程远顺
【摘 要】花海盆地是一个特殊的地质单元,地下水由酒泉西盆地通过沟谷、岩石裂缝补给。本文通过地下水资源量均衡计算与分析,推算出了该闭合流域盆地总补给量和总排泄量,以及均衡期间地下水存储量的变化情况,并分析了该盆地地下水资源量现状,得出了本地区地下水资源开采量已经处于超采状态,应对地下水开采实行最严格的总量控制措施,以保持本地区农业、经济社会可持续发展,为水资源管理和研究提供一些详实的资料。
【期刊名称】《甘肃农业》
【年(卷),期】2011(000)009
【总页数】2页(P8-9)
【关键词】花海盆地;地下水;补给量;排泄量;现状分析
【作 者】程远顺
【作者单位】酒泉水文水资源勘测局,甘肃嘉峪关735100
【正文语种】中 文
【中图分类】P641.8
一、区域概况
花海盆地位于玉门市赤金水库下游，南以宽台山、黑山为界，西部为丘陵山地，北至马鬃山地台低山丘陵区，东部以断山口洪积扇轴部与金塔盆地分界，盆地南北宽40公里～50公里，东西长65公里～75公里，面积约3420平方公里。花海灌区位于花海盆地西南角、石油河洪积扇外缘的细土平原上。花海盆地是相对独立的水文地质单元，其盆地内沉积了巨厚的第四系松散堆积物，最厚可达300米，为地下水的储存提供了良好的场所，但因受地貌及岩性变化的控制，其含水层的含水性在水平方向上变化很大，自山前洪积扇区向细土平原区（灌区），含水层由单一潜水含水层过渡为双层及多层潜水—承压含水层岩系。
二、盆地均衡区的确定
花海灌区区分为基岩丘陵裂隙潜水区、砾石平原孔隙潜水区和细土平原孔隙潜水承压水区三个地质单元。基岩丘陵区，接受大气降水补给，向河（沟）谷及砾石平原区排泄，水量贫乏；砾石平原区，地下水位埋深大于20米，含水层渗透系数20米/天，地下水位向北东方向径流，水量丰富，水化学类型为-CL-（Na＋k+）；细土平原区孔隙潜水—承压水，具有双层结构。上部潜水赋存于细粒的粉质壤土、粉质粘土层中，地下水位从10米的埋深到溢出地表形成沼泽，该层水接受砾石区潜水，灌溉入渗水的补给，通过蒸发排泄，矿化度1克/升～3克/升，水化学类型为-CL-Mg2+-（Na＋k+），下部承压水赋存于含砾中粗砂、粉细砂层中，顶板为粉质粘土，水层埋深10米～30米主要接受砾石平原区潜水补给，径流条件差，矿化度3克/升～7克/升，水化学类型为-CL-Mg2+。均衡区南部边界黑山、宽台山，地势低缓，沟谷短浅，酒泉西盆地地下水通过该区沟谷、岩石裂缝补给花海盆地。西部边界为低山丘陵地形，岩石透水性差，是良好的隔水边界，但北石河、南石河等地段分布有第四系地层，其岩性为中粗砂含砾石，厚度较薄，有部分地下菁流侧补花海盆地。北部边界马鬃山地台由前寒武系灰黑片岩、板岩、硬砂岩及花岗岩组成，风化强烈，岩石破碎，沟谷不发育，相对而言对地下水起阻挡作用为一阻水边界。
三、均衡项的确定
花海花海盆地是一个特殊的闭流盆地，地下水来源主要是垂向渗入补给，其次为侧向径流补给，潜水蒸发是地下水消耗的主要途径，再次是人工开采。地下水均衡的基本类型属渗入补给与蒸发排泄型，其均衡计算方程为：W=Q河渗+Q降、凝渗+Q渠渗+Q田渗+Q井归+Q泉归+Q洪渗+Q侧渗 -（Q潜蒸+Q开采+Q泉溢）。式中：W为均衡期间地下水存储量的变化。
四、盆地地下水均衡计算
㈠盆地补给项 灌区水源地补给主要有地表径流入渗量（Q河渗）、降雨、凝结水入渗量（Q降、凝渗）、渠道入渗量（Q渠渗）、田间入渗量（Q田渗）、泉水回归入渗量（Q井归）、井灌回归入渗量（Q泉归）、地下径流流入量（Q侧渗）、山前洪水入渗补给量（Q洪渗）八项组成。
第一，地表径流入渗量。花海盆地地表径流量主要是赤金河（石油河下游段）入渗回归的泉水、洪水以及疏勒河干流调水等进入赤金峡水库，然后渠道引水灌溉，以不同形式径流入渗。一是赤金峡水库至天津卫渠首为15公里的砂砾石河床，水库至藏家湾渗漏较小，藏家湾至旧渠首渗漏较严重，渗漏率平均为20%，渗漏按90%补给地下水（下同）。赤金峡
水库多年平均出库水量为0.534×108立方米/年，故该段入渗量为：0.0961×108立方米/年。二是北石河水为昌马灌区东部泉水及排盐水经青山一带进入花海盆地，水量为0.3154×108立方米/年，渗漏率为0.85，入渗量0.2413×108立方米/年。三是比家滩404厂排污水量为0.1211×108立方米/年，入渗量为0.1090×108立方米/年。四是火烧沟、新民堡沟、下水阴沟来水量共0.0946×108立方米/年，入渗量为0.0851×108立方米/年。上述四项，河道入渗总量为0.5315×108立方米/年。
第二，降雨、凝结水入渗量。本区干旱少雨，故降雨补给忽略不计。凝结水入渗量采用有关部门资料，0.1081×108立方米/年。
第三，渠道入渗量。渠系有效利用系数取0.62，损失量按90%补给地下水 0.534×（1-20%）×（1-0.62）×90%=0.1826×108（立方米/年）。
第四，田间入渗量。灌溉回归系数（渗入补给系数）取值0.256。0.534×（1-20%）×0.62×0.256=0.068×108立方米 /年）。
第五，泉水回归入渗量。泉水在花海灌区分布范围较小，主要有小泉、大泉、双泉子等三处，溢出地面后，未利用灌溉，除蒸发消耗外，其余又回归补给地下水（见表1）。
表1.泉水回归入渗量计算表合计（108立方米/年）小泉 0.0005 0.01 1986 0.0003大泉 0.0014 0.03 1986 0.0008 0.0019双泉子 0.0018 0.05 1986 0.0008地点 泉水流量(108立方米/年）泉水溢出地面的水面面积（平方公里）蒸发度（毫米）泉水回归入渗量
第六，井灌回归入渗量。灌区井灌用水0.034×108立方米/年，另外花海石油公司农场及酒钢农场所开采量为0.2083×108立方米/年，井灌回归系数取0.2，则井灌回归入渗量为：（0.2083+0.034）×0.2=0.0476（108立方米/年）。
第七，地下径流流入量。花海盆地地下径流流入表2数据引用《三九公司花海子农场供水水文地质勘察简报》中资料数据。
表2.花海盆地地下径流流入量统计表主要沟谷 排入盆地地下水径流量（108立方米/年）合计（108立方米/年）备 注火烧沟谷 0.036 0.444新民堡沟谷 0.052下水阴沟谷 0.3403北石河谷 0.0157 地下径流流入量由物探剖面计算
第八，山前洪水入渗补给量。花海盆地洪水入渗量引用了甘肃省地矿局环境地质研究所1990年资料数据，该盆地洪水入渗补给量为0.0018×108立方米/年。上述八项，即为1.3855×108立方米/年。
㈡盆地排泄项 此盆地排泄项主要有潜水蒸发量（Q潜蒸）、地下水开采量（Q开采）、泉水溢出量（Q泉溢）三项组成。第一，潜水蒸发量。潜水蒸发强度受气象、岩性、地下水位埋深及植被覆盖度等因素的影响，随着地下水位埋深增大，潜水蒸发量将减少，当埋深大于5米时，蒸发消耗可忽略不计。第二，地下水开采量。在地下水资源调查评价中，地下水资源量等于总补给量减去井、泉水回归补给量。该水源地没有井、泉水回归补给量，所以，地下水总补给量即为地下水资源量，则水源区地下水资源量1.3855×108立方米/年。由于缺乏地下水观测资料，水源地区可开采量的计算采用开采系数法，即：QK＝ρ·Q总，式中：QK为地下水可开采量；Q总为地下水总补给量；ρ为地下水可开采系数。盆地地下水补给量源于侧向补给量和河道下渗量，其数量有限且基本稳定，确定允许开采量时，主要考虑两个条件：一是应采补平衡，不能使水位大面积持续下降，不能使地下水水质变坏。二是不能完全截用天然排泄量中的泉水溢出量，至少要保证现有溢出。在确定可开采系数时，结合地下水开采条件和实际开采现状以及地下水的动态变化等综合分析，地下水可开采系数取值为 0.85。则盆地地下水可开采量为：W可开采=0.85×1.3855=1.178（108立方米/年）。第三，泉水溢出量。盆地泉水溢出量0.0037×108立方米/年。以上此盆地排泄总量为1.1817×108立方米/年。
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