开原市连续枯水年供水风险探析

(辽宁省阜新水文局， 辽宁 阜新 123000)

开原市位于辽宁省东北部, 节水增粮行动包括庆云等八镇论证区属于辽河、亮子河、马仲河、寇河、清河阶地平原区，包含庆云、八宝、金沟子、业民、城东、三家子镇(乡)及老城、兴开街的冲洪积平原区，面积984.9 km2；论证区多年平均地下水资源量21 610万 m3。2016年供水量为30 619万 m3，其中地表水供水量为19 357万 m3,用水量为30 619万 m3。节水增粮项目实施后， 2016年开采量11 487万 m3，开采量占地下水资源量的53.2%；经预测2020规划水平年开采量11 710万 m3，开采量占地下水资源量的54.2%。

1 取水水源保证分析

1.1 分析思路与方法

考虑平原区地下水多年调节能力较强，不必进行逐月调节计算，本论证通过最枯月的供水可靠性分析来确定典型年年内供水可靠性。

1.2 典型年调节储量计算

用典型年年初水位与多年最低水位间的地下水储量作为当年调节储量。

计算公式：

W=μV

式中：W为调节储量( m3)；μ为给水度；V为含水层容积(m3)。

本次采用论证区内庆云(庆云堡镇西顺街)、贾家屯(八宝镇古城堡村)、金沟子(金沟子镇内)、三家子(三家子乡三家子村)、业民(业民镇业民村)、开原(老城镇老城街)、后马市堡(城东镇后马市堡村)、友谊(八宝镇友谊村)8处地下水观测站1980～2016观测资料，计算庆云等八镇论证区各时期的地下水调节储量。

潜水变幅带给水度μ值，根据区域水文地质报告数值变化不大，按照辽宁省第二次水资源评价“平原区潜水含水层水位变幅带松散岩土给水度取值表”，结合本区域水文地质报告钻孔试验资料，庆云等八镇论证区取综合值0.10。

经计算，论证区域2016年地下水年初水位与多年最低水位间的地下水位差值为2.18 m，潜水变幅带给水度μ值仍取区域综合值0.10，本论证单元平原区面积674.1 km2，则当年调节储量计算值为：

W调节=μV=0.10×3.21×674.1=21 639万 m3。

1.3 典型年取水水源保证情况分析

1.3.1 典型年年内取水水源保证分析

表1 典型年取水水源保证情况分析表 万m3

计算结果见表1，当年地下水补给量即可保证规划水平年的供水需求。

表2 典型年5月份地下水补给计算表 万m3

1.3.2 典型年5月份取水水源保证分析

典型年4月末调节储量计算：

2016年地下水4月末水位与多年最低水位间的地下水位差值为2.67 m，则4月末调节储量：

W调节=μV=0.10×2.67×674.1=17 998万 m3。

典型年5月份地下水补给量计算，计算结果更表2。

2020年开采量年内分配：工业及居民生活月需水量按年平均分配；农业灌溉需水量按照辽宁省水资源评价《水量调查技术规定》中部地区灌溉水用水量年内分配表进行月分配(其中，畜禽需水量按年平均分配)。2020年工业及农业需水量月分配见表3、表4。

根据表5计算结果，典型年当月地下水补给量即可保证规划水平年5月份供水需求，无需动用4月末调节储量。

2 连续枯水年供水风险分析

2.1 分析思路与方法

对论证单元连续枯水年的地下水补给量、初始地下水储存量和规划水平年开采量进行对比分析，确定连续枯水情况下规划水平年的供水风险。同时，进行连续枯水年最枯月的供水风险分析。

表3 2020年工业及居民生活需水量月分配表 万m3

表4 2020年农业(含林牧渔畜)需水量月分配表 万m3

表5 典型年5月取水水源保证情况分析表

2.2 连续枯水年当年调节储量计算

用连续枯水年各年年初水位与多年最低水位间的地下水储量作为各年当年调节储量。

经计算，论证区域2013～2016年地下水年初水位与多年最低水位间的地下水位差值分别为3.53 m、3.24 m、2.62 m、2.18 m，潜水变幅带给水度μ值仍取区域综合值0.10，则当年调节储量分别为：

W调节2013=μV=0.10×3.53×674.1=23 796万 m3；

W调节2014=μV=0.10×3.24×674.1=21 841万 m3；

W调节2015=μV=0.10×2.62×674.1=17 661万 m3；

W调节2016=μV=0.10×2.18×674.1=14 695万 m3。

2.3 连续枯水年取水水源保证情况分析

2.3.1 连续枯水年年内取水水源保证分析

表6 连续枯水年取水水源保证情况分析表

见表6,经分析计算，连续枯水各年当年地下水补给量即可保证规划水平年的供水需求。

2.3.2 连续枯水年5月份取水水源保证分析

用连续枯水年各年4月末水位与多年最低水位间的地下水储量作为各年4月末储量。

经计算，论证区域2013—2016年地下水4月末水位与多年最低水位间的地下水位差值分别为3.16 m、3.04 m、2.21 m、1.99 m，潜水变幅带给水度μ值仍取区域综合值0.10，则各年4月末储量分别为：

W调节2013=μV=0.10×3.16×674.1=21 302万 m3；

W调节2014=μV=0.10×3.04×674.1=20 493万 m3；

W调节2015=μV=0.10×2.21×674.1=14 898万 m3；

W调节2016=μV=0.10×1.99×674.1=13 415万 m3。

经分析计算，2013、2014年当月地下水补给量即可保证规划水平年5月份供水需求，无需动用4月末调节储量； 5月开采条件下2015、2016年分别通过动用

地下水储量3.0万 m3和36.0万 m3可满足规划水平年供水需求，分别占4月末调节储量的0.02%和0.3%；2020年5月开采条件下2016年通过动用地下水储量31万 m3即可满足规划水平年供水需求，占4月末调节储量的0.2%。

3 结语

通过连续枯水年的供水风险分析，在2013至2002年连续枯水年条件下，同样可以保证规划水平年2016、2020年的供水需求。庆云等八镇论证单元2016、2020规划水平年开采量分别占多年平均地下水补给量56.5%和57.5%，占地下水可开采量的75.9%和77.4%，仅连续枯水年5月份需动用地下水储存量的0.02%～0.3%；中固镇论证单元2016、2020规划水平年开采量分别占多年平均地下水补给量60.8%和61.0%，虽典型年和连续枯水年需分别动用地下水储存量的0.1%～1.0%和0.1%～7.1%，但在丰水年和平水年可以得到回补。

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