)域內(nèi)西部微波狀崗地承壓水富水區(qū)面積157.7 km2，單井涌水量100～1000 m3/d；南部松花江河谷一級(jí)階地砂礫石孔隙潛水區(qū)14.4 km2，單井涌水量1000～3000 m3/d；波狀臺(tái)地貧水區(qū)面積56.3 km2，單井涌水量10～100 m3/d；含水層埋深8～36 m，含水層厚度17～23 m，靜水位埋深6～36 m，含水層巖性以砂礫石為主，夾雜粉砂、中粗砂。五棵樹(shù)鎮(zhèn)降雨入滲補(bǔ)給量1688.3萬(wàn) m3/a，地表水體補(bǔ)給量72萬(wàn)m3/a。地下水資源量1745.9萬(wàn) m3/a，其中五棵樹(shù)鎮(zhèn)主城區(qū)地下水資源量195.1萬(wàn) m3/a，周邊地區(qū)地下水資源量1493.2萬(wàn) m3/a。

3 隨機(jī)因素與確定因素相結(jié)合

為了修正及調(diào)整評(píng)價(jià)區(qū)地下水資源量，應(yīng)進(jìn)行總補(bǔ)給量與總排泄量的平衡分析，這要求評(píng)價(jià)區(qū)各種補(bǔ)給量及開(kāi)采量應(yīng)該同步，但是隨著長(zhǎng)春地區(qū)農(nóng)作物結(jié)構(gòu)的變化，水田面積逐年減少，這導(dǎo)致在水體補(bǔ)給量中，水田灌溉入滲補(bǔ)給量逐年變化，這種變化為趨勢(shì)性的，并不隨機(jī)，所以在計(jì)算這部分地表水體補(bǔ)給量時(shí)，如果用評(píng)價(jià)代表年多年平局值，就會(huì)使評(píng)價(jià)區(qū)的地下水資源量不準(zhǔn)確，在計(jì)算這部分補(bǔ)給量時(shí)，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)狀年地表水灌溉水田面積及發(fā)展趨勢(shì)，確定適當(dāng)?shù)乃锩娣e計(jì)算地表水體入滲補(bǔ)給量，評(píng)價(jià)代表年期間多年平均水田地表水灌溉入滲量只參與總補(bǔ)給量與總排泄量的平衡分析計(jì)算。

4 地下水資源量采補(bǔ)平衡計(jì)算分析

在一個(gè)較短的時(shí)間跨度內(nèi)計(jì)算開(kāi)采區(qū)域內(nèi)含水層采補(bǔ)關(guān)系時(shí)候，需要明確開(kāi)采區(qū)域內(nèi)通常涉及的三種過(guò)水介質(zhì)。

1）含水層（Aquifer）：飽含水的透水層，或能給出水并允許水通過(guò)的巖層。含水層指不但有水，而且水是流動(dòng)的，如沙灘，空隙度大，但沒(méi)有水，只能稱透水層，粘性土，空隙度較大，但大都是結(jié)合水，故稱非含水層。2）隔水層（Aquifuge）：不能給出水或不允許水通過(guò)的巖層，或透過(guò)與給出的水量微不足道的巖層—裂隙不發(fā)育的基巖、頁(yè)巖、板巖、粘土（致密）3）弱透水層（Aquitard）：滲透性很差，給出的水量微不足道，但在較大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的巖層—各種粘土，泥質(zhì)粉砂巖

明確了開(kāi)采區(qū)域的上述三種巖土的水平和垂向分布后，就可以進(jìn)行開(kāi)采層的采補(bǔ)平衡分析計(jì)算，嚴(yán)格地說(shuō)，自然界中并不存在絕對(duì)不發(fā)生滲透的巖層，只不過(guò)某些巖層（如缺少裂隙的致密結(jié)晶巖）的滲透性特別低罷了。當(dāng)我們所研究的某些水文地質(zhì)過(guò)程涉及的時(shí)間尺度相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)，任何巖層都可視為可滲透的。所以需要計(jì)算的只有地表垂向補(bǔ)給量。

5 結(jié)語(yǔ)

地下水資源量由相對(duì)確定性因素與不確定性因素組成，在地下水資源量評(píng)價(jià)過(guò)程中，評(píng)價(jià)代表年的確定應(yīng)該較好的體現(xiàn)年降水量的隨機(jī)性及豐、平、枯水年的組合，由人為影響的補(bǔ)給因素如水田地表水體灌溉入滲補(bǔ)給量為相對(duì)確定性因素，在進(jìn)行地下水補(bǔ)給量計(jì)算時(shí)，這部分補(bǔ)給量應(yīng)該以現(xiàn)狀年作為準(zhǔn)，把自然因素與非自然因素客觀合理的組合起來(lái)計(jì)算地下水資源量，指導(dǎo)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和生活科學(xué)合理利用地下水資源。

參考文獻(xiàn)

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