维告资认htp/ww.cyvip.com 46 水文地质工程地质 2007年第3期 连续特枯年份下呼包平原水资源短缺的对策研究 徐映雪',邵景力,崔亚莉',王伦辉2 (1.中国地质大学水资源与环境学院,北京100083;2.北京市垃圾渣土管理处,北京100067) 摘要:文章对呼包平原地下水多年平均补给量和可开采资源量进行了评价,并运用51年降水资料分析确定了特枯年份 的降水量,预测了该地区在连续特枯年份下的地下水水量及水位的变化情况。结果表明:地下水多年平均可开采资源量 为58505×10m3,在连续遭遇特枯年份下累计动用储存量达75295×10m3,潜水和承压含水层地下水位出现大幅度下 降,其中漏斗中心主要分布在呼和浩特和包头市城区。结合呼包平原现状条件下地下水资源评价情况,文章有针对性地 提出该地区连续遭遇特枯年份下的水资源对策 关键词:呼包平原;特枯年份;水资源对策 中图分类号:P641.8 文献标识码:A 文章编号:10003665(20070)03-0046-05 呼包平原上的呼和浩特和包头是以地下水为主要层颗粒细,厚度变薄,富水性差。垂直方向上,按埋藏条 供水水源的大城市,降水是该区地下水的主要补给源,件分为浅层和深层两大含水岩组,在山前地带两大含水 降水量大小直接影响地下水补给量的多少,特别是连岩组基本相通。地下水的补给主要来自山区的侧向径 续枯水年或特枯水年会对呼包平原供水安全和地下水流及降水渗人,排泄途径主要是蒸发和人工开采。 环境造成一定影响。通过对该区1951~2001年的降 地下水是本区的主要供水水源,在难以引黄灌溉 水资料分析得知:呼包平原连续枯水年的情况一般可持地区,地下水是唯一的供水水源。地下水开采量为 续2年。本文从最大限度地保证城市供水安全的角度6.5×105m3/a,占总供水量的55%左右(1998年)。由 出发,选定呼包平原连续遭遇2个特枯年份作为预报方于局部地区过量开采而形成大范围的降落漏斗,如在 案,对在连续特枯年份下的呼包平原地下水流场演化趋包头和呼和浩特市区,已形成大面积的地下水位降落 势进行模拟预测,并提出了相应的水资源对策 漏斗,地下水位累计下降40m左右2。此外,由于地 水文地质条件概述 下水水位持续大幅度下降,研究区局部出现了不同程 度的地面沉降,如在呼市南部地区年沉降最高幅度达 呼包平原位于内蒙古自治区中西部,北依大青山、0.5~1.0cm。本区地表水利用以引黄河水灌溉为主 鸟拉山,南濒黄河,东临蛮汗山,西与鸟拉特前旗相接,本地地表水引用量很少。在没有配套的排水系统的引 东西长约200km,南北宽3~40km,面积约7754km2。黄灌区,已造成土壤次生盐渍化。 多年平均降水量为300~400mm,东部多于西部。多年 平均蒸发强度为1700-240m。区内地表水系不发2地下水流数值模拟模型 育,除黄河流经南部边缘外,无一常年性河流 2,1水文地质概念模型和数学模型 呼包平原为一降幅较大的断陷盆地,水文地质特 在分析研究区地下水系统特征的基础上,根据钻 征具有明显的分带性。水平方向上,自北向南可分为孔、剖面图以及分层开采量的统计资料,确定含水层的 山前冲洪积平原、冲湖积平原、黄河冲湖积平原和湖积空间结构,建立水文地质概念模型3:模拟区为呼包 台地四个水文地质区。北部山前冲洪积平原,含水层平原;北边界是大青山与平原的交界,定义为流入边 颗粒粗,厚度大,水量丰富;南部黄河冲湖积平原,含水界,南边界为黄河,定义为水位边界,东西边界定义为 隔水边界;在垂向上可分为上部潜水含水层,下部承压 含水层,中间有相对连续分布的弱透水层;由于呼包盆 收稿日期:20060726;修订日期:2006-10-20 基金项目:国家重点基础研究发展规划(c1999043606) 地由不同的地貌单元组成,且存在兰阿活动大断裂,加 作者简介:徐映雪(1),女,博士研究生,从事水资源评价管之地下水位的大幅度下降,因而存在多个承压含水层 理和水文遥感方面研究 和潜水含水层的缺失区和疏干区(图1)。以上水文地 mail: xuyx_239@ 163.cor 质概念模型可用如下微分方程的定解问题来描述水 文地质工程地质 2007年第 3期 连续特枯年份 下呼包 平原水资源短缺 的对策研究 徐 映 雪 ，邵景 力 ，崔 亚莉 ，王伦 辉 (1．中国地质大学水资源与环境学院，北京 100083；2．北京市垃圾渣土管理处，北京 100067) 摘要 ：文章对 呼包平 原地下水多年平均补给量和可开采资源量进行 了评 价 ，并运用 51年降水 资料分析确定 了特枯年 份 的降水量 ，预测 了该 地区在 连续 特枯年份下的地下水水量及水位 的变化情况 。结果表 明 ：地下水多年平均可 开采 资源量 为 5．8505×10。m ，在 连续 遭遇特枯年份下累计动用储存量达 7．5295×10。nl3，潜水和承压含水层地下水位 出现大 幅度下 降 ，其 中漏斗 中心 主要分布在 呼和浩特和包头市城 区。结合呼包平原现状条件下地下水 资源评价情况 ，文章有 针对性地 提出该 地区连续遭遇特枯年份下的水资源对策 。 关键词 ：呼包平原 ；特枯年份 ；水资源对策 中图分类 号 ：J：'641。8 文献标 识码 ：A 文章编号 ：1000．3665(20o7)o3．OO46．05 呼包平 原上 的呼 和浩特 和包 头 是 以地 下水 为 主要 供 水水 源的大城 市 ，降水 是该 区地 下水 的主要 补给 源 ， 降水 量 大小直接 影 响地 下 水 补给 量 的多 少 ，特 别 是 连 续枯 水年 或特 枯水 年会 对 呼包 平原 供 水安全 和地 下水 环 境造 成 一定 影 响 。通 过 对 该 区 1951 2001年 的 降 水资料 分析 得知 ：呼包 平原连续枯 水年 的情况一 般可持 续 2年 。本 文从 最 大 限度地 保 证城 市供 水 安全 的角 度 出发 ，选定呼包 平原连 续遭遇 2个 特枯 年份作为 预报方 案 ，对 在连 续特枯年 份下的呼包平 原地 下水流 场演 化趋 势进行模拟 预测 ，并提 出了相应的水 资源对策 。 1 水 文地质条件概 述 呼包平原 位 于 内蒙古 自治 区 中西部 ，北依 大青 山 、 乌拉 山 ，南濒 黄河 ，东 临蛮 汗 山 ，西与 乌拉 特前旗 相 接 ， 东西 长 约 200km，南 北 宽 3～40km，面 积 约 7754km2。 多年 平 均降水 量为 300～400ram，东 部 多 于西 部 。多 年 平均 蒸发 强度 为 1700～2400ram。 区 内地 表 水 系 不发 育 ，除黄河 流经 南部 边缘 外 ，无 一 常年性 河 流 。 呼包平 原为 一 降 幅较 大 的 断 陷 盆 地 ，水文 地 质 特 征 具有 明显 的分 带性 。水 平 方 向上 ，自北 向南 可 分 为 山前 冲洪积 平原 、冲湖 积平 原 、黄河 冲湖 积平原 和 湖积 台地 四个 水 文地 质 区。 北部 山前 冲洪 积 平原 ，含 水 层 颗粒粗 ，厚度 大 ，水 量 丰 富 ；南 部黄 河 冲 湖积 平原 ，含 水 收 稿 日期 ：2006-07．26；修 订 日期 ：2006．10．20 基金项 目：国家重点基础研究发展规划 (G1999043606) 作者简介 ：徐 映雪 (1979．)，女 ，博士研究 生 ，从事 水资源评 价管 理 和水 文遥感方 面研 究。 E·mail：xuyx一239@ 163．eom 层颗粒 细 ，厚度变薄 ，富水性 差 。垂 直方 向上 ，按埋藏 条 件分 为浅层 和深层 两大含水 岩组 ，在 山前地 带两大 含水 岩组基本相 通 。地 下 水 的补 给 主要来 自山 区的侧 向径 流及 降水 渗入 ，排泄途径 主要是蒸 发和人工 开采 。 地 下水 是本 区 的 主要 供 水 水 源 ，在 难 以引 黄灌 溉 地 区 ，地 下 水 是 唯一 的 供 水 水 源 。地 下 水 开 采 量 为 6．5× 10。m3／a， 占总 供 水 量 的 55％左 右 (1998年 )。 由 于局部地 区过量开采而形成大范围的降落漏斗，如在 包头 和 呼和 浩特市 区 ，已形 成 大 面 积 的地 下 水 位 降 落 漏斗 ，地 下 水位 累计下 降 40m左 右¨ 。此 外 ，由于地 下水 水位 持续 大幅度 下 降 ，研究 区局 部 出现 了 不 同程 度 的地 面 沉降 ，如在 呼 市 南 部地 区年 沉 降 最 高 幅度 达 0．5—1．0cm。本 区地 表 水 利 用 以引 黄 河 水 灌 溉 为 主 ， 本地 地 表水 引用 量很 少 。在没 有配 套的 排水 系统 的引 黄灌 区 ，已造 成土壤 次 生盐 渍化 。 2 地下水流数值模拟模型 2．1 水 文地质概 念模 型 和数 学模 型 在分析 研究 区地 下 水 系 统 特 征 的基 础 上 ，根 据 钻 孔 、剖 面 图以及分 层开 采量 的统 计资 料 ，确定 含水层 的 空间结 构 ，建立水 文地 质概 念 模 型¨“ ：模 拟 区 为 呼包 平原 ；北 边 界 是 大青 山 与 平 原 的交 界 ，定 义 为 流入 边 界 ，南边 界 为黄河 ，定 义 为水 位 边 界 ，东 西 边 界 定 义为 隔水 边界 ；在垂 向上 可 分为 上部潜 水 含水层 ，下 部承压 含水层 ，中间有 相对连 续 分布 的弱透 水层 ；由于 呼包盆 地 由不 同的地貌单元组成 ，且存在兰阿活动大断裂 ，加 之地下水位的大幅度下 降，因而存在多个承压含水层 和潜 水 含水层 的缺 失 区和 疏 干 区 (图 1)。以 上水 文地 质概 念 模型 可用 如下微 分 方程 的定解 问题 来描 述 ： 维普资讯 http://www.cqvip.com