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文档简介

1、庆阳地区地下水供水水文地质条件评价王宁黄石钢李晓萍席胜利李亮报告编写人:夏岩喻晓琳报告审核人:付锁堂长庆油田分公司勘探事业部、勘探开发研究院2004年12月18日 目录绪言1第一章自然地理与地质概况1第一节气象水文1第二节地质、地貌2第二章区域水文地质条件5第一节松散层类孔隙裂隙潜水5第二节碎屑岩类孔隙裂隙层间水7第三节水质评价13第三章水资源开发利用现状14第一节水利工程建设现状14第二节用水定额的调查分析15第三节开发利用现状17第四节地下水位动态19第四章地下水资源量概算19第一节计算分区与计算依据19第二节第四系松散岩类孔隙裂隙潜水资源20第三节下白至系承压水资源24第四节区域地下水资

2、源汇总25第五节县(市)域地下水资源25第六节区域地下水资源分布特征28第七节地下水供需平衡分析32第八节地下水开采条件分区35第五章水资源保护38第六章存在的问题及建议39绪言庆阳地区位于甘肃东部,俗称陇东地区。四周边界:东临陕西省的黄陵、宜君、富县、甘泉、志丹,南与我省平凉地区及陕西的长武、彬县、旬邑,西连宁夏同心、固原,北靠宁夏盐池、陕西吴旗、定边。东西长208km,南北宽207km,地理坐标:东经1062010841,35103710,总面积26900km2o区内河川发育,产流面广,水量少,年径流量(枯水年)为7.529X108m3/a,但水流集中,含沙量大,部分河段矿化度较高,不能利

3、用,能利用的地表水资源为3.079X108m3/a,开采水量18472.1X104m8/a。区内河谷纵横,多数河谷均切穿了潜水含水层,地下潜水多沿河谷排泄转化为地表水,仅在完整源区、梁如掌形地及局部河谷中,含水层相对较厚,具有开采价值,其它大部分地段因含水层薄、水量小、埋藏深,不具备开采条件。据有关资料统计,区内部署开采水源井1218口,开采水量5157.55X104m3/a,其中,农业用水393.4X104m3/a,保灌面积10.52X104亩,城市及工业用水4764.15X104m3/a。第一章自然地理及地质概况第一节气象水文一、气象本区属典型的大陆型干旱气候区,总的特点是降雨量小,蒸发度

4、大,湿度低,纬向分带明显,从西北环县甜水堡自东南正宁县降水量增大,即年降水量从小于400mm,增至600mm以上,而蒸发量从1700mm降至1450mm(见附图1)。降水是区内地下水的主要补给源。年内降水高度集中在7,8,9三个月,约占年降水量的55%-60左右,且常以大雨、暴雨的形式出现,年际变化大,造成降水利用率低,易成洪涝,而且不利于降水入渗,直接影响着地下水的资源量。二、河流水系与径流特征庆阳地区河流水系属黄河水系的支流泾河流域内,有马莲河、蒲河、洪河、四郎河等四条,除此外,东部有葫芦河,西北部为清水河和苦水河,均属常年流水河流。枯水年年径流量大、洪峰流量大、含沙量高。除环县洪德以北水

5、质以咸水为主以外,其余广大地区以微咸水至淡水为主,矿化度一般小于3g/L,较适于农灌和人畜饮用,现将各河流特征分述如下(见附图2):1、马莲河马莲河是庆阳地区最大的一条河流(以曲子镇为界,北部为环江,南段为马莲河,为便于叙述,统称为马莲河),发源于宁夏麻黄山。于环县北甜水井处流入本区,流经洪德、环县、庆阳、西峰、长庆桥等城镇,于车家沟处流出区外,全长366km。汇水面积19080km2,其中,区内流长344km,面积16900km2。经洪德水文站实测资料,年均径流量8385X104m3/a。径流量在年内分配不均衡,4月6月占总量的15%,七、八、九三个月占57.5%,次年月占27.5%,含沙量

6、平均249kg/m3。2、蒲河蒲河发源于环县庙儿掌,经于堡子流入镇原县,在王寨以南流入巴家咀水库,流长175km,流域面积(区内)4641km3,支沟发育,较大支沟有黑河、交口河、茹河、康家河等。据姚新庄水文站资料,多年平均流量8620X104m3/a。历年径流量变化大,1969年最大达1.695X108m3/a,1965年最小为0.483X108m3/a,尤以洪峰流量更大,1964年(丰水年),洪峰流量2460m3/s,1974年(枯水年)为122m3/s,两者相差22倍。河水中年平均含沙量216kg/m3,在7月8月含沙量最大可达1070kg/m3,其它特征表见表11。3、洪河洪河发源于宁

7、夏六盘山,自张河堡湾流入镇原县境内,于殿王南庄流出区外,区内流长85km,面积759km2,水文特征见表22。4、四郎河四郎河发源于正宁县境内子五岭山麓的艾篙店子,于陕西省长武县雅区内流长70公km,面积644km2,多年平均径流量3160Xm3/d。第二节地质、地貌一、地质及岩性(一)地层及岩性区内地层除缺失志留系、泥盆系外,其余地层均有沉积,多埋藏于第四系之下,仅在沟谷或局部低洼地段出露于地表。从本次研究目的出发,着重描述第四系及白垩系罗汉洞至华池组,现由老至新分述如下:表11庆阳地区河川径流量统计表河系保证率p=%507595自产入境小计可用自产入境小计可用自产入境小计可用环江西川洪德北

8、0.4020.2290.6310.0000.2800.1590.4390.000.1900.1080.2980.00环江西川洪德西1.2390.001.2390.2190.9510.000.9510.1610.6920.000.6920.106环江东川0.8430.0130.8560.4280.6030.0090.6120.3060.4840.0070.4910.246马莲河干流区1.4810.001.4810.251.3360.001.3360.2260.9870.000.9870.151蒲河1.3690.9282.2971.1490.9210.6241.5450.7730.7190.488

9、1.2070.604洪河0.4440.1910.6350.3180.3360.1440.4800.2400.3140.1340.4480.224四郎河0.6040.000.6040.3020.5430.000.5430.2720.430.000.430.215葫芦河0.4770.000.4770.310.4010.000.4010.2610.3020.000.3020.196泾河干流区0.0774.8584.9352.4680.0613.8583.9191.960.0412.5572.5981.299清水河0.1080.000.1080.0540.0950.000.0950.0480.0760

10、.000.0760.038合计7.0446.21913.2635.1985.5274.79410.32114.2474.2353.2947.5293.0791注:单位108m3/a1、前白至系(ZJ)前白垩系主要分布在环县西北部甜车断裂以西的甜水堡井、毛井、南揪等地,岩性主要是变质岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩等,厚度较大,风化裂隙较发育。2、下白垩系(K)依据沉积环境、岩性分为六盘山群和志丹群。六盘山群分布于六盘山区、区内未见及。岩性为砂岩、砾岩、砂质泥岩等,总厚度3760m。志丹群(Klz)该群是区内承压含水层的主体,共分为六个岩组,除泾川组分布在西部外围区、罗汉洞(Klz5)分布在马莲河西侧外

11、,其它各组在区内广泛分布(见附图3、4、5),多伏于第四系之下,仅在沟谷低洼带出露地表,各组岩性特征,底板形态及高程见下表1一2表1一2庆阳地区下白垩系底板形态及岩性特征表地层时代岩性地层底板特征地层厚度特征形态底板标咼(m)底板最低分布段一般厚度(m)最大厚度分布地段最小厚度分布地段宜君洛河组中粗砂岩、密实分选差东西部咼、中部低100500马坊沟、洪河100500环城西部东部及西部华池组砂质泥岩、300洪河中下100中部环城东部葫芦河细砂岩为主东咼西低1100游段300镇原城一线砂质泥岩、洪河中下巴家咀水环河组500100库至马坊川中段东西薄,粉沙岩为主东咼西低1150游段500中部厚罗汉洞

12、组泥质砂岩、砂岩、中粗砂岩北咼南低8001550镇原南部100300西部西峰一天池一带泾川组泥岩、砂岩北咼南低10001150区外崇仪区内一般50003.16罗汉洞100011501100125051.47丰富500030000.0645.581000120011001250较丰富300010006.32组800120011001300159.83中等10005009.282.09575014009501400贫乏50010.78110.8较丰富300010001.200.0026008009501300环河组5006509501300中等10005000.9296.97340贫乏5000.1

13、7840070010001150103.67较丰富3000100014.860.009华池组35080010001200中等100050024.43400105010001400240贫乏50055.320.152从表21可以看出,罗汉洞组含水层埋藏相对最浅,最富水,但分布范围极小,仅分布于西部镇原县境内;华池组含水层埋藏最深。分布广,水量相对较富;环河组含水层埋藏相对较浅,但富水性最弱,单井出水量小于500m3/d的分布范围占96.97%开采意义不大,从而说明在今后的开采中,西部以开采罗汉洞组含水层较理想,中西部以开采华池组含水层为宜,现分组叙述如下:一、罗汉洞组含水层分布于环江以西的洪河、

14、茹河、蒲河及合道川一带,水位埋藏浅,水量大,易于开采是部工农业最好的供水层位。(一)含水层特征1、含水层岩性与埋藏条件含水层以巨厚,厚层中细砂、中粗砂岩为主,水位埋深因地而异,在河谷中一般20m30m,III级阶地50m60m,广大黄土区梁峁60m-320m,黄土塬为300m320m。水位埋深随钻孔深度而变浅,水头增高。含水层厚度:在镇原城北至姚川一带较厚,最大厚度197.1m,向四周变薄,县城至开边140m190m,县城、孟坝以东含水层渐薄,至东部蒲河河口一带仅10m左右(见附图3)。2、含水层的富水性特征根据单井涌水量、含水层富水性分为五级:水量极丰富区:分布在蒲河、茹河、交口河、洪河等河

15、谷两侧。渗透系数一般1m/d3m/d,个别3m/d5m/d。水量丰富区:分布在水量极丰富区周围的殷家城南、三岔口以北、孟坝以西等地区,该区上覆地层厚度大,补给条件相对较差,渗透系数仅0.48/d。水量较丰富区:分布在镇原、西峰以西等地。水量中等区:呈窄环状分布在西峰、合道川中游地段,范围极小,出水量不稳定。水量贫乏区:分布在西峰以东,合道川及马坊川沟口,小南沟至洪德以西地段,水量贫乏。(见附图4),水质特征在地貌条件,降水强度及淡水作用的制约下,地下水水质南部较好、北部较差。大体以蒲河为界,蒲河以北的合道川、马坊川以东的西峰等大部分地段,水质较差,矿化度lg/13g/1,地下水化学类型由北至南

16、由SO4-C1-Mg型转化为SO4-Na-Mg及SO4-Na型水;在蒲河以南地段,水质较好,矿化度一般小于1g/1,部分1g/13g/1,地下水化学类型过渡为HCO3SO4NaMg型水。地下水的补排条件罗汉洞组承压水的补给源主要是六盘山前基岩裂隙水的侧向补给和上覆径川组含水层渗入补给,其次是茹河、蒲河上游罗汉洞组裸露区地表水、降水渗入补给。地下水在获得补给后,从北西向南东方向径流,水力坡度约10%。左右。地下水在径流中除部分被开采消耗外,大部分在区外切沟较深地段直接排入沟谷。二、环河组承压含水层环河组承压含水层遍布区内各个县域,在马莲河以西伏于罗汉洞组之下,在东部大部分沟谷中均有出露。总的特点

17、是富水性弱,水质较差,但在旱塬区,仍是人畜饮用水的开采目的层之一。(一)含水层特征1、含水层岩性与埋藏条件含水层为砂质泥岩、泥岩和粉砂岩夹薄层中西砂岩,具有裂隙、溶隙,地下水赋存于裂隙、溶隙和砂岩孔隙中。水位埋深受地貌条件制约,变化较大,根据环县、华池、镇原等三县水文地质普查报告,含水层顶板埋深(沟谷地段):在环县曲子镇以北至华池一带一般小于100m,在西南部因上覆罗汉洞组含水层,顶板埋深增大为70m200m,在茹河、蒲河一带可达300m以上。含水层厚度一般20m100m。沟谷内水位埋深一般为4m60m,在华池一带局部可自流;在马莲河河谷区,从环城北十五里沟向南至曲子镇,水头高出地表,成为自流

18、区,水头高度随钻孔加深而增大(见附图5)。2、含水层富水特征受含水层岩性所制,富水性差,相对分为水量较丰富、中等和贫乏三个富水区块。(1)水量较丰富区:分布在西峰以南、镇原城与宁县城之间,单井涌水量1000mVd3000m3/d。(2)水量中等区:主要分布在宁县、西峰城区以北及镇原以南的洪河河谷两侧,单井涌水量1000mVd5000m3/d。(3)水量贫乏区:分布面积很大,主要在环县、华池、庆阳、合水、宁县、正宁等地单井涌水量V5000m3/d,但局部地段可达1000m3/d以上(见附图6)。(二)水质特征环河组承压含水层以砂质泥岩、泥岩和粉砂岩为主,裂隙不发育,储水性差,地下水的循环交替条件

19、弱,水流不畅,加上含水层本身含盐量较高,因此,水质普遍较差。从地下水运动方向分析,地下水从东、西、北三个方向向马莲河主河道一线汇集,从东部地下水分水岭向西至马莲河,地下水矿化度普遍为1g/13g/l,在庆阳、马岭、盘克、正宁等地矿化度一般为3g/15g/1,部分5g/110g/1,地下水由微咸水逐步过渡为半咸水,地下水类型由SO4Na型水渐变为SO4-Cl-Na。而研究区西部从镇原起沿水流方向向东,地下水矿化度lg/13g/l,为微咸水,地下水化学类型为SO4-CI-Na;从北向南,在合道川、马坊川下段及环城北部地下水以大于3g/1为主,合道川下段至西峰,地下水矿化度1g/13g/l,西峰以南

20、的肖金、宁县、早胜一带,地下水矿化度大于3g/1。在地下水分水岭(子午岭)以东,水质较好,地下水矿化度为小于g/1的淡水,是研究区水质最好的分布地段,地下水为HCO3-5O4-Ca-Na(见附图7)。总的说来,含水层水质较差,以微咸水为主,矿化度大于3g/l的半咸水分布在环城及其以北、马莲河东侧、西峰以南,这种分布规律可能与含水层自身含盐量多寡有关。(三)地下水的补给条件地下水补给区:西部为六盘山,东部为子午岭,北部为麻黄山。承压含水层在获得补给后,分别由北向南、向北西南东及北东南西方向径流,南北向水力坡度平缓,为7%左右,西部为14%16%,东部最大为17%20%,最终排泄出区外泾河河谷。三

21、、华池组承压含水层华池组含水层广布全区8个县(市),含水层总的特点是水量较丰富,水质以微咸水为主,单井涌水量一般小于3000m3d。(一)含水层特征1、含水层岩性与埋藏条件华池组含水层底板标高300m1100m,四周高,中部低。低洼带轴线呈南北向分布,在马坊川中段到镇原,最低洼地段在镇原南部,在河谷低洼带,含水层顶板埋深东浅西深,北浅南深,在华池以东一般为76m300m,环城以西大于200m,向南至镇原为625m.水位埋深:在华池以东为17m100m,部分地段自流。在马莲河西侧至木钵至镇原一带,水头高出地面25m.含水层岩性为中细砂、中粗砂岩与砂质泥岩互层,结构较松散,厚60m500m,沿马莲

22、河西侧一带最厚,向东、西方向变薄,华池以东,在孔深140m450m钻孔全部打穿该层,含水层厚度60m162m,西部镇原基7号孔揭穿该层厚度114.98m,环城西侧揭露该层厚度200m500m(见附图7)。2、含水层富水特征依据前述统一标准,华池组含水层富水性划分为水量较丰富、水量中等、水量贫乏三个富水区,富水性中部较强,边缘变弱。(1)水量较丰富区:分布在马莲河下游的驿马关、西峰、宁县、柔远河沟口以及子午岭东部葫芦河中段太白以西地段,单井涌水量1000m3/d3000m3/d,以微咸水为主,地下水矿化度1g/l3g/l,在宁县县城以东,矿化度增高至3g/l5g/l,部分大于5g/l,为半咸水,

23、葫芦河中段矿化度小于1g/l为主。(2)水量中等区:主要分布在庆城以北,环城以南地段,在庆阳南部呈窄条状嵌在水量较丰富区东西两侧,葫芦河两侧也有分布,单井涌水量5001000m3/d。马莲河东侧以半咸水为主,其他地段为微咸水。(3)水量贫乏区:分布在区域东、西及北部边缘地带,占据正宁、合水、华池、环县、镇原等县城的大部分,单井出水量一般小于5OOm3/d,部分地段较富水,单井涌水量可达10003000m3/d,地下水矿化度以lg/13g/1为主,在子午岭以东,以小于lg/1为主(见附图8、表22)。(二)含水层水质特征地下水化学分带性明显,从补给区到径流区,从西向东及从东向西,地下水化学类型由

24、HCO3-SO4-Na型水逐步过渡为SO4Na水和SO4ClNa水。在子午岭以东,沿地下水径流方向,地下水化学由HCO3SO4Na水转化为SO4Na水。地下水矿化度以lg/13g/1为主,在马莲河东侧,环城以北,柔远川、庆阳、合水、宁县、正宁等地以大于3g/1为主,仅部分地段为1g/13g/1,这种现象可能是含水层中含盐量较高所致;子午岭以东,地下水矿化度以小于1g/1为主。表22华池县境内华池组承压含水层特征统计表位置孔深(m)水位埋深含水层单井涌水量(m3/d)渗透系数(m/d)矿化度(g/1)位置(m)厚度(m)山庄144.0776.3276.23144.0767.380.860.001

25、0.40山庄451.1019.0230.55347.0116.4577.760.030.64柔远气象站450.3368.67184.58295.92111.34514.080.1850.68五蛟426.0317.5826032060.001300.01.084.80悦乐纸厂361.40+17.94121.22283.43162.21956.880.255.34元城453.0173.08310369.459.401045.440.802.44林镇102.8114.35202.387.9512.960.0020.88注:1、钻孔位置均在沟谷I级阶地上;2、降深S=20m时的相应出水量。三)地下水的

26、补排关系华池组承压水的补给源来于西部六盘山、北部麻黄山和东部子午岭,地下水在获得补给后,从东、西、北三个方向向盆地中部径流,地下水水力坡度:西部为6%,南北方向较缓,为3%4%左右,最终排出区外。第三节水质评价一、地下水水质评价(一)潜水水质评价区内第四系潜水及前第四系风化基岩裂隙潜水水质较好,除洪德以北地段外,其余大部分地区地下水矿化度lg/l3g/l,基本符合干旱地区饮用水标准,可供当地人畜饮用,较适宜工农业用水。潜水水质在平面上大体分为三个区:1、半咸水咸水区:分布在环城北部洪德以北的环江西川、东川西侧,矿化度以5g/110g/1为主,部分地段3g/15g/l,不宜灌溉和生活饮用,可供羊

27、饮水,对大牲畜来说,可勉强饮用。在区内掌形地或咸水体中的局部地段有微咸水或淡水分布,矿化度小于3g/1,可开发供人畜饮用。2、微咸水区:分布在洪德以南的马坊沟、合道川、庆城以北,柔远川以西示范区内,区内地下水矿化度一般lg/l3g/1,基本适宜人畜饮用,可作为农林灌溉和锅炉用水,是区内较好的水源。3、淡水区:分布在元城川西部华池、葫芦河中上游,庆阳及其以南的镇原、西峰宁县、合水、正宁等广大地区,地下水矿化度以小于lg/l为主,是区内最好的饮用水,适宜人畜饮用和工农业用水。(二)承压水水质评价承压含水层水质相对较差,以微咸水分布面积最大,次为半咸水咸水区,在子午岭东部局部地段有淡水分布。1、淡水

28、区:分布在子午岭东部堡子山,分布范围较小,区内地下水矿化度小于lg/l,宜作工农业用水,适宜人畜饮用。2、微咸水区:分布在马莲河西岸的宁城、庆阳城、马坊川、合道川、西峰、镇原以及子午岭及华池城以东地段。区内地下水矿化度一般1g/13g/1,灌溉系数525,水温13C17C,适宜农林灌溉,工业锅炉用水及人畜饮用水。3、半咸水咸水区:主要分布在正宁城、华池城西侧与宁县城、庆阳城以东的狭长地带,沿马莲河、环江东侧北西南东向展布,区内南北长约250km,东西宽约2550km。区内地下水矿化度3g/l5g/l,在南部四郎河下游段,早胜塬以及北部柔远河中段悦乐、城壕、洪德以北广大地区,地下水矿化度5g/1

29、10g/l,部分地段大于10g/1,区内地下水一般来说,不宜作为工农业用水和人畜饮用水。二、地表水水质评价前己述及,区内地下水自环江南段曲子镇以南,绝大部分地下水溢出地表转化为地表水,为实用方便,因此,对地表水水质也作相应评价。区内地表水由北向南,水质由差变好。环江洪德以北(含清水河系)矿化度5g/11Og/1,不能作为工农业用水和人畜饮水;洪德至马岭段矿化度3g/15g/1,不宜作农林灌溉、工业用水和人群生活饮用水,可作牲畜饮用水;其余河段地表水矿化度以1g/13g/1为主,其中,四郎河、无日天河、葫芦河等河系矿化度为小于1g/1的淡水。第三章水资源开发利用现状第一节水利工程建设现状千百年的

30、劳动生产实践中,人们逐渐认识到水利事业是一个功在当代,利在千秋的伟大事业。建国四十多年来,在各级党委和人民政府的领导下,在广大人民群众的共同努力下,我区水利事业得到了长足发展,取得了较大成绩,兴水之利,除水之害,提高了抗御自然的能力,改善了人民生产、生活条件。一、蓄水工程庆阳地区多年平均径流总量14.511亿立方米,平水年(保证率P=50%)年径流总量13.236亿立方米,偏枯年(保证率P=75%)年径流总量10.231亿立方米,枯水年(保证率P=95%)年径流总量7.529亿立方米;其中,50%的水量以洪水形式出现。水资源的先天性不足和常水量小,洪水量大的客观事实严重困扰着我区人民的生产、生

31、活。为了解决供需矛盾,提供有保障的供水水源,截止1990年,全区修建大、小蓄水工程42座,其中,大型水库1座(巴家咀水库),中型水库1座(王湾水库),小型水库31座,塘坝9座;总库容600204万立方米,兴利库容400871万立方米,死库容197043万立方米,止1990年底,己淤积2465852万立方米。发展有效灌溉面积2153万亩(不包括巴家咀电灌面积),保证灌溉面积1436万亩。这些蓄水工程基本属于季节性调蓄水库,采用蓄清排浑运行方式,汛期开闸泄水,非汛期拦蓄河道常水,为工农业生产提供水源。二、引水渠道截止1990年,全区修建从河流开口引水渠道88处,其中,为农业灌溉供水的渠道85处,发

32、展有效灌溉面积12.4万亩,保证灌溉面积9.69万亩,设计饮水流量21.86立方米秒,实际引水流量12.68立方米秒;为工业生产和城镇生活供水的渠道3处,年供水量90.1万立方米。三、提水工程截止1990年底,全区共有提水工程706处,其中,用于农业灌溉供水的698处,发展有效灌溉面积11.92万亩,保证灌溉面积8.942万亩;用于工业生产及城镇生活供水的8处,年供水量1242.3万立方米。四、人畜饮水工程全区人畜饮水工程建设于1990年累计达到124225处(眼、个),其中,水窖111623个,涝池2927个,机电井395眼,蓄水池97个,小高抽412处,引水工程4处(127.14km),土

33、井8767眼。这些工程已解决了65.77万人,17.52万头大牲畜的饮水困难,占需解决92.88万人的70.81%,24.9万头大牲畜的70.36%。五、病区改水工程全区病改工程建设于1990年累计达到11495处,其中,水窖9985个,涝池818个,机电井34眼,蓄水池34个,小高抽153处,引水工程2处(45km),其它469处。已解决12.25万人,7.68万头畜的饮水困难,分别占需解决数46.05万人,24.12万头畜的2.660和31.84%。第二节用水定额的调查分析庆阳地区的用水部门有:农业灌溉、工业生产、农村人畜饮水和城镇生活四大部门。本次调查中,我们对上述四个部门进行了调查,分

34、析出了用水定额。一、农业灌溉定额我区的主要农作物是小麦和玉米,在调查中,我们收集了小麦和玉米的生长与分的关系资料,并对其进行了计算分析。1、冬小麦是我区主要粮食作物,无论播种面积,还是粮食产量在全区粮食作物中均占首位。在长期的生产实践中,陇东人民结合本地气候特点对冬小麦需水规律概括总结出“麦收八、十、三场雨”的农谚,确切的指出了冬小麦在播种时的8月(农历,下同),越冬前的10月和拔节孕穗期的3月,水分对小麦增产起着决定性作用。冬小麦全生育期总耗水量大致为每亩260立方米330立方米,合400mm500mm。根据庆阳地区农业气象试验站资料,董志源区在小麦亩产650斤的条件下耗水量450mm,而全

35、生育期降水只有320mm左右(多年平均),相差130mm。在不同生育期,小麦的耗水量有所不同,拔节到成熟这一阶段,耗水量最大,占总耗水量的54%。西峰冬小麦生育期耗水量与降水量情况见表31。玉米是我区的主要大秋作物,全生育期耗水350mm400mm,玉米全生育期间降水量400mm450mm。表面上看,可以满足玉米的生长需要,但是,由于降水的年内分配不均,某些时段明显不足,特别是在七叶期到开花这段时间,耗水总量160mm,而多年表31西峰冬小麦生育期的耗水量与降水量生育期项目播种至出苗出苗至越冬越冬返青至拔节拔节至开花开花至成熟全生育期生育期日(日/月)1523/924/930/111/1218

36、/219/224/425/430/531/55/7耗水量(mm)6.071.415.3117.0144.9104.0458.6占全生育期耗水(%)1.315.63.325.531.622.7日耗水量(mm)0.751.100.192.174.262.89生育期降水量(mm)6.268.9-3.335.433.2113.1260.1耗水量与降水量(mm)0.21.512.081.6111.79.1198.5平均降水量仅120mm,相差40mm,伏旱经常发生,严重影响玉米的生长发育。西峰玉米生育期耗水量与降水量情况见表32。表32西峰玉米生育期的耗水量与降水量生育期项目播种至出苗出苗至七叶七叶至抽

37、穗抽穗至开花开花至乳熟乳熟至成熟全生育期耗水量(mm)3163118397863392占全生育期耗水()81630102016100降水量(mm)2959982012492422耗水量与降水量(mm)0.242019462930在调查分析中,我们将全区分为南、北两部分,根据作物不同生育期耗水量及在该生育期保证率P=50%、P=95%时的降水量,得出了三种不同保证率情况下的净灌溉定额。再按照不同地区,不同灌溉类型、不同平水年(现状、预测)采用不同渠系数求得毛灌溉定额。二、工业、城镇生活用水及农村人畜饮水定额。一九九二年四月到十月,庆阳地区水利处受黄河水利委员会设计院委托,进行了庆阳地区泾河流域水

38、资源开发利用规划。工作期间,对工业用水、城镇生活用水、农村人畜饮水进行抽样调查,并经过综合分析,得出了工业万元产值用水量、城镇生活用水量(包括市政用水)和农村人畜饮水定额,并在现状水平年(1990)年的基础上,预测出了2000年用水定额。这些定额比较切合实际,具有利用价值,本次调查沿用该定额。第三节开发利用现状地下水作为重要的供水水源在人类生存和国民经济发展中起着主要的作用。地下(潜水)水不仅是饮用水方面的可靠水源,又是工业用水和农业灌溉用水的可靠水源,由于该区地下水资源分布与储存的不平衡及气候干旱少雨,造成了该地区严重缺水,为了合理开发利用和保护地下潜水资源,防止过量开采的严重后果,必须加强

39、地下(潜水)水资源的管理工作,因此结该区水资源状况对地下水资源综合开发利用现状进行分区概述(见附图9、10)。I区:由于该地区属干早区,年降水量较少外加地质因素的影响,地表潜水均为咸水,矿化度一般在4g/l左右,有些地区咼达13g/l,各种微量兀素较咼,水质极差,不能作为人类及牲畜饮用水源,属严重的贫水区。II区:当保证率P=50%时,水资源总量12390X104m3,可利用水资源量2190X104m3,需水量3202.75X104m3,1、2、3、4、5、10、11、12八个月降水量少,地下水资源严重缺乏,据全年看,缺水量高达1012.75X104m3,属严重的贫水区。当保证率P=95%时,

40、水资源总量6920X104m3,可利用水资源量1060X104m3,需水量3907.09x10知3,水量不足,缺水量2847.09xl少扩,属严重的贫水区。III区:当保证率P=50%时,水资源总量8560X104m3,可利用水资源量4280X104m3,需水量832.44X104m3,水量富余,属有潜力开采区。当保证率P=95%时,水资源总量4910X104m3,可利用水资源量2460X104m3,需水量973.64X104m3,水量富余,属有潜力开采区。IV区:当保证率P=50%时,水资源总量14810X104m3,可利用水资源量2500X104m3,需水量3905.73X104m3,水量

41、不足,缺水量1405.73X104m3,属严重的贫水区。当保证率P=95%时,水资源总量9870X104m3,可利用水资源量1510X104m3,需水量5288.22X104m3,水量不足,缺水量3778.22X104m3,属严重的贫水区。V区:当保证率P=50%时,水资源总量141810X104m3,可利用水资源量7410X104m3,需水量5215.5X104m3,5、6、11、12四个月水量不足,其他由于大气降水调节年余水量2194.5X104m3,属有潜力开采区。当保证率P=95%时,水资源总量12070X104m3,可利用水资源量6040X104m3,需水量7170X104m3,年缺

42、水量1130.23X104m3,占水量的15%,属基本平衡区。VI区:当保证率P=50%时,水资源总量6350X104m3,可利用水资源量3180X104m3,需水量1716.06X104m3,5、6、12三个月水量不足,其它月份由于大气降水调节,年余水量1463.94X104m3,属有潜力开采区。当保证率P=95%时,水资源总量4480X104m3,可利用水资源量2240X104m3,需水量2418.54X104m3,年缺水量178.54X104m3,但缺水不大,属基本平衡区。W区:当保证率P=95%时,水资源总量12070X104m3,可利用水资源量6040X104m3,需水量7170X1

43、04m3,年缺水量1130.23X104m3,占水量的15%,属基本平衡区。训区:当保证率P=50%时,水资源总量4770X104m3,可利用水资源量3100X104m3,需水量127.87X104m3,属有潜力开采区。当保证率P=95%时,水资源总量3020X104m3,可利用水资源量1963X104m3需水量1160.65X104m3,属有潜力开采区。IX区:当保证率P=50%时,水资源总量49350X104m3,可利用水资源量24680X104m3,需水量327.97X104m3,属有潜力开采区。当保证率P=95%时,水资源总量25980X104m3,可利用水资源量12990X104m3

44、,需水量427.26X104m3,属有潜力开采区。X区:当保证率P=50%时,水资源总量1080X104m3,可利用水资源量540X104m3,属基本平衡区。当保证率P=95%时,水资源总量760X104m3,可利用水资源量280X104m3,属基本平衡反。第四节地下水位动态庆阳地区潜水允许开采量2114.55X104m3/a,根有关资料表明,共有水源开采井1218口,年实际开采量达5157.55X104m3/a,由于超采严重,引起地下水位大幅度下降,现以西峰市城区水源地为例进行概述:西峰城区水源地面积12.4km2,前人计算区内地下水允许开采量67.89X104m3/a,其中,天然补给量9.

45、31X104m3/a,夺取周边径流量58.58X104m3/a,而实际开采量已达182.5X104m3/a,是可采量的2.7倍,由于严重超采,引起地下水位强烈下降,使水源地中心水位下降最大达23.2m,且每年下降速度达0.827m3/a,含水体逐年减少。第四章地下水资源概算区内地下水资源分为松散岩类孔隙水资源和碎屑岩类孔隙裂隙水承压水资源两种基本类型。在计算中,只计算天然资源,承压水弹性释水量和开采资源,对静储量不作研究。第一节计算分区与计算依据一、计算分区依据地下水分水岭、水系分布特点对潜水分为两个计算大区和6个计算亚区;对承压水来说,在分两个计算区的基础上,按照罗汉洞组、环河组、华池组等含

46、水层组的等水压线分成数个计算区(见附图11、12、13)。二、计算依据前人在区内工作中,进行过大量的河川水测流、水文地质钻探和普查工作,在此基础上,计算了各水系地下水径流模数,水文地质参数,源区地下水补给模数,水文地质参数、开采模数等重要水文地质参数,这些成果,是本次评价地下水资源的基础依据,在计算中直接选用,不再进行分项计算。在上述分区的基础上根据地貌的完整程度和储水能力,相对分为黄土塬(面积大于20km2以上的塬)孔隙裂隙水资源和黄土梁峁孔隙裂隙水资源两大类分别计算。应该提出:黄土梁峁水资源包括河川沟谷砾石潜水资源在内,因区内河川沟谷切深很大,河床坡度陡而窄,砾卵石含水层很薄,因此一般不进

47、行计算,但马莲河是区内最大的一条河流,河床相对较宽,砾卵石层稍厚,河川区耕地较多,为评价农业用水供需平衡需要,进行单独概算,但这部分水资源量是黄土梁峁区地下水资源的重复量,因此,计算结果不列入水资源总量中。第二节第四系松散岩类孔隙裂隙潜水资源一、天然补给量(一)黄土塬孔隙裂隙潜水天然资源区内沟谷纵横,沟深不但切穿了含水层,且进入隔水层一定深度,这就决定了塬区地下水无侧向补给,大气降水就成为塬区地下水的唯一补给来源,在计算天然补给量时,采用大气降水入渗法计算,公式为:Q=MF天M=100ha其中:Q地下水天然补给量(104m3/a);天h多年年均有效降水量(根据董志塬黄土潜水动态研究报告取值为0

48、.562m);a降水入渗系数,根据董志塬黄土潜水多年动态观测成果取值0.0682;1001X104的换算系数;M一一一补给模数(104m3/akm2);见表4一1(二)黄土梁峁孔隙裂隙潜水天然补给量黄土梁峁区黄土含水层很薄,储水性能差,降水入渗后,多沿梁峁边缘以渗流或泉流方式转化为地表水,汇入沟中,前人在区内工作中,对各河系流量过程曲线进行了分割,计算了各河系的径流模数均值,因此,计算地下水天然补给量时,采用径流模数法计算比较合适,式中将补给模数更换为径流模数(见表42)。(三)河谷砾卵石及基岩孔隙裂隙潜水资源河谷区潜水天然资源计算区南起环县曲子镇,北止马坊沟口南许旗,长约60km表41黄土源

49、孔隙裂隙潜水天然资源计算成果表塬名面积(km2)补给模数(104m3/a.km2)补给量(104m3/a.km2)平泉塬125.953.83482.39屯子塬101.513.83388.78临径塬39.403.83350.90孟坝塬75.503.83289.17董志塬826.003.833163.58春荣塬37.303.83142.86早胜塬227.303.83870.56盘克塬23.003.8388.09南义塬56.703.83217.16殷家塬42.803.83163.92宫和塬140.303.83537.35永和塬43.303.83165.84合计1739.063.836660.60表4

50、2黄土梁峁塬孔隙裂隙潜水天然资源计算成果表水系及计算区号黄土梁如区黄土源区天然补给总量(104m3/a)面积(km2)径流模数(104m3/a.km2)补给量(104m3/a)面积(km2)补给量(104m3/a)洪河I1788.902.06941632.55125.95482.392114.94蒲河,茹河I24586.250.36461672.15522.412000.833672.98环江上段I32686.210.034793.210.000.0093.21环江下段I46126.280.47812928.971.003.832932.80柔远川I53113.940.55381724.500

51、.000.001724.50马莲河165688.560.33431901.681089.704173.556075.23葫芦河II2170.800.81991779.840.000.001779.84合计25160.9411732.901739.066660.6018393.50东西限于河谷范围内,宽1.0km1.5km。该段以北为半咸水区,半咸水资源无实用价值,在此,不进行计算。曲子镇南部地下水全部溢出成为地表水,流入庆阳境内。在上述范围内,选用地下水均衡法计算地下水天然补给量,其补给要素有:环江上段许旗处地下潜水流入量;环江东西两侧大小沟谷地下水侧向补给量;计算区降水渗入量。1、断面流入量

52、上述环江上段及大沟谷侧向流入量选用达西法计算天然补给量,小沟谷侧向流入量用径流模数法估算,达西公式为:Q=KIWA其中:Q潜水侧向流入量(104m3/a);AK含水层渗透系数;W潜水过水断面(m2),对大沟谷,前人用物探实测;小沟谷为估算;I潜水水力坡度(。),根据潜水位等值线计算。通过计算,潜水侧向流入量为118.80X104m3la(表43)2、降水为渗入补给量根据甘肃水文一队环县水文地质普查报告计算该河段降水渗入补给量为163X104m3la。表43环江各大支沟地下水天然排泄量成果表断面位置渗透系数(mid)水力坡度(%0)过水断面(m2)天然补给量(104m3/a)备注环江许旗4055

53、840060.00马坊沟口3010232525.00城西川口301297512.00合道川口30710508.00安山川口2042500.7036条小支沟20510013.10合计118.80以上所述,河谷川区环江段地下水天然补给量为281.80X104m3/a(表44)。表44环江段砾卵石潜水天然补给量计算成果表补给要素上断面流入量侧向流入量降水渗入量合计补给量104m3/a6058.80163.00281.80综上所述,区内潜水天然补给量为18393.50X104m3/a。二、潜水允许开采量前已述及,区内塬高沟深而密集,沟谷对塬或梁峁含水层起疏干作用,使源体周边含水层变薄,水位埋深增大,富

54、水性变差,失去开采意义,具有开采价值的仅限于塬中心小范围内;在广大梁峁区,由于沟谷对潜水的疏干作用,造成含水层极簿,且不连续,地下水多沿梁峁边缘渗出或呈泉的方式排入沟中。综上所述,区内潜水允许开采量为2114.55X104m3/a(表46)。在上述条件下,很难用一定的布井方案来计算大范围的地下水允许开采量,根据前人成果,并结合区内地下水分布实际,本次在计算潜水允许开采量时,对塬区采用开采塬名开米面积(km2)开采模数(104m3/akm2)开米里(104m3/a)备注平泉塬28.042.410467.59屯字塬15.932.410438.40临径塬9.082.410419.47孟坝塬9.342

55、.410122.51董志塬328.722.4104792.341、资料来源于甘肃水文一队;2、开采面积指单井涌水量春荣塬14.172.410434.15早胜塬86.372.4104208.19盘克塬&72.410420.97南义塬23.552.410456.76段家集塬16.272.410439.22宫和塬53.312.4104128.49永和塬16.452.410439.65合计609.932.41041467.75根据模数法计算结果见(表45)。对环县广大梁峁区,以环江许旗曲子河段地下水天然补给量为281.3X104m3/a表征黄土梁峁区开采量;华池县境内的广大梁峁区,以枯水期实测泉流量表

56、征开采量,华池境内枯水期泉流量为365X104m3/a,其中,黄土泉水为48X104m3/a,风化基岩裂隙泉总量为317X104m3/a。表46庆阳地区潜水资源统计表-_地段项目.黄土塬区黄土梁峁区合计潜水天然补给量(104m3/a)6660.6011732.9018393.50潜水允许开采量(104m3/a)1467.75646.802114.55第三节下白垩系承压水资源区内具有供水意义的白垩系承压水含水层自上而下分别为罗汉洞组、环河组,华池组,宜君洛河组,其中宜君洛河组由于埋藏深,开采困难,暂不作计算。一、天然补给量(Q)天区内承压水以子午岭地下水分水岭为界,分为东、西两个计算区,地下水从

57、东、西北三个方向向中部径流,垂直于地下水流向作计算断面,采用达西公式计算承压水天然补给量,公式为:Q=BMKIA其中:Q潜水侧向流入量(104m3/a)B进水断面宽度(m)M含水层厚度均值(m);K含水层渗透系数均值(m/d)I地下水水力坡度()。上述参数,前人采用水文地质钻探、抽水试验、计算、作图等综合手段确定,本次计算中直接应用,并列于下表中。将下表中的参数代入上面的公式计算结果,矿化度小于3g/1的地下水天然补给量为3935.60X104m3/a,其中,罗汉洞组为2484.88X104m3/a,环河组为613.59X104m3/a;华池组为837X104m3/a(表47)。二、弹性释水量

58、(Q)弹弹性释水量系指承压含水层顶板被人为开采破坏后,随水头压力减小而释放出的水量,其量的大小与承压水头高出隔水板的高度有关,高度大,释水量大,反之即小。本次计算中,水头降深统一按照50m计,不足50m时,按高出顶板的实际高度计算。采用下式计算承压水弹性释放量:Q=FSh弹其中:F计算区面积(km2),根据承压水等水压线分区计算,等压线的等线距为100m,相邻等压线之间为一计算小区;S弹性释水系数;H水头降深值(m)。计算结果见表48三、承压水允许可采量估算区内有保护的允许开采量为承压水天然补给量,但水量不足,考虑到区内水资源较贫乏,水质较差,开采季节性强等特点,在农灌集中用水期间,可动用部分

59、弹性释水量,以此原则,地下水天然补给量加上可动用的部分弹性释水量组成地下水允许开采量。如果弹性释水量开采期按50年计算前提下,区内承压水允许开采量为5123X104m3/a,其中,有保证的允许开采量为3935X104m3/a。综上所述,区内承压水资源计算结果取整,天然补给量为3935X104m3/a、承压水头降深50m时,弹性释水量为59378X104m3/a,估算允许开采量为5123X104m3/ao(表49)第四节区域地下水资源汇总经上述计算结果取整,庆阳地区地下水天然补给量为22329X104m3/a,承压水含水层(水头统降50m)弹性释水量为59378X104m3/a,地下水允许开采量

60、7237X104m3/a(表410)。第五节县(市)域地下水资源一、县(市)域地下水资源计算的的原则(一)潜水资源的计算原则前已述及,在计算潜水资源时,将整个区域分成两个计算区和6个计算亚区,求出各计算区面积,在乘以有关参数,再进行累加结果即是某计算区的地下水资源,以此原则,首先求出各县域占各计算区的面积,再乘以相应的分配模数(某一区资源量除以分布面积),即获得某一区域的地下水资源。(二)承压水资源计算原则1、弹性释水量的计算原则计算原则与潜水相同,例如罗汉洞组承压含水层仅分布在镇原、环县和西峰市范围表4-7承压水天然补给量成果表含水岩组计算区号断面号含水层厚度M(m)过水断面宽渗透系数水力坡

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