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1、河南水利与南水北调2009年第1期水文与水资源蹼清南浅层地下水漏斗演变趋势分析口饶元根(渡阳水文水资源勘测局)摘要:通过对渡阳市海河流域浅层地下水供用水平衡分析,并根据该区域浅层地下水埋深长期监测数据统计资料,时全市海河流域的浅层地下水蓄变童变化情况进行分析比较,结果表明,目前淡清南漏斗仍呈恶化趋势,时地下水漏斗的形成与发展及演变趋势分析,提出治理措施和保护对策。关键词:浅层地下水;漏斗;演变趋势;治理措施一、浅层地下水漏斗形成与发展(一)浅层地下水漏斗初步形成阶段建国初期,淮阳市只有少量土井开采地下水用作农业灌溉和居民生活,工业开采量很少;20世纪5 0年代末,全市农灌井总数2仪X)眼,井灌
2、面积0.3 7 万h时,估算地下水年开采量约0.2 0亿一0.2 5亿m,;2 0 世纪6 0年代初期,水资源供需矛盾不 明显,60年代中期,井灌发展加快,至196 9 年底,机电井总数达到l万眼,井灌面积达6万h时,估算地下水开采量约2.1亿m飞20世纪7 0年代,随着井灌发展,特别是金堤以北地区地表水资源匣乏,井灌发展尤为迅速,开采量大幅增加。到197 9年,全市机电井总数3.3万眼,井灌面积1 3.0万h时,当年开采量4.巧亿耐。7 0 年代平均开采量约4.2吃耐,其中农业约3.7 8亿耐,工业与生 活约0.4 2亿m 3。到7 0年代末初步形成了淮阳清丰南乐雌清南)浅层地下水漏斗,面积
3、19 4km,。(二)浅层地下水漏斗急剧发展阶段20世纪8 0 年代是淮阳市井灌发展相对稳定,井灌面积13.3万hm佐右。但是,工业与生活开采量逐年增加,从1 98 0 年的0.6 7亿m蹭到98 9年的1.3 5亿耐,年均增长率8.1%;虽然农业仍是用水大户,但是地下水开采量大小受当年降水因素影响。8 0年代平均 开采量5.33亿m,比70年代多1.13亿m,其中农业4.4 6亿耐,工业与生活0.8 7亿耐。s o 年代淮清南漏斗急剧发展,特别是8 0年代后期,因降水量偏少,开采量急增,漏斗区面积迅速扩展,到80年代末漏斗区面积增大到1769 km2。(三)浅层地下水漏斗缓慢扩展阶段20世纪
4、9 0年代淮阳市井灌面积16.7万hm注右。虽大力发展引黄灌溉,但因受降水及黄河来水等因素影响,有些年份开采量较大,如199 7 年降水量偏少且黄河来水不能满足引水要求,该年地下水开采量达7.40亿时。90年代平均开采量6.0 5亿耐,比8 0年代多0 7 2亿m,其中农业4 20亿m,工业与生活1.8 5亿m,。90年代后期降水量偏少,加之黄河出现长时间断流,地 下水开采量增加,蹼清南地下水漏斗区面积有所扩大.9 0年代末面积达到最大,为1857km,o(四)浅层地下水漏斗治理恢复阶段20(刃一20 07年,蹼阳市井灌面积16.5万一1 7.5万h耐。随着加快发展引黄灌溉,推进建设引黄补源工
5、程,地下水开采总体呈逐年减少趋势,受降水及黄河来水等因素影响,有些年份开采量较大,如20 06年降水量偏少开采量略有增加。20(刃一20 07年平均开采量4.8 7亿而,比2 0 世纪9 0年代少1.1 8亿耐,其中农业3.1 3亿耐f 业与生活1.7 4亿耐。浅层地下水位缓慢回升,漏斗区面积略有减小,20 07年末面积18 22km,。二、浅层地下水漏斗演变趋势分析(一)漏斗中心变化趋势分析19 80年初,蹼清南浅层地下水漏斗初步形成,漏斗中心位于华龙区王助乡崔寨村附近,埋深10 石6m。8 0年代中期漏斗中心向北转移至清丰县韩村乡西刘庄村附近,埋深1 2.8 9m;8 0年代末漏斗中心继续
6、向北转移至清丰县大屯乡周庄村附近,埋深1 8.58m。9 0年代中期漏斗中心继续向北转移至南乐县西邵乡乔崇盯村附近,埋深2 0.5 7m;9 0 年代末漏 斗中心稳定在南乐1 8号井,埋深2 3.00m。2 1世纪初漏斗中心一直稳定在南乐1 8号井,20 05年末埋深2 5川m;200 7 年末理深2 5.6 0m。分析表明:泼清南地下水漏斗中心位 置呈由南向北转移,漏斗中心埋深呈增加趋势。作者简介:饶元根(l97 3一),男,工程师,长期从事水文水资源工作。图1攫清南漏斗区漏斗中心埋深变化趋势图图1可看出:漏 斗中心埋深增幅逐渐变缓,由2 0世纪8 0 年代年均增幅5.7%下降至90年代的2
7、.2研,2 11让纪初年均增幅下降至1.3%。(二)漏斗区面积变化趋势分析20世纪70年代中期以前.蹼阳市浅层地下水埋深均1.2,有开采潜力,可扩大开采;1.2 P0.8,采补基本平衡;Px)一Jc of。(x)dx(5)XE(E)一c oxf。(x)dx(6)R二P fxE(7)式中:f E(x)是破坏造成经济损失的概率密度函数,凡(x)是经济损失的概率分布函数,E(E)是经济损失的期望值。E为事故发生造成的经济损失。(四)环境风险生态系统恢复所需时间的超越概率是量度环境风险的一种方法P,(x)一 l一 FT(x)一 P(Tx)一Jc ofT(x)dx(s)X式中:凡(x)为生态系统恢复时间
8、的概率分布函数,f T(:)为生态系统恢复时间的概率密度函数。三、结论通过风险的定量表示方法,进一步可以确定可接受风险水平,然后将可接受风险水平作为风险评价的判据,评判估算的风险值是否可以接受,这对大坝安全的风险决策与管理有重要意义。收稿日期:20 08一11一1 2(上接第2 8页)拦河闸坝、排水沟渠、自然洼地等滞蓄洪水以 回补地下水和改善生态环境;利用汛期洪水进行流域水量配置和跨流域配置洪水资源,转换成有效利用的水资源,提高洪水资源利用率。(五)搞好水利工程 续建配套,大力推广节水灌溉技术淮阳市农业较为发达,2(X)7年农业灌溉用水量占总用水量6 5%以上,是用水大户,做好农业节水是重点。
9、不少水利工程存在着续建配套、老化失修严重等问题,灌区不配套,达不到原设计规模,比如第三淮清南干渠未正常使用,没发挥出应有的社会和经济效益。由于支渠以下面上配套不完善,水资源利用效率低,造成水资源浪费严重。因此,推广节水灌溉技术,实施管道输水、喷灌、微淮、集蓄节灌等高效农业灌溉节水工程,对现有灌区进行全面配套,提高水利用率,如,20 07年完成了南小堤灌区续建配套与节水改造工程,逐步减少农业灌溉用水。(六)建立节水型社会,强化水资源管理按照科学发展观的要求,贯彻落实建设“资源节约型环境友好型社会”的总体方针,树立全社会节水意识,逐步建成制度完善、用水高效、生态良好、发展科学的节水型社会。工业必须
10、采用先进的节水设施和节水工艺,提高水资源的重复利用率,做到与主体工程同量设计、同时施工、同时投产;生活用水要对用水设备更新改造,采用水节水器具,减少水量损失,加强对公共设施用水管理,增强全民节水意识,建设节水型社会。强化水资源管理是水资源可持续利用的关键。水资源管理必须依法行事,严格执法,统一管理;必须做好水资源的基础性工作,如:水资源调查评价和保护规划以及中长期供需水规划等。逐步实现用水定量控制、定额管理;继续推进建设项目水资源论证制度,建设项目布局要考虑水资源承载能力。加强水资源管理的机构建设,提高水资源管理能力和水平。收稿日期:20 08一1卜2 8(上接第3 5页)水质类别时,采用最大
11、隶属度原则,即隶属度最大值所在的级别为该断面最终的水质类别,也是该测点模糊综合评价的最终结果。当出现2个或2个以上的隶属度最大值时,选择贴近次大值的隶属度所在的水质级别为该断面的最终水质类别。三、结论在东昌府区的10个测点中,经过本次评价未出现I类水,尤其是朱老庄、古楼、北城办事处3个地段的水质状况为重污染状况,新区办事处 的地下水水质处于中等污染状况,这是与这几个地段内人类活动较多,对地下水的开采模数较大,因此对地下水水质影响较大,体现在这几个区域 中铁、锰离子的含量明显比其他地区多。所以今后需要对北城办事处、古楼、朱老庄3区域加大地下水保护的力度。采用模糊综合评价方法对水质进行的评价结果,与东昌府区的地下水实际状况相符,所以采用此方法具有一定的合理性与说服性。参考文献:1徐建华.现代地理学中的数学方 法M.北京:高等教育出版社,2002,319一329(2冯峰,许士 国,周志琦,马德龙.模糊可 变评价法在湿地水质评价中的应用J.人民黄河,2 007,s(29):4 2一423苏耀明,苏小四.地下水水质评价的现状与展望J,水资源保护,20 07,3(23):4一9(4厉艳君,杨木壮.地下水水质评价方法综述K.地下水,20 07,9(29):19一24【5丛鑫.模糊数学在水质评价中的应用日.东北水利水电,2007,7(2 5):55一63收稿日期:20 08一11一0 237