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某建设项目所在区域水资源现状分析

2023-07-31赵军

河南水利与南水北调 2023年6期
关键词:流域面积唐河补给量

赵军

(河南省出山店水库运行中心,河南 信阳 464043)

1 概况

1.1 河流水系概况

分析范围属长江流域唐白河水系的唐河中下游地区,唐河干流由此向南穿越全区,支流主要有泌阳河、三夹河、桐河、涧河等。

唐河自北向南流经方城、社旗、唐河、新野县,至石台寺入湖北襄阳,经双沟镇西至两河口与白河交汇称唐白河,再向南22.50 km在襄阳市与汉江交汇,是汉江较大的一个支流。唐河干流全长260 km,流域面积8 596 km2,多年平均径流量为17.44亿m3,径流量为39.10 m3,最大流量达13 400 m3/s。

泌阳河发源于泌阳县白云山东北,流经泌阳县城而入论证区,在唐河县源潭镇南汇入唐河,流向自东北向西南;长117 km,流域面积1 708 km2。

三夹河发源于湖北省随县七尖峰山,自东向西流入唐河县城郊乡入唐河;全长99 km,流域面积1 446 km2。其中包括湖北省随县境内流域面积437.50 km2,河长35.80 km。桐柏县境内流域面积621 km2,河长1.20 km;唐河县境内流域面积432.50 km2,河长30 km。河床宽150~300 m,系沙底常年河。

桐河为长江流域唐白河水系唐河右岸的一级支流,发源于方城县老君山,自西向东南依次流经县内桐河、桐寨铺、源潭、城郊、滨河等5个乡镇。桐河全长70 km,总流域面积830 km2。唐河县境内河长28 km,流域面积273 km2。

涧河发源于宛城区的徐老家村周仁坡,即谢北故名,为唐河、新野两县界河,自北向南,在郭滩镇的任桥村汇入唐河,为长江流域唐白河水系唐河右岸的一级支流;河道全长46 km,流域面积295 km2。其中唐河县域县内河长32 km,县内流域面积142 km2;县内流经桐寨铺镇、张店镇、郭滩镇3个乡镇。

1.2 水利工程概况

根据该市水利统计资料及2020 年《某市水资源公报》,论证区现有中、小型水库26座,其中:中型水库3座,分别在虎山水库、二郎山水库和倪河水库,总库容1.48 m3,兴利库容0.79亿m3,设计灌溉面积2.37万hm2,实际灌溉面积2.01万hm2。

2 水资源状况分析

2.1 地表水资源量及其时空分布特征

2.1.1 计算方法

论证区地表水主要为唐河及其支流,地表水资源评价主要是对唐河水资源进行分析评价。1961、1971 年白河上游地区的鸭河水库和泌阳河上游地区的宋家场水库先后建成,鸭河水库灌区退水和宋家场水库蓄水使唐河流量受到一定影响。因此,地表水资源量的计算,采用郭滩水文站1956-2018 年63 a的天然径流量计算成果间接推求。郭滩站地表水资源量为郭滩站实测径流量、站以上开发利用量、水利工程影响量之和。计算公式见式(1)。

式中:W天然—还原后的天然水量;W实测—郭滩水文站实测水量;W还原—包括郭滩水文站以上工、农业生产用水、耗水,计算时段末水段蓄水变量(增加为正、减少为负),水库蒸发、渗漏。

论证区地表水资源量的计算,采用郭滩水文站1956-2018年63 a天然径流量,进行面积倍比缩放,逐年求得流域地表水资源量。计算公式见式(2)。

式中:W区域—论证区地表水资源量;W参证—郭滩站天然径流量;F参证—郭滩站控制面积;F流域—论证区面积。

2.1.2 地表水资源量

根据郭滩水文站1956-2018 年系列资料计算分析,论证区多年平均地表水资源(河川径流7.03 亿m3,年平均径流深259 mm,采用P-Ⅲ频率法分析计算,不同保证率情况下地表水资源量见表1:

表1 不同保证率情况下地表水资源量表

论证区西部的桐河流域、涧河流域、绵延河流域,引用白桐干渠水灌溉农田,白桐干渠引用白河流域的鸭河水库水,属地、跨流域引水,年引水量多年平均值为1.48 亿m3。综合唐河及其支流河川流径流量及流域外引水量,论证区的地表水资源量多年平均值为8.53×108m3。另外,唐河干流和沘河、泌阳河、三夹河、桐河等河流流入论证区的径流总量对调节河道流量、发展航运、维护河道生态环境和提水灌溉,都有较好的价值,需要时也可部分开发利用。

2.1.3 地表水资源时空分布特征。地表水资源受年降水量变化影响较大,具有明显的季节变特征,年内流量分布极不均匀,河川径流主要分布在6-10 月份的洪水季节,最枯时段一般在2-4月份,年末及次年的1月份为河川径流的枯水期。

2.2 地下水资源量与水资源总量

2.2.1 地下水资源量

地下水是指赋存于地表面以下岩土空隙的饱和重力水。地下水资源量指地下水中参与水循环且可以更新的动态水量,主要由降水、地表水体(河、库、渠道和田间灌溉)入渗等补给而形成。山丘区地下水资源量多采用排泄量评价;平原区一般则采用补给量评价。按地下水类型区划,论证区分属低山丘陵区与垄岗平原区,其中低山丘陵区面积533.10 km2,垄岗平原区面积2 128.70 km2,总面积2 661.80 km2。

2.2.1.1 山丘区地下水资源量评价

山丘区排泄量包括河川基流量、地下水实际开采净消耗量和山前侧向流出量及浅水蒸发量。因此山丘区地下水埋深一般较大,潜水蒸发可以忽略不计,因此,山丘区地下水资源量计算公式见式(3)。

式中:Q山—山丘区地下水资源量;Q基流—河川基流量;W净耗—地下水实际开采净消耗量;Q山前侧渗—山前侧向流出量。

根据河南油田委托河南省地质局水文地质三队完成的《沙河铺上游水文地质勘察报告》计算成果,论证区低山丘陵区地下水资源多年平均年总量为0.43亿m3。

2.2.1.2 平原区地下水资源量评价

平原区地下水资源量,系指近期下垫面条件下,由降水、地表水体入渗补给及侧向补给地下含水层的动态水量。评价原理采用水均衡法,计算公式见式(4)。

式中:Q总补、Q总排—多年平均地下水总补给量、地下水总排泄量;Q平原—平原区地下水资源量;△W—地下水蓄变量(水位下降时为负值,水位上升时为正值);Pr—降水入渗补给量;Q山前—山前侧向补给量;Q井归—井灌回归补给量;Q开采—浅层地下水开采量;Q河排—河道排泄量;WE—潜水蒸发量;Q地表水体补—地表水体补给量,包括河道渗漏补给量、库塘渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量及地表水为回灌水源的人工回灌补给量之和。

根据《河沙铺上游水文地质勘察报告》《河南油田魏岗地区中深层水源地供水水文地质勘察报告》,以及《唐河县浅层地下水资源评价报告》的计算评价成果,论证区垄岗平原区地下水资源量为4.23亿m3,其中,垄岗平原区与低山丘陵区之间地下水重复计算量为0.13亿m3。

2.2.1.3 全区地下水资源量

全区地下水资源量为平原区地下水资源量与山丘区地下水资源量之和,减去平原与山区之间地下水重复计算量。概括上述评价,论证区地下水资源量为45 252.8×108m3。

2.2.1.4 地下水资源量时空分布特征

论证区多年平均地下水资源模数为17×104m3/km2,但由于地表岩性不同,地下水资源量在区域分布上有较大差异。在河谷平原区,因地表岩性粗,地下水埋深小,降水入渗补给量大,地下水资源模数高达21.50×104(m3/km2),而在一般山岗丘陵区,地下水相对比较贫乏,地下水资源模数一般(5~10)×104(m3/km2)。

2.2.2 水资源总量

论证区多年平均地表水资源量8.53×108m3,地下水资源量4.53×108m3,扣除两者之间重复计算水量0.68×108m3,区域水资源总量12.38×108m3。另外,唐河过境水资源量12.75×108m3,也可部分开发利用。

3 结语

通过对生产项目所在区域的河流水系、水利工程、地表水资源量、地表水资源时空分布特征、地下水资源量、水资源总量等的分析,充分了解了本项目的水源条件,为其合理开发、优化配置、高效利用、有效保护水资源提供了强有力的保证。

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