邯鄲市肥鄉區生態環境景觀工程滲透水量分析

(1.河北省邯鄲水文水資源勘測局，河北 邯鄲 056001；2.邯鄲市億潤工程咨詢有限公司，河北 邯鄲 056002)

目前城市化進程和發展對水的依賴越來越大，建設生態水系及景觀工程成為城區規劃和發展的重要組成部分。本文以邯鄲市肥鄉城區為例，對資源性缺水地區的生態環境景觀工程的滲透水量進行分析探討，對防滲工程措施進行評估和建議。

1 概 述

1.1 地理位置

肥鄉區位于河北省邯鄲市東部，東與廣平縣交界，南與成安縣相連，西與邯山區接壤，北與永年區、曲周縣毗鄰。轄4鎮5鄉，265個行政村，總面積503km2，總人口41.29萬，耕地3.83萬hm2。

肥鄉區屬古黃河和漳河沖積而成的平原，地勢較為平坦，總地勢為西南高東北低，海拔高度為42.3～57.2m，自然坡降約1/3000，地貌類型為滏西平原和黑龍港平原兩部分。

1.2 水系、水資源及水利工程現狀

a.水系狀況。肥鄉區沒有自然河流，現有團結渠、民有二干渠、民有三干渠和東風渠4條骨干渠道及其配套支斗渠，總長度76.2km，流域面積460.3km2。團結渠主要接納上游排水，引滏陽河水灌溉農田。民有渠主要引用岳城水庫水澆灌農田，東風渠已成邯鄲市引黃工程的主要通道。

b.水資源情況。肥鄉區屬資源性缺水地區，多年平均水資源總量0.45億m3，人均占有量為109m3，是全國人均水平的4.7%，屬極度資源型缺水地區。由于水資源嚴重匱乏，不得已靠大量超采地下水維系生活和工農業生產用水，并由此造成了地面沉降、機井報廢、建筑物破壞等一系列后果，嚴重影響了該區域社會經濟發展和人民生活水平的提高。

c.水利工程現狀。肥鄉區有地表水灌區三處，分別是民有灌區、引黃灌區和引滏灌區，規劃控制面積約2萬hm2。主要灌溉渠道有：以岳城水庫為水源的民有二干渠、團結東西干渠；以引黃水水源為主，輔以岳城水庫可用的東風渠、民有三干渠；以滏陽河為水源的團結總干渠下游段[1]。

1.3 城區生態水系和景觀工程

近幾年來肥鄉區在城區修建了10處人工湖泊和蓄水坑塘，初步形成了節點式的生態水系和景觀工程。主要有:從城區東部南北縱穿的民有二干渠，向廣安公園送水的十六支渠和南環溝，向三里堤坑塘、東關坑塘、李莊坑塘送水的加十六支渠，向翟固坑塘、南西落堡坑塘、田寨坑塘送水的李莊支渠，向高莊坑塘送水的團結總干渠二支渠，希望街以西可以利用的雨污分流的排水管道等生態水系工程。現有的這10處人工湖泊和蓄水坑塘水面面積達30.25萬m2，蓄水量103.94萬m3。

a.城區水系水源現狀。目前，城區水系主要水源為通過民有二干渠引來的岳城水庫放水，縣城污水處理廠釋放的中水以及已進行雨污分流埋設管道的城區雨水。

b.城區生態水系近期規劃。在目前已基本完成了城區節點式水系工程的基礎上，近期計劃再建3處坑塘水面工程，即索家寨北坑塘、索家寨南坑塘和城區東北部生態濕地工程。新增水面面積 4.86萬m2，蓄水量22.0萬m3。

2 生態景觀水系工程滲透水量分析

2.1 分析區工程地質及水文地質

本次水系分析區涉及13處坑塘湖泊，借鑒前期對南西落堡、李家莊、東關森林公園、三里堤和李莊等渠道和坑塘已勘察的地質資料，按照每500m布置一個勘探點，勘探深度達到渠底以下5m，每座建筑物布置2個勘探點，勘探深度為15～20m，用于查明坑塘邊坡和坑底土層的性質。

a.地形地貌。所處大地構造單元屬華北陸臺渤海凹陷帶與太行山隆起帶的接觸部位，太行山隆起的中心為太行山背斜的軸部。縣城水系分析區處在華北平原的太行山山前沖積平原，地層為第四系的松散沉積物，為沖洪積平原地貌。

b.地層巖性。根據地質測繪和勘探資料表明，勘察區地表出露及鉆探揭露的地層巖性主要為第四系全新統沖洪積壤土、黏土及砂壤土。

c.分析區內地層主要為河流沖積形成的松散堆積物，地表水徑流較少，地下水持續多年的超采導致了多年平均水位持續下降，地下含水層主要為砂壤土和砂層的孔隙水，潛水穩定地下水位深度為25～40m。

2.2 水系分析區滲透水量的計算

根據肥鄉城區實際勘察的地質資料，坑塘邊坡和坑底主要以壤土和砂壤土為主，壤土層中夾薄層砂壤土，砂壤土為中等透水層，壤土為微透水層，所以該坑塘土層的滲透量中等。土層的滲透等級建議取用值見表1，滲透水量的計算見表2。

表1 土層的滲透等級建議取用值

表2 城區生態水系年滲透水量的計算

由表2知，肥鄉城區現有坑塘湖泊年滲透水量為517.43萬m3，擬建坑塘年滲透水量為48.73萬m3，合計城區生態水系坑塘湖泊年滲透水量為566.16萬m3。

3 城區生態水系需水量分析

肥鄉城區現有坑塘湖泊10處，另擬建坑塘3處，按照不同水平年分析城區生態水系需水量。生態水系需水量的計算，主要考慮坑塘湖泊降水補給、水面蒸發、蓄水、滲透水量和輸水損失。

a.降水補給量。采用邯鄲市水資源評價成果，以肥鄉區多年平均降水深及城區生態水系最大水面面積，計算坑塘湖泊降水補給量。

b.水面蒸發量。蒸發量主要受氣壓、氣溫、濕度、風速、日照等因素的影響，根據邯鄲市肥鄉區氣象站資料，該區多年平均蒸發能力為1175mm，以此計算分析區域坑塘湖泊水面蒸發量。

c.坑塘湖泊蓄水量。肥鄉城區現有坑塘蓄水量103.94萬m3，近期擬建索家寨北坑、索家寨南坑和南西落堡坑塘(城區東北部生態濕地工程)3處坑塘，擬建坑塘蓄水量為22.0萬m3。城區生態環境水系總蓄水量可達125.94萬m3。

d.坑塘滲透水量。根據前期對肥鄉城區南西落堡、李家莊、森林公園、三里堤和李莊等以上渠道和坑塘進行的滲透性評價成果，計算坑塘湖泊滲透水量。

e.輸水損失水量。按照河北省農業節水規劃目標，結合肥鄉區實際，確定渠系水利用系數為0.75，由此計算向坑塘蓄水的渠道輸水損失量。

城區生態水系總需水量為坑塘湖泊凈用水量與渠道輸水損失量之和。肥鄉城區生態水系不同保證率需水量見表3、表4。

表4 肥鄉城區水系偏枯水年需水量(保證率75%)

由表3、表4可知，現有坑塘湖泊平水年總需水量為801.98萬m3，擬建坑塘總需水量為92.47萬m3，合計城區生態水系平水年坑塘的總需水量為894.44萬m3；偏枯水年現有坑塘湖泊總需水量為805.94萬m3，擬建坑塘總需水量為93.10萬m3，合計城區生態水系偏枯水年坑塘的總需水量為899.05萬m3。

4 坑塘湖泊需水量

由于有部分坑塘為砂土及砂壤土，漏水嚴重，城區生態水系坑塘湖泊損失水量高達50%以上。為減少滲透水量，可采取一定的防滲工程措施加以解決[2]。

前期地質部門對南西落堡、李家莊、東關、三里堤和李莊等渠道和坑塘進行了實際勘察，根據所獲得的地質資料，對現有的高莊坑塘、三里堤坑塘、東關坑塘(森林公園)、廣安公園及擬建的南西落堡坑塘實施防滲工程措施。

采取防滲工程措施后，按照最低可達到的壤土滲透微透水的等級，即滲透系數達到4.89×10-6(cm/s)，分析計算坑塘湖泊需水量。不同保證率的城區生態環境水系需水量見表5、表6。

表5 部分坑塘采取防滲工程措施后平水年需用水量(保證率50%)

肥鄉城區生態水系部分坑塘采取防滲工程后的需水量為：現有坑塘湖泊平水年需水量為233.89萬m3，擬建坑塘需水量為40.91萬m3，合計平水年坑塘湖泊的總需水量為274.80萬m3；現有坑塘湖泊偏枯水年需水量為237.04萬m3，擬建坑塘需水量為41.42萬m3，合計偏枯水年坑塘湖泊的總需水量為278.46萬m3。

表6 部分坑塘采取防滲工程措施后偏枯水年需用水量(保證率75%)

對部分坑塘湖泊采取防滲工程措施后，可節水約640萬m3，占總需水來量的60%以上，見表7。

表7 采取防滲工程后需水量比較 單位：萬m3

5 結 語

對于嚴重缺水的肥鄉城區，利用現有的坑塘，采取建立節點式的坑塘湖泊水系，環整個城區的生態景觀用水，以目前肥鄉區引黃水量及根據地下水壓采工程分配給肥鄉的引黃新增水量可達1763萬m3。建立節點式生態景觀水系，引黃河水蓄肥鄉城區坑塘湖泊，水量是充足的。

對部分地質條件為砂土及砂壤土漏水嚴重的坑塘湖泊，應采取防滲措施后蓄水。按照最低可達到的壤土滲透微透水的等級，可減少近2/3的需水量，適當的防滲工程是必要的。

參考文獻

[1] 邯鄲市水利局.河北省邯鄲市水資源評價[M].北京：學苑出版社，2008.

[2] 李青英，范進生.菏澤市水生態文明城市建設的實踐與探索[J].水利建設與管理，2013(10)：38-40.