楊仁忠 姜赟赟 廉德軍 蘇穎
摘要:通過對高新區地表水、地下水合理分區進行水資源調查評價,掌握了泰安市高新區水資源量的基本情況,并對地下水開發利用前景進行區劃,為下一步該區未來水資源的合理配置和可持續利用提供科學依據。
關鍵詞:水資源;調查評價;分區
水是基礎性的自然資源和戰略資源,是地球上一切生物賴以生存和發展的物質基礎[1]。但水資源存在著時空分布不均,資源總量不足等特點,致使供需矛盾日益突出[2]。因此,開展水資源調查評價,為科學、合理開發利用水資源提供依據,具有必要性和緊迫性[3]。
1.自然地理概況
高新區位于泰安市中部,地理坐標東經:117°02′~ 117°28′,北緯:35°52′~36°09′。南依寧陽縣,北部及東北部分別與泰山區、岱岳區接壤,東與新泰市毗鄰,西與岱岳區相接,全區面積748km2。
高新區屬暖溫帶季風大陸性氣候,四季分明,春旱多風,夏熱多雨,秋旱少雨,冬寒少雪,季節性干旱嚴重。多年平均氣溫12.8℃,極端最高氣溫39.5℃,最低氣溫-21.6℃,全年無霜期198天。多年平均降水量617.4mm~772.8mm。
2.水資源分區
水資源分區是水資源調查評估的基礎性工作,按照自然地理地表水分布特點、地貌特點和水文地質條件對高新區進行分區:地表水分區為牟汶河區、柴汶河區;地下水分為兩個一級區:平原區(Ⅰ)和山丘區(Ⅱ),四個二級區:平原區(Ⅰ1)、河谷區(Ⅰ2)、碳酸鹽類裂隙巖溶含水區(Ⅱ1)和變質巖類裂隙含水區(Ⅱ2)。
3.水文氣象條件
3.1水文條件
高新區位于黃河流域大汶河水系區,區內分布河流為牟汶河、柴汶河以及其多條支流,地表水體分布數量較大,分布多個水庫,以彩山水庫規模最大,其次為山陽水庫、李家莊水庫、徂徠水庫等。
3.2降水量
高新區屬于暖溫帶季風大陸性氣候,四季分明,春旱多風,夏熱多雨,秋旱少雨,冬寒少雪,季節性干旱嚴重。多年平均氣溫12.8℃,極端最高氣溫39.5℃,最低氣溫-21.6℃,全年無霜期198天,多年平均降水量為732.3mm,折合降水量為5.47億立方米。最大年降水量1412.0mm(1964年),最小年降水量333.6mm(1989年),日最大降雨量289.5mm(2018.8.19)。
牟汶河分區和柴汶河分區多年平均降水量分別為724.1mm和745.9mm。降水的年內分配的特點表現為各月分配不均,集中在夏秋季,而且汛期、非汛期差異明顯,汛期(6月~9月)集中了全年降水量的74.4%,3月~5月、6月~8月、9月~11月、12月~2月多年平均雨量分別占年平均雨量的14.2%、64.7%、17.4%、3.7%(圖1)。
3.3蒸發量
本區多年平均水面蒸發量的909.6mm,蒸發量的年內分配主要受季節變化和溫濕條件的影響,全區各地水面蒸發量以4月~8月5個月為最大,5個月水面蒸發量占全年的63.5%;以1月、12月為最小,兩月水面蒸發量占全年的4.01%。全區最大月蒸發量出現在6月份,占多年平均的14.8%,最小月蒸發量出現在1月,占多年平均的2.0%(圖2)。
4.水資源量評價
水資源總量,主要由地表水資源量和地下水資源量兩部分組成。地表水在本區主要是指河流、湖泊的動態水和靜態水的總稱;地下水資源指含水層中具有利用價值的地下水水量。
4.1地表水資源量評價
本次地表水資源量評價是建立在實測徑流還原計算和還原水量的合理性分析基礎上的。
高新區多年平均地表水資源量為14951萬立方米,其中,牟汶河分區的地表水資源量為9769萬立方米,占地表水資源總量的65.3%;柴汶河分區地表水資源量為5182萬立方米,占地表水資源總量的34.7%(表1)。
4.2地下水資源量評價
根據地下水開采條件、資料控制程度以及計算方法的可行性,高新區地下水可劃分為平原區和山丘區,平原區劃分為一般平原區和平原區,山丘區劃分為巖溶山區和變質巖類裂隙含水區,平原區及山丘區分別采用水均衡法、補給量法和排泄量法計算地下水資源。高新區地下水總量9896.09萬立方米。其中平原區地下水資源量為8132.88萬立方米,山丘區地下水資源量為2365.41萬立方米,重復計算量為602.2萬立方米(表2~表4)。
5.水資源開發利用
5.1水資源開發利用規劃
從全區水資源分布情況來看,地表水應該在充分發揮現有水利工程設施作用的同時,適當加大經濟投入,加大梯級揚水站建設。地下水首先滿足生活用水,適度增加地下水開采量,補足枯水季節農業供水量不足。平原地區益增加多級截流溢水壩,攔截洪水資源,延長洪水滯留時間,增加地下水入滲補給量。
5.2地下水開發利用前景區劃
地下水資源不僅服務于人類,而且還服務于生態環境系統。為了能夠更好地服務人類經濟活動,有效地、最大限度地勘查和合理開發利用地下水資源,對區內的地下水資源勘查及開發利用進行區劃具有重要意義。本次區劃原則是:滿足在當前經濟技術條件下,可進行開發利用的含水地層;賦存有可供開采的地下水資源,且水質、水量、水溫最大限度地滿足當前社會、經濟與環境效益的發展需求;地下水開發利用不得引發地面塌陷等環境地質問題。結合水文地質條件、賦水性特征、含水量,可開采地下水資源量,將該區地下水開發利用前景劃分為規模開采區、適度開采區、分散開采區。
5.2.1規模開采區
主要分布在牟汶河及柴汶河河谷、北集坡街道北部、徂徠鎮東北部附近,地下水類型以第四系孔隙水及裂隙巖溶水為主。地下水開采后多用于農村生活用水及灌溉用水。
5.2.2適度開采區
主要分布在山前沖積-剝蝕平原地區。主要含水層為砂礫石,受地形、含水層厚度、降雨量影響,允許開采量較少,不具備大規模開發利用條件,可進行適度開采。開采主要用于農村生活及灌溉用水。
5.2.3分散開采區
主要分布在地勢較高及較陡的丘陵山丘,以巖漿巖地層為主,受地形和降雨量影響,富水性較弱,開采難度大,不適宜進行大規模開采,可開挖大口井供居民生活、農業用水,宜以大口井為主。
6.結語
水資源的調查評價是了解該區水資源情況的一項基礎工作,通過水資源的調查與評價,可以對該區域水資源進行綜合規劃,為下一步有關水資源的管理和合理開發和利用提供技術支撐[4]。泰安市高新區是水資源比較短缺的城市,下一步要在合理有效利用水資源的前提下,結合水資源的實際情況,努力攔蓄地表水,合理開采地下水,加大污水處理回用,深度開發雨洪水,搞好節水工作,建設節水型社會。
參考文獻:
[1]劉青勇,張保祥,董廣清.山東省水資源可持續利用研究[J].山東農業大學學報(自然科學版), 2005, 36(4): 577-580.
[2]胡魁德,邢久生,龍興.江西省水資源調查評價概況[J].江西水利科技, 2005, 31(2): 110-112.
[3]趙暉,劉淼,李瑞.淮河流域地下水資源調查評價與利用研究[J].地下水, 2010, 32(3): 44-47.
[4]曲延光,郭永杰.榆樹市地表水資源分析與評價[J].農業與技術, 2014, 34(1): 46-47.