平原区地下水补给量主要包括地表水体补给量、降水入渗补给量、山前侧向补给量、井灌回归补给量、人工回灌补给量。其中地表水体补给量又分为渠灌田间入渗补给量、渠系渗漏补给量、河道渗漏补给量、库塘渗漏补给量,它是我省平原区地下水的主要补给来源。
(1)地表水体补给量
①灌溉入渗补给量Q灌补
渠水进入田间灌溉,一部分消耗于作物生长的生理蒸腾和棵间蒸发,这是满足作物生长所必需的,一般称为“净耗水量”,另一部分则渗漏补给地下水,称为“灌溉入渗补给量”,由下式(4.5.1)计算所得:
式中:Q灌补为灌溉入渗补给量(亿m3);β为灌溉入渗系数;Q斗口水量为斗渠渠首引水量(亿m3)。
将计算出的各均衡计算单元的Q灌补合成到计算分区,再乘以矿化度M≤2g/L的面积,便计算出了M≤2g/L的淡水补给量资源。经计算我省平原区Q灌补为10.33亿m3(表4.5.1),占地表水体补给量的27.43%,占总补给量的21.43%。
表4.5.1 甘肃省平原区地表水体补给量
②渠系渗漏补给量
本次只计算干支两级渠系水补给地下水的水量,采用渗漏系数法计算:即
式中:Q渠补为渠系渗漏补给量(亿m3);m为干支两级渠系渗漏补给系数;Q渠首引为总干渠渠首引水量(亿m3)。
我省河西走廊渠系极其发达,尤其是90年代以来,长距离高标准的渠系几乎全部从出山口引到了田间地头,渠道长度成倍增加,由1980年全省0.8万km增加到2000的1.25万km。经计算我省平原区Q渠补为14.42亿m3(表4.5.1),占地表水体补给量的38.28%,占总补给量的29.91%。
③河道渗漏补给量Q河补
石羊河水系河道渗漏补给量按河道下泄水量的0.667倍作为河道渗漏补给量;黑河干流从莺落峡到草滩庄水利枢纽,按径流量的0.092×104m3/km补给地下水,补给长度共9km;从草滩庄至黑河大桥按径流量0.07×104m3/km补给地下水,补给长度共32km;大桥至高崖地下水补给量用水文分析法计算。高崖以下地下水补给河道,形成河道排泄量,没有下渗补给量;讨赖河从冰沟站到鸳鸯池水库用水文分析法计算河道渗漏量。丰乐河、洪水河、疏勒河、党河、石油河均按水文分析法计算。对没有资料的河流,按河流水文地质特性、流量大小进行类比;对年径流量小于0.50亿m3的河流或弃水,按过水量的0.667倍计算河道入渗补给量,对张掖盆地山洪河道渗漏补给量进行了估算,加在了河道入渗补给量中。经计算我省平原区Q河补为11.27亿m3(表4.5.1),占地表水体补给量的29.91%,占总补给量的23.37%。
④库塘渗漏补给量Q库补
我省平原主要大中型水库有红崖山水库、金川峡水库、鸳鸯池水库、解放村水库、祁家店水库、李桥水库、双塔堡水库、赤金峡水库、党河水库,还有些小型水库及坑塘,对库容Q库≥1000万m3的大中型水库的渗漏补给量,用出入库塘水量平衡法进行了计算,公式如下:
(www.xing528.com)
式中:Q入为入库水量,单位:万m3;P库为库区降水量,单位:万m3;E0为库区水面蒸发量,单位:万m3;Q出为出库水量,单位:万m3;E浸为库区浸润带潜水蒸发量,单位:万m3;Q库蓄为水库蓄水量,单位:万m3。
上述水库渗漏补给量计算均采用1980—2000年的系列值。小水库采用了多年均值,张掖盆地平原区水库按总蓄水量的13%计算。经计算我省平原区Q库补为1.65亿m3,占地表水体补给量的4.38%,占总补给量的3.42%见表4.5.1。
经计算我省渠灌田间入渗补给量、渠系渗漏补给量、河道渗漏补给量、库塘渗漏补给量之和为37.66亿m3,占总补给量的79.45%,是我省平原区地下水的主要补给来源,见图4.5.1。
图4.5.1 河西走廊平原区地下水各项补给量资源占总补给量的比例
(2)降水入渗补给量
降水入渗补给量是指降水(包括坡面漫流和填洼水)渗入到土壤中并在重力作用下渗透补给地下水的水量,是平原区自产的地下水资源量。降水入渗补给量用下式计算:
式中:Pr为降水入渗补给量(万m3);P为年降水量(mm);α为降水入渗补给系数;F为均衡计算区计算面积(km2)。
1980—2000年的降水入渗补给量依据公式推求。1956—1979年逐年降水入渗补给量依据各均衡计算单元1980—2000年逐年的降雨入渗量Pr,与相应的降雨量P建立P-Pr关系曲线,然后用1956—1979年的降水量P在P-Pr关系曲线上查出1956—1979年逐年的Pr,以1980—2000的平均Pr作为该均衡区多年平均计算降水入渗补给量。经计算我省平原区降补为2.76亿m3,占总补给量的5.73%,见表4.5.2。
表4.5.2 甘肃省平原区降水入渗补给量
(3)井、泉灌溉回归补给量
井、泉灌溉回归补给量的计算方法同渠灌田间入渗补给量,只是入渗系数较渠灌田间入渗系数小。但在城镇工业区,因水资源利用率为0.52,所以,回归系数采用0.48。经计算我省井、泉灌溉回归补给量见表4.5.3。
(4)山前侧向补给量
山前侧向补给量包括河流出山口潜流量和山区其他断面流向平原区的地下径流量。内陆河流域由于祁连山地质构造的特殊性,在一般情况下不作计算,在确有山前侧向补给量的山区,本次评价中采用原地矿部门的成果。黄河流域景泰灌区的侧向补给量采用1997年《甘肃省景泰县区域水文地质调查报告》的成果,其他山区无侧向流出量。我省山前侧向补给量见表4.5.3。
(5)地下水总补给量及地下水资源量的计算
1980—2000年期间,各项补给量之和为平原区地下水总补给量,总补给量减去井泉回归补给量,即为平原区地下水资源量,其中,地下水矿化度M≤2g/L的区域内的水资源为本次评价的地下水资源量;矿化度M≥2g/L的区域只计算地表水体补给量和降水入渗补给量,并以此两项之和作为该区域地下水资源量;全省平原区井、泉灌溉回归补给量为4.97亿m3,占总补给量的10.31%,见表4.5.3。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。