【摘要】文中以固原市原州區(qū)清水河流域地下水資源量估算為例，介紹了區(qū)域水資源排泄量、河川基流量、開(kāi)采凈消耗量、總排泄量，以及可開(kāi)采量等計(jì)算過(guò)程和方法，為合理開(kāi)發(fā)，高效利用區(qū)域地下水，實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源可持續(xù)利用，及實(shí)施水資源管理制度提供依據(jù)和保障。

【關(guān)鍵詞】地下水；基流量；開(kāi)采量；徑流排泄量；可開(kāi)采量

21世紀(jì)初國(guó)家實(shí)施退耕還林荒草政策以來(lái)，植被覆蓋面逐年增加，有效攔截了地表徑流，地表水資源量逐年減少，而地下水在形成和轉(zhuǎn)換過(guò)程中逐年增加，地下水資源開(kāi)采利用成為近年來(lái)南部山區(qū)解決干旱問(wèn)題，增加農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入的主要途徑。在合理開(kāi)發(fā)利用當(dāng)?shù)氐叵滤埃紫纫M(jìn)行區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)和開(kāi)采論證，因此掌握區(qū)域水資源概況，重點(diǎn)對(duì)地下水資源量進(jìn)行估算十分必要。文中以固原市原州區(qū)清水河流域地下水資源量估算為例，介紹其估算過(guò)程和方法，為水利相關(guān)人士提供技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，確保區(qū)域水資源合理開(kāi)發(fā)利用。

1、固原市原州區(qū)清水河流域地下水資源概況

固原市原州區(qū)位于寧夏南部山區(qū)，土地總面積2739.01km2。按流域分區(qū)劃分，原州區(qū)屬于清水河流域上游，清水河發(fā)源于寧夏固原市原州區(qū)開(kāi)城鄉(xiāng)黑刺溝腦，由南向北流經(jīng)固原市原州區(qū)。境內(nèi)清水河流域地下水主要埋藏有三個(gè)含水巖組，含水層為砂礫石。第一含水巖組，以潛水為主，局部具微承壓，故稱(chēng)為淺水層，潛水含水組在固原北川地段普遍分布；第二含水巖組和第三含水巖組均為承壓水，分布于石碑灣、三營(yíng)、六個(gè)窯、盤(pán)河南北一線(xiàn)以西至盆地西部，淺層水在平原區(qū)大部分地區(qū)都有分布，兩層承壓水的分布范圍受古清水河床規(guī)模大小和形狀所控制，在南部和中部分布范圍廣，黑城以北含水層?xùn)|部邊界向西逐漸收攏。根據(jù)地下水的賦存條件和水力特征，本區(qū)地下水主要為松散巖類(lèi)孔隙水。根據(jù)含水層巖性可分為黃土類(lèi)土孔隙水和砂礫石孔隙水兩個(gè)亞類(lèi)。

清水河平原河谷潛水主要接受降水入滲補(bǔ)給和東西兩側(cè)地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給及清水河地表徑流入滲補(bǔ)給組成。排泄途徑主要有人工開(kāi)采、地下徑流方式向區(qū)外排泄。地下水從南向北徑流，西部地下水由南西向東徑流，南西部山前地帶水力坡度大徑流強(qiáng)，向北至別家莊、候家磨水力坡度逐漸變緩，徑流強(qiáng)度變?nèi)?。承壓水主要接受山前?cè)向徑流補(bǔ)給、潛水越流補(bǔ)給，以人工開(kāi)采和地下水徑流方式排泄。

2、地下水資源量計(jì)算

在《寧夏水資源綜合規(guī)劃》中將固原清水河流域作為山丘區(qū)，山丘區(qū)地下水資源以山丘區(qū)總排泄量確定，山丘區(qū)地下水排泄量主要為河川基流量、機(jī)井開(kāi)采量。山丘區(qū)河川基流量有實(shí)測(cè)水文資料的評(píng)價(jià)區(qū)按基流/徑流比值計(jì)算，未控區(qū)按相鄰區(qū)基流模數(shù)類(lèi)比計(jì)算。

山丘區(qū)地下水資源量計(jì)算說(shuō)明：

①基流：采用1956～2000年系列地表徑流實(shí)測(cè)資料，進(jìn)行選用站還原后的天然徑流的基流切割。對(duì)于未控流域的基流按相似流域按類(lèi)比法計(jì)算。

②機(jī)井開(kāi)采量：以寧夏水利統(tǒng)計(jì)資料、城市地下水開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)資料及水資源利用調(diào)查資料分析確定。將開(kāi)采量單獨(dú)統(tǒng)計(jì)出用于農(nóng)業(yè)灌溉的地下水實(shí)際開(kāi)采量，計(jì)算井灌回歸量。井灌回歸系數(shù)均取0.1。

③未計(jì)入河川基流的泉水利用量：依據(jù)泉水利用調(diào)查資料。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，所有單泉水的年均流量均小于0.1m3/s，忽略不計(jì)。

④降水（1956～2000年）、蒸發(fā)（1956～2000年）、固海揚(yáng)水灌區(qū)渠道揚(yáng)水量（自1985年起通水）采用實(shí)測(cè)分析資料，保持與地表水引用數(shù)據(jù)的一致性。

采用1956～2000年系列地表徑流實(shí)測(cè)資料，進(jìn)行選用站還原后的天然徑流的基流切割，計(jì)算原州區(qū)清水河流域地下水資源量2911萬(wàn)m3。

2.1 分區(qū)地下水資源量

地下水開(kāi)采主要集中在清水河河谷平原，根據(jù)水文地質(zhì)條件結(jié)合地表水分區(qū)將地下水分為沈家河以上、沈家河至二營(yíng)、二營(yíng)至三營(yíng)、東至河、中河、大紅溝、石井子溝七個(gè)區(qū)域。各分區(qū)地下水主要接受側(cè)向徑流的補(bǔ)給、降水入滲補(bǔ)給、灌溉回歸補(bǔ)給；以人工開(kāi)采、河川基流量、側(cè)向徑流方式排泄。本次以排泄量確定各分區(qū)的地下水資源量，沈家河以上、沈家河至二營(yíng)、二營(yíng)至三營(yíng)、東至河四個(gè)區(qū)域地下水排泄量主要是開(kāi)采凈消耗量（人工開(kāi)采）、河川基流量、側(cè)向徑流排泄量，中河、大紅溝、石井子溝主要以河川基流量排泄。

排泄量計(jì)算方法

⑴地下水徑流排泄量

計(jì)算公式 Q徑 = K·I·B·M

式中 Q徑——地下水徑流量（萬(wàn)m3/a）；

K ——滲透系數(shù)（m/d）；

I ——地下水水力坡度；

B ——計(jì)算斷面寬度（m）；

M——計(jì)算斷面含水層平均厚度（m）。

⑵河川基流量

計(jì)算公式 Q基 = j·Q徑

式中 Q基——河川基流量（萬(wàn)m3/a）；

j ——基徑比；

Q徑——河川徑流量（萬(wàn)m3/a）。

⑶開(kāi)采凈消耗量

計(jì)算公式 Q耗=a·Q開(kāi)

式中 Q耗 —— 開(kāi)采凈消耗量（萬(wàn)m3/a）；

a —— 凈消耗系數(shù)；

Q開(kāi)—— 地下水開(kāi)采量（萬(wàn)m3/a）。

依據(jù)各分區(qū)水文地質(zhì)特征，在地形圖上確定側(cè)向徑流排泄斷面。計(jì)算參數(shù)選取參考《彭堡水源地地質(zhì)勘查報(bào)告》和《三里鋪水源地勘探報(bào)告》，利用達(dá)西公式計(jì)算地下水側(cè)向徑流排泄量。沈家河以上分區(qū)側(cè)向徑流排泄106.4萬(wàn)m3/a，以徑流方式補(bǔ)給沈家河至二營(yíng)；東至河分區(qū)側(cè)向徑流排泄量533.9萬(wàn)m3/a，以徑流方式補(bǔ)給沈家河至二營(yíng)；沈家河至二營(yíng)側(cè)向徑流排泄量同時(shí)又是二營(yíng)至三營(yíng)的側(cè)向徑流補(bǔ)給量。在計(jì)算總地下水資源量時(shí)，以上側(cè)向排泄是區(qū)間重復(fù)計(jì)算量，要扣除。見(jiàn)表2-2。

⑵河川基流量

用各分區(qū)扣除攔蓄水量的區(qū)間徑流量計(jì)算基流量，基徑比0.36～0.51，各分區(qū)河川基流量總計(jì)1109萬(wàn)m3/a。見(jiàn)表2-3。

⑶ 開(kāi)采凈消耗量

據(jù)各分區(qū)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、農(nóng)村生活地下水開(kāi)采量調(diào)查情況，農(nóng)業(yè)灌溉用水凈消耗系數(shù)0.958，農(nóng)村生活用水凈消耗系數(shù)1，工業(yè)及城市用水凈消耗系數(shù)取0.4，計(jì)算各分區(qū)開(kāi)采凈消耗量總計(jì)為1814萬(wàn)m3/a。

⑷ 總排泄量

綜上，各分區(qū)地下水總排泄量3995萬(wàn)m3/a，扣除區(qū)間重復(fù)計(jì)算量地下水總資源量2927萬(wàn)m3/a，見(jiàn)表2-4。

2.2 地下水可開(kāi)采量

據(jù)水文地質(zhì)特征、地下水開(kāi)采條件、地形地貌，結(jié)合地下水實(shí)際開(kāi)采情況確定可開(kāi)采系數(shù)0.2～0.8。用各分區(qū)地下水總排泄量計(jì)算地下水可開(kāi)采量2454萬(wàn)m3/a。見(jiàn)表2-5。

3、結(jié)語(yǔ)

水資源量計(jì)算與調(diào)查對(duì)水利規(guī)劃與發(fā)展十分重要，區(qū)域地下水資源量估算為合理開(kāi)發(fā)，高效利用當(dāng)?shù)氐叵滤?，?shí)現(xiàn)區(qū)域水資源可持續(xù)利用，以及實(shí)施水資源管理制度提供依據(jù)和保障。以上地下水資源量計(jì)算辦法經(jīng)過(guò)寧夏水利專(zhuān)家多次審核和認(rèn)可，并在多年的使用和不斷修改中趨于完善，計(jì)算結(jié)果比較合理準(zhǔn)確，適用于在類(lèi)似區(qū)域計(jì)算時(shí)參考應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介：李雁霞：女，1968年生，寧夏固原人，大學(xué)本科，水利高級(jí)工程師，主要從事水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)管理。