[原州区境内清水河流域地下水开采可行性论证] 原州区

　　摘 要：文中通过对原州区境内清水河流域水资源量进行分析计算，对水质进行分析，在水资源综合评价基础上，得出在当地进行地下水开采（即新打机井）的可行性结论。 　　关键词：水资源评价 地下水模数
　　
　　固原市原州区地下水主要分布在清水河流域，清水河流域总面积2767km2。2010年初，原州区水务局计划在原州区东北部较平坦的头营镇及三营镇境内库灌及扬黄灌溉不能涉及，且缺少机井灌溉的地带新打并配套机井17眼，以发展枸杞、瓜菜等高效经济作物种植基地，要求水利专业人士对清水河流域地下水开采，即新打机井可行性进行论证。
　　清水河流域水资源评价与分析参考宁夏水文水资源勘测局2001年11月24日提供的《宁夏固原水资源评价与分析》报告，该报告根据1956～1999年43年降水、蒸发、径流、泥沙等水文资料分析评价固原（现原州区）及各流域有关水资源要素及其特点。
　　一、水资源概况
　　（一）降水
　　原州区多年平均降水量465mm，合69.968亿m3，降水量地区变化大，多年平均降水量由南部东山坡700mm以上，向北部七营一带递减至360mm。年内分配很不均匀，降水主要集中在7、8、9三月，连续最大四个月降水量出现在6～9月，占年降水量的70%左右。与作物需水量很不适应，导致春旱频繁，7、8月份局地暴雨多，常引起局地洪灾。
　　（二）当地地表水
　　清水河流域面积最大为2767km2。清水河流域径流深变化幅度较大，在13～100 mm之间，平均19.4 mm，地表水资源量为2767×19.4×1000=53679800m3≈0.5368亿m3。
　　（三）当地地下水
　　地下水特点：固原境内清水河流域地表水资源相对较少,但地下水资源量相对较丰富，据调查清水河流域共有井676眼，发展井灌面积12.67万亩（按实灌面积）。据《黄土高原典型地区固原农业资源区划地图集》当地地下水类型主要为松散岩类孔隙水,地下水主要埋藏有三个含水岩组，水位埋深在60～200m以内，浅层水水质矿化度为1～3g/L,深层承压水水质矿化度低于2g/L，单井涌水量1000m3/d～2000m3/d左右，为古河床富水区，水化学类型由南向北为SHnm、SCnc，水离子化学类型为SO4-Cl-Na-Ca。另外水质矿化度从西部川地到东部山地逐渐增加。地下水运动方向与地表径流基本一致，主要为地表水补给地下水。
　　地下水资源量：原州区地下水评价面积3922km2，地下水资源总量为7900万m3，其地下水主要来自大气降水的入渗补给，然后经过不同途径以泉或地下潜流的方式排泄于河流。根据地下水的补排特点，地下水资源评价采用水文站历年水文资料，用分割流量过程的方法计算山区河川基流量，以此作为当地地下水资源量。根据原州区多年平均地下水总补给模数分区图，清水河流域地下水模数变化在0.5～7.0万m3/km2.a之间,平均1.5万m3/ km2.a，地下水评价面积2767km2，地下水资源量约为2767×1.5=4151万m3=0.4151亿m3。
　　（四）水质
　　（1）地表水水质
　　据《宁夏固原水资源评价与分析》报告：原州区清水河流域天然水质偏碱性，PH值一般在7.1～8.7之间。总硬度多年平均值一般在84.1～1110mg/L，硫酸盐在11.5～2730mg/L之间，氯化物在7.10～1460mg/L之间。天然水质以硫酸盐类水为主。矿化度分布：地表水矿化度小于2.0g/L的面积为2220km2，水量1.06亿m3，矿化度2.0～5.0g/L的面积为1702km2，水量0.82亿m3，主要分布在县城至杨郎之间。几乎没有矿化度大于5.0g/L的面积，总体上水质较好。
　　（2）地下水水质
　　原州区地下水水质相对较好，葫芦河、泾河、清水河上游矿化度均小于2.0g/L，清水河三营北部至七营地下水矿化度增至3.0g/L以上，约占全面积的1/3，个别出露泉水矿化度较高在5g/L以上，如溴水河哨口等。
　　（五）当地水资源总量
　　水资源总量是指当地降水形成的地表水、地下水量，不包括扬黄水量。由于地下水的多年平均补给量和多年平均排泄量相等，在没有外来水的情况下，区域水资源总量定义为当地降水形成的地表和地下的产水量，则有：W=R+Q-Rg，W为水资源总量，R为地表水资源量，Q为地下水资源量，Rg为河川基流量，河川基流量实质就是地下水资源量。清水河流域水资源总量为：
　　W=R+Q+Rg=0.5368+0.4151-0.4151=0.5368亿m3
　　二、现状水资源利用存在的问题及解决措施
　　现状水资源存在的主要问题：一方面水库等蓄水工程设计标准低，老化失修，年蓄水量少，工程效益低下。另一方面，由于国家对西部地区退耕还林还草政策实施并取得较大成效，地表径流量逐年减少，而水资源在转化、形成过程中，地下水资源量又逐年在增大，但机井等地下水取水工程建设却徘徊不前，地下水不能充分有效利用。其次，清水河东部大部分山前倾斜平原区，由于受地理位置及自然因素的限制，既不在固海扬黄扩灌面积范围内，又无水库灌溉，只有机井为灌溉水源。而地下水水质越往东部水质矿化度越高，机井数量也越少，而整体地势东高西低，机井又大多为自流灌溉，因而受地形因素影响，单井控制灌溉面积相对较小，20%川地及川台地不能得到机井水源灌溉而为旱地，当地水土资源不能得到充分有效利用；同时大部分机井为土渠输水，水资源浪费较严重，灌溉水利用率不到60%，造成水电费用高，农民负担加重。
　　解决措施：一方面大力推广节水灌溉，实行水资源的优化配置，合理开采地下水，有效利用黄河水，才能为原州区的发展提供有力的水资源保证。另一方面适当增加地下水开采量，通过打机井，增加水源工程，扩大灌溉面积，提高水土资源利用率。
　　三、水资源分析计算
　　（一）水资源利用现状
　　清水河流域水资源总量为0.5368亿m3，其中地下水资源量0.4151亿m3。占总水量的77.3%，由于是浅层地下水受降水量补给，随开采量增加地表常流水减少，其相互之间转换。当地现状共有灌溉机井676眼，年实灌面积12.67万亩，亩均年灌溉用水量为200m3，年开采量为0.2534亿m3。现状开采率达55%，接近于地下水可开采量。因此适当调整地下水的开采，对原州区经济社会可持续发展有着重要的支撑作用。
　　（二）可利用水资源量
　　水资源可利用量是指在经济合理，技术可行和生态环境许可的前提下，最大可能被人们控制利用的不重复的一次性水量。
　　地下水可利用量：清水河地下水资源量0.4151亿m3，按当地干旱半干旱地区开采系数0.65计，地下水可利用量为0.4151×0.65=0.2698亿m3。
　　扣除现状已开采量，未开采的地下水可利用量为0.2698-0.2534=0.0164亿m3，即164万m3。
　　（三）规划新打机井年取水量估算
　　计划在机井灌区内灌溉问题相对突出，灌溉条件较好的地方新打机井17眼，新打机井单井出水量均按50 m3/h，每眼井控制灌溉面积平均按200亩，机井平均灌水周期按10天，平均每天灌水22小时，年灌水4次，井群干扰系数平均为0.10，初步估计17眼机井年开采量为17×50×10×22×4×（1-0.10）=67.32万m3。
　　四、水资源综合评价：
　　由于未开采的地下水可利用量为0.0164亿m3，即164万m3，规划新打17眼机井年开采量约为67.32万m3，小于未开采的地下水可利用量，说明新打机井灌溉水源有保证。
　　另外：规划井灌区地下水水质矿化度为1.5～3g/L，适宜枸杞、蔬菜等经济作物灌溉。
　　五、结论
　　由前面水资源评价分析表明：清水河流域地下水开采具有充分的可行性。清水河流域水资源总量为0.5368亿m3，其中地下水资源量0.4151亿m3，现状年开采量为0.2534亿m3，地下水可利用量为0.2698亿m3，未开采的地下水可利用量为0.0164亿m3，即164万m3，规划新打17眼机井年开采量约为67.32万m3，小于未开采的地下水可利用量，说明水源有保证。同时规划井灌区地下水水质矿化度为1.5～3g/L，适宜枸杞、瓜菜等经济作物灌溉。因此，通过新打机井，适当增加地下水开采量，将使清水河流域水土资源得到合理配置和开发利用，对促进当地经济繁荣稳定和发展，改善生态环境，实现固原市原州区水土资源的可持续发展奠定基础。
　　原州区境内清水河流域地下水开采具有充分的可行性。
　　（作者单位：原州区水务局 宁夏固原）

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