青岛市洋河富水区地下水资源量研究

青岛市洋河富水区地下水资源量研究

温洪启

青岛市水资源办公室

摘要：在水文地质调查的基础上，结合水文地质钻探现场与现场测试，计算了洋河富水区的补给量、排泄量、储存量、允许开采量与应急开采量，为青岛市地下水资源开发利用和管理保护提供科学依据。

关键词：水资源；地下水；储存量；可开采量

青岛市是严重缺水城市，随着社会经济的快速发展和工业用水量的不断增长，加剧了水资源供需矛盾[1]，地下水作为重要的应急储备水源，对其进行调查评估显得尤为重要。本文研究洋河富水区地下水资源量及开采潜力，为青岛市地下水资源开发利用和管理保护提供科学依据。

1洋河富水区范围及地质条件

洋河富水区范围主要沿古河道主流带分布，北侧以杜家横沟村-寺东村-鲍家滩村一线为界，南侧以山周村-李子行-西漕汶-王台镇-龙泉河西村一线为界，西侧以山周村-朱季村-杜家横沟村一线为界，东侧以龙泉河西村-土埠台-鲍家滩一线为界。总面积42.77km2，其中强富水性区域面积6.73km2，中等富水区面积36.04km2。

该区域内自北向南有洋河、漕汶河、岛耳河三条河流，位于胶州市、黄岛区交界处，地貌类型为山间河谷冲洪积平原及山前冲洪积平原。根据含水层富水性及岩性可分为三个带：以中粗砂为主的强富水区，以粗中砂为主的中等富水区，以粉细砂、细中砂为主的弱富水区。

2补给量

2.1降雨入渗补给（Q降）

降雨入渗系数α参照《青岛市洋河下游地下水调蓄资源评价报告》取值，降雨量X按胶州市九龙镇洋河崖联中观测孔1997年～2014年平均降雨量计算。根据公式

Q降=F•α•X/365（2-1）

式中：Q降—日平均降水入渗补给量（m3/d）；

F—降水入渗面积（m2）；

α—年平均降水入渗系数；

X—年降水量（m）。

计算得洋河富水区降水入渗补给量为2.28万m³/d。

2.2地下水径流补给（Q径流）

工作区内地下水侧向径流补给量由以下四部分组成：第一部分来源于洋河上游（E1断面）地下水径流补给；第二部分来源于漕汶河上游（E2断面）地下水径流补给；第三部分来源于岛耳河上游（E3断面）地下水径流补给；第四部分为侧向径流补给。按公式：

Q径流=K•I•B•M（2-2）

式中：Q径流—地下水径流量（万m3/d）；

K—渗透系数（m/d）；

I—自然状态或开采条件下的地下水水力坡度；

B—计算断面的宽度（m）；

M—含水层的厚度（m）。

计算得洋河富水区地下水径流补给量为0.79万m³/d。

2.3河流入渗补给（Q河）

工作区内洋河、漕汶河、岛耳河三条河流河流渗漏总长27.2km，根据2010年～2014年河道水文资料，河流有表流时间为3个月，期间地表水补给地下水。按公式：

Q河=2L•K•I•M•T（2-3）

式中：Q河—河流入渗量，万m³；

L—河道长度，m；

K—渗透系数，m/d；

M—含水层厚度，m；

I—水力梯度；

T—补给时间（d）。

计算得洋河富水区河流渗漏补给量为0.44万m³/d。

2.4灌溉回渗补给（Q灌）

据调查，洋河富水区农业开采量为313.02万m³/a。参照《青岛市胶南县吉利河-白马河地区供水水文地质勘察报告》，灌溉入渗系数取0.15。按公式：

Q灌=β•Q采（2-4）

计算得洋河富水区灌溉回渗补给量：Q灌补=0.15×313.02=46.95万m³/a，折合0.13万m³/d。

综合以上计算结果，多年平均条件下洋河富水区地下水总补给量为3.64万m³/d。

3排泄量

3.1人工开采

据调查，洋河富水区现状农业开采量为313.02万m³/a，工业开采量主要为黄岛电厂开采，年开采量为150万m³/a，城镇工业、居民生活用水开采量为471.38万m³/a，地下水总开采量934.4万m³/a，折合2.56万m³/d。

3.2潜水蒸发

按潜水蒸发公式：

Q蒸发=C•F•ε（3-1）

式中：Q蒸发—潜水蒸发量；

C—潜水蒸发系数；

F—蒸发区面积；

ε—水面蒸发强度。

计算得洋河富水区地下水潜水蒸发量为367.42万m³/a，折合1.00万m³/d。

3.3径流排泄

在洋河富水区下游地下水经地下径流排泄，洋河富水区地下水径流排泄总量为76.34万m³/a，折合0.21万m³/d。

综合以上计算结果，多年平均条件下洋河水源地地下水总排泄量为3.77万m³/d。

4储存量

4.1承压水含水层储存量

根据承压水含水层的弹性储存量公式：

Q储=F•S•h（4-1）

式中：Q储—地下水的弹性储存量，单位m³；

F—含水层的面积，单位㎡；

S—弹性释水系数；

h—承压水含水层自顶板算起的压力水头高度，单位m。

计算得洋河富水区地下水储存量为4502.76万m³。

4.2可调节储存量

可调节储存资源量的计算根据储水层的分布规律，并结合洋河富水区地下水开采实践确定，动用洋河富水区1/2的储存量：2252.88万m³，以四枯一丰做为调节周期[2]，年均可调节储量Q动=2252.88/4=536.22万m³/a，折合1.54万m³/d。

5可开采量

5.1允许开采量

根据Q允=Q补-Q蒸发，计算洋河富水区地下水允许开采量：Q允=3.64-1.00=2.64万m³/d。

5.2应急开采量

在特枯年份进行应急性疏干开采：Q应急=Q允+Q动=2.64+1.54=4.18万m³/d。

6结论

洋河富水区地下水储存量为4502.76万m³，年均可调节储量536.22万m³/a，多年平均条件下地下水允许开采量2.64万m³/d，特枯年份应急性疏干开采量4.18万m³/d。

参考文献：

[1]陶望雄，宋科东.青岛市水资源持续利用与发展研究[J].地下水.2014，（36）2：91-93.

[2]马承新.山东省地下水人工回灌补源模式研究[博士学位论文].武汉：武汉大学，2005.