地下水生态环境保护和地下水水位的恢复,是一个漫长艰难的过程,从邢台市实际情况分析,自然补充地下水主要有三个方面途径。
第一是大气降水入渗补给。大气降水入渗补给量计算公式为:
式中 Q降——降水入渗补给量,万m3/a;
X——各计算区的面降雨量,mm;
F——计算区面积,km2;
α——计算区包气带综合体的降水入渗系数;
0.1——单位换算系数。
降水入渗系数采用《黄淮海水文地质专题报告》的有关成果,结合本区包气带岩性和水位埋深情况进行面积加权平均。各区(淡水区)降水入渗系数为:滏西区为0.238,黑龙港区为0.200,滹滏区为0.228,邢台市平原区降水入渗补给量为45100万m3/a,大气降水入渗补给量是平原地下水的最主要补给来源。同时,降水入渗补给量受降水特征、包气带岩性和结构特征以及地下水水位埋深等因素的影响。
表1 邢台市地下水生态环境需水量计算成果表
第二是山区侧向径流流入补给。山前侧向径流补给量计算公式为:
式中 Q侧——山前侧向径流补给量,万m3/a;
Δt——计算时段的时间,d;
I——计算时段的平均水力坡度,采用0.00275;
K——过水断面含水层的平均渗透系数,采用54.68m/d;
M——过水断面含水层平均厚度,采用25.425m;(www.xing528.com)
L——计算断面长度,kg;
0.1——单位换算系数。
山前侧向径流计算断面位于山区与平原分界限平原一侧,计算断面长度为82.2km。按典型年平均法计算结果为17007万m3/a。太行山东麓是平原地下水侧向径流流入补给区,侧向径流流入补给,包括河流出山口地下潜流、古河道地下潜流和碳酸盐岩的岩溶水补给。
第三是河道渗漏补给。对于河水渗漏补给量,采用河北省水利厅研究成果,其补给量经验公式为:
式中 Q河——河道渗漏补给量,万m3/a;
ΔQ——单位河长损失量,万m3/(a·km)。
用下式求出:
ΔQ=(Q上/a)1/b
Q上——计算河段流入水量,万m3/a;
a、b——反映河床质及两岸岩性的参数(取值:a=38.6、b=1.49);
λ——修正系数(取值0.45);
L——计算河段的长度,km。
对于计算河长的确定,平原河道有北浬河、留垒河、午河、洨河、牛尾河等,按典型年平均法计算结果为7100万m3/a。邢台市西部山区修建水库,使得大部分河道仅在汛期行洪时有水。例如沙河、泜河等由两座大型水库控制。有些较小的河流,虽未在山区修建水利工程,但多属间歇性河流。因此,河道渗漏对平原地下水的补给量很有限。
上述三种方式补充地下水总量为6.92亿m3/a,也就是平原区地下水资源量。对地下水的补充,自然补给是最好的办法。在采补平衡的前提下,每年需补充1.92亿m3水量,相当于每年少采1.92亿m3,因此,要恢复地下水水位,地下水的开采量要控制在5亿m3/a,应采取外流域调水和节水措施等,以致达到恢复地下水水位的目的。
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