某項目水資源論證取水方案的合理性分析

呂 巖

(黑龍江省佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002)

某項目水資源論證取水方案的合理性分析

呂 巖

(黑龍江省佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002)

樺川縣“節水增糧行動”是黑龍江省為推進千億斤糧食產能工程，保障全省糧食安全所采取的有力舉措，全省水利系統為此開展了大量卓有成效的行動和積極探索。擬建干擾系數，分別對本項目4個論證區的4個代表性預測點進行開采后地下水位恢復預測。通過分析論證，說明水源地地下水補給條件好，補給量充沛，滿足新建項目的設計取水需要。

干擾系數；預測；單井控制面積；論證區

1 擬建水源地群井抽水干擾系數

根據《供水水文地質手冊》第三冊中計算干擾系數公式，對擬建水源地群中8眼預測井點進行干擾系數的計算。

計算公式為：

(1)

在水源區內應用勢迭加法對其水量進行計算，采用潛水完整干擾井公式：

(2)

2 灌溉水源井水位恢復

由于灌溉片區地下水開采屬于階段性開采，主要集中在旱田作物生育期的5—8月的33d內，其中6—8月進入豐水季節，是地下水集中補給期，9月至翌年5月為地下水恢復期，現分別對本項目4個論證區的4個代表性預測點進行開采后地下水位恢復預測[1]。

中心水位恢復按下式計算：

(3)

式中：tp為灌溉期抽水持續時間；t為水位恢復延續時間；Q為單井日取水量；T為導水系數。計算結果見表2。

表1 預測點干擾系數計算成果表

表2 論證區地下水位恢復時間計算成果表

3 單井控制面積及井數確定

根據項目區水文地質條件及《機井技術規范》SL256-2000的技術要求，確定項目區單井控制面積及布置井數合理性，計算公式為：

(4)

式中：F0為單井控制灌溉面積，hm2；Q為單井出水量，m3/h；t3為灌溉期間每天開機時間，h；T2為每次輪灌期的天數，d；η為灌溉水利用系數，取η=0.9；η1為干擾抽水的水量削減系數；m2為每hm2每次綜合平均灌溉定額，m3/hm2，噴灌取21.67m3/hm2。

經計算各項目片區單井控制面積見表3。

表3 各項目區單井控制面積計算成果表

根據對項目區內單井控制面積的計算分析，本工程各項目區內單井控制面積均符合各項目區所在地水文地質條件，其中日需水量大的中心支軸式噴灌布置在富水性為3000～5000m3/d的地區，日需水量小的絞盤式和移動式噴灌布置在富水性一般的區域，因此水源井的區域布置是合理的。

項目區水源地井間距為300～500m，根據預測連續開采33d影響范圍為161.9～305.5m，大部分開采井間距<井間距的2倍，同時根據井群開采井干擾系數的計算分析，4個論證區內干擾系數為0.8%～10.48%，符合相關的要求。

根據對4個論證區開采井中心地下水位恢復時間的計算分析，水位恢復至灌區開采前90%情況下，論證區1～論證區4分別需要139d、33d、3d及5d，如停止開采后至次年4月末，即下一年開采前，論證3區、4區基本上恢復至上年開采前的地下水位埋深水平，論證1區、2區產生的地下水位附加降深也恢復98%以上。如遇到豐、平水年預計中心水位恢復時間將縮短，因此項目區水源地井位及井數布設合理[2]。

4 取水可靠性與可行性分析

4.1 水源地條件

新打的水源井位于松花江沖積平原上，地勢由山前臺地向河漫灘傾斜，變化較大，含水層主要由粉細砂、中粗砂、砂礫石或砂卵石組成，其間賦存砂礫石孔隙潛水[3]。

水源地為富水性較好，單井涌水量在3000～5000m3/d，局部四馬架附近單井涌水量<500m3/d，地下水位埋藏淺，一般<7m，上覆亞黏土或亞砂土層，易于接受大氣降水和地表水的補給，開發利用條件優良。地下水水化學類型以重碳酸—鈣鎂和重碳酸—鈣鈉型為主，可滿足集中開采的供水水源要求。項目區附近基本沒有大的地下水用水戶，通過對論證區內新建開采井連續開采33d地下水位降深預測，最大降深分布于論證1區為6.86m，該區平均水位降深6.73m，其它3個論證區降深均≤1.50m，整個區域平均水位降深2.28m，第四系含水層厚度在40m以上，平均降深不超過含水層的1/10，對區域地下水影響較小，且地下水具有以豐補欠的功能，根據對井群中心連續開采33d后水位恢復過程的預測，至第二年4月末論證1區井群中心附加降深0.12m，而論證2區、3區、4區井群中心附加降深基本為零，就是地下水位基本恢復原來狀態。

同時根據對新建水源井連續開采33d后的影響范圍預測，推算出最大的影響半徑為305.5m，位于片區1，平均影響半徑為234.6m，該片區井間距布設為500m，接近預測影響半徑的2倍，因此項目區水源地井間距布設合理。因此，新建工程水源地具備滿足設計取水的條件[4]。

4.2 地下水資源保證程度

4.2.1 地下水補給資源

根據論證區地下水資源評價，論證區多年平均地下水補給量為3137.43×104m3。其中大氣降水入滲補給量為2042.56×104m3，占地下水總補給量的65.1%；側向徑流補給量為1094.87×104m3，占地下水總補給量的34.9%，天然情況下區域地下水補給條件較好。

4.2.2 地下水可開采資源

論證區多年平均地下水可開采量為2728.58×104m3，90%保證率可開采量為2069.67×104m3。現狀條件下考慮新建項目和其他用水戶取水時，2010年和2015年地下水在多年平均和90%保證率下，論證區可開采量均都能滿足取水要求。

新建項目取水量占論證區90%保證率可開采量的29.7%，4個論證區中只有1區所占比重超過80%，其余均沒超過50%。可以看出論證區的可供水量均能滿足設計的節水灌溉項目所需取水量，保證程度較高。

根據以上幾方面的分析論證，說明水源地地下水補給條件好，補給量充沛，論證區內在現狀及規劃用水條件下，即使P=90%特枯年份，由于地下水具有以豐補欠的特性，仍能達到采補基本平衡，滿足新建項目的設計取水需要。

在連續開采33d地下水位降深預測，平均水位降深2.28m，平均降深不超過含水層的1/10，且至第二年4月末除了論證1區水位照比開采初期略有下降外，其余論證區均回到原來的水平，對區域地下水沒有影響，同時也不會對其它用水戶產生較大影響。因此，新建項目取水是有保障的，也是可行的。

[1]佳木斯市水利勘測設計研究院.樺川縣“節水增糧行動”2012年實施方案報告[R].佳木斯：佳木斯市水利勘測設計研究院，2012.

[2]黑龍江省節水增糧行動聯席會議辦公室.黑龍江：高起點高標準推進“節水增糧行動”[J].中國財政，2013(05)：24-25.

[3]張可巍.綏化市節水增糧項目的管理方式[J].黑龍江水利科技，2013,41(01)：105-107.

[4]李芳菲.黑龍江省“節水增糧行動”運行管理分析[J].黑龍江水利科技，2013,41(08)：187-189.

1007-7596(2014)01-0232-03

2013-8-14

呂巖(1982-)，女，山東萊陽人，工程師。

TV211.1

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