摘要：随着西部大开发，临夏市成为甘肃中西部民族贸易和物资集散中心，城区的快速发展和人口的急剧增长，致使本就干旱的西部城市水资源供需矛盾更加突出。本文采用水均衡法，计算了临夏市城区第四系潜水的补给与排泄量，区内年平均负均衡为2.3×104m3/a，同时对水量衰减的原因进行了分析。为保证临夏市城区水资源的可持续利用和社会经济可持续发展提供了依据。
关键词：临夏市；第四系潜水；水资源；水均衡；负均衡；水量衰减；可持续发展
Analysis on Quaternary System phreatic water resource
Balance of linxia city urban, gansu province
Yang Jing1 Wang xiaoming2 Liang xiaoyan3
（1.Gsansu province Nonferrous Enginring Exploration & Design Research，Lanzhou，Gansu，China；2. Gsansu province Nonferrous Enginring Exploration & Design Research，Lanzhou，Gansu，China；3. Geological Environmental Center of Hubei Province，Jingzhou，Hubei，China）
Abstract: With the development of the western region, the linxia city become the Midwest national trade and supplies distribution center in gansu province, the city's rapid development and population increase sharply, cause this is more prominent imbalance between supply and demand of water resources in western cities of drought. Using the water balance method, this paper calculated the linxia city supplies and excretion, quaternary system phreatic water Average annual negative balance in urban area is 2.3× 104 m3 / a, at the same time analyzes the reasons of water attenuation. In order to ensure the linxia city urban sustainable use of water resources and provide a basis for the social and economic sustainable development.
Key words: Linxia city; quaternary system phreatic water;Water resources;Water balance;Negative balance;Water attenuation;The sustainable development
甘肃省临夏市独特的民族区域优势，使其成为甘肃中西部民族贸易和物资集散中心。随着经济的迅速发展和人口的急剧增长，城市水资源供需矛盾日益突出。因此，正确评价该区地下水资源量，是科学规划、合理利用地下水资源的前提。
1 研究区水文地质条件
临夏市城区水源地为傍河型水源地，第四系松散岩类孔隙潜水含水层，为大夏河河谷堆积形成的以砂砾卵石为主的含水体系。富水性不均匀，水化学类型较复杂，水质局部受到污染。
含水层厚度一般为5-10m，地下水埋藏深度为2-25m，含水层岩性为砂砾卵石，单井涌水量59.99～1800m3/d，地下水化学类型HCO3－—SO42－—Na+－Ca2+过渡至SO42－—Na+型水，溶解性总固体667.13－918.75mg/L，靠近城区水质已受到污染。
2 水文地质参数的确定
（1）渗透系数（K）
选用潜水完整井非稳定流直线解析法确定渗透系数。根据野外抽水试验所获得数据资料，通过在双对数纸上绘制h2=f（lgt）关系直线图，综合地区经验后，确定渗透系数为14.09m/d。
（2）影响半径（R）
完整井单孔抽水试验
式中：K—含水层渗透系数（m/d） Sw—抽水井中水位降深（m）
H—潜水含水层厚度（m）
R—抽水井的影响半径（m）
经过加权平均后，影响半径为52.27m。
（3）给水度及各源、汇项系数
主要有：①潜水含水层给水度（μ）；②大气降水入渗系数（α）；③灌溉水入渗系数（β）；④渠道单长渗漏率（L0）；⑤地下水单长溢出量（L1）等。
①潜水含水层给水度（μ）
在野外采集与含水层岩性颗粒基本相同的砂砾卵石盛于容器中使其饱水，利用排出水的体积与试样体积之比求得含水层给水度。
μ＝V0/V
式中：μ—潜水含水层给水度；
V。—试验时饱和砂卵石排出的水的体积(m3)；
V—试样体积(m3)。
结合实验结果与前人资料，确定潜水含水层给水度为0.18。
②大气降水入渗系数（α）
采用水文地质比拟法，根据我省不同地区相似条件的地下水均衡试验结果选取，确定大气降水入渗系数0.31。
③灌溉水入渗系数（β）
观测农田灌溉期间地下水位上升高度（△h）与灌溉水高度（h），根据公式β=μ△h/h计算确定，灌溉水入渗系数0.2。
④渠道单长渗漏率（L0）
通过野外实测渠道上下游瞬时流量计算确定，渠道单长渗漏率0.103 m3/m?d。
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⑤地下水单长溢出量（L1）
通过野外实测河流上下游瞬时流量计算确定，地下水单长溢出量29.7×104m3/km。
3 地下水资源均衡计算
（1）均衡区及其边界性质
均衡区由四条边界组成：上（南西）、下（北东）游为人为划定的径流断面边界，分别位于新集乡直路和罗家庄，分别为径流流入边界和径流流出边界；南东、北西两侧以阶地后缘与基岩丘陵接触边界为界，为隔水边界。
（2）均衡期
均衡期取一个水文年，即2012年3月至2013年3月。
（3）均衡方程
主要均衡要素及均衡方程为：
（Q径入+Q渠渗+Q灌溉+Q雨渗+Q侧潜）-（Q径出+Q开采+Q溢出）=μF△h/△t
式中：Q径入－上游断面地下水侧向流入量（×104m3/a）；
Q渠渗－渠道入渗补给量（×104m3/a）；
Q灌溉－灌溉水入渗补给量（×104m3/a）；
Q雨渗－降水入渗补给量（×104m3/a）；
Q侧潜－沟谷侧向潜流补给量（×104m3/a）；
Q径出－下游断面地下水向河水溢出量（×104m3/a）；
Q开采－地下水开采量（×104m3/a）；
Q溢出－地下水侧向流出量（×104m3/a）；
μ－潜水含水层给水度；
F－均衡区面积（×104m2）；
h－均衡期始末水位变幅（m）；
t-均衡期。
（4）均衡要素
① Q径入、Q径出、Q侧潜
利用达西公式计算（Q＝KIF）
式中：I－水力坡度（‰）；
F－过水断面面积（×104m2）。
计算得：上游断面地下水侧向流入量（Q径入）为283.5×104m3/a；下游断面地下水向河水溢出量（Q径出）为222.31×104m3/a；沟谷侧向潜流补给量（Q侧潜）为48.6×104m3/a。
②Q渠渗
根据实测渠道单长渗漏率和渠道长度以及有效行水时间进行计算（Q渠渗＝L0Lt）。
式中：L0－单长渗透率（m3/m?d）；
L－入渗长度（m）；
t－有效行水时间（t）。
计算得：渠道入渗补给量（Q渠渗）为101.9×104m3/a。
③Q灌溉
利用实际调查的灌溉面积、灌溉定额和入渗系数计算（Q灌溉＝PβS）
式中：P－灌溉定额（m3/a?亩）；
β－入渗系数；
S－灌溉面积（亩）。
计算得：灌溉水入渗补给量（Q灌溉）为16.87×104m3/a。
④ Q雨渗
利用有效降水量（单次降水≥10mm）、入渗系数、水位埋深及入渗面积计算（Q雨渗＝WαS）
式中：W－有效降水量（mm）；
α－入渗系数；
S－入渗面积（km2）。
计算得：降水入渗补给量（Q雨渗）为398.1×104m3/a。
⑤ Q溢出
根据实测河道单长溢出量以及溢出长度进行计算（Q溢出＝LL1）
式中：L－溢出长度（m）；
L1－单长溢出量（×104m3/km）
计算得：地下水侧向流出量（Q溢出）为582.13×104m3/a。
⑥ Q开采
调查了区内所有以浅井、大口径井等分散式地下水开采量，每人每天供水量按100L计（含家畜、家禽用水），据统计，均衡期地下水开采量（Q开采）为46.83×104m3/a。
⑦μF△h/△t
根据以往地下水动态和水文年内地下水动态观测资料，计算年内地下水储量变化量（μF△h/△t）为-4.2×104m3/a。
4 地下水资源均衡分析
综合补给量包括侧向流入量、渠道入渗量、灌溉入渗量、侧向潜流量、降雨入渗量，总补给量为848.97×104m3/a；综合排泄量包括地下水向河水溢出量、地下水开采量、地下水侧向流出量，总排泄量为851.27×104m3/a，计算均衡差为-2.3×104m3/a，年内地下水储量变化量为-4.2×104m3/a，相对误差为0.49%。
由地下水均衡分析可知，临夏市城区第四系潜水含水层处于负均衡状态，区内多年平均总负均衡为2.3×104m3/a。
5 第四系潜水水量衰减原因分析
1、河道采砂：降低了河床标高，致使含水层厚度变薄、一部分地下水排泄于大夏河地表水，同时采砂导致部分地段基座出露，减少了地表水补给地段及补给量；2、垃圾堆放：河道垃圾堆放，降低了渗透能力，特别是雨洪时节细粒垃圾被携带于采砂坑或低洼地段，对渗透性能影响大；3、修建河堤：一是河道变窄，河流补给区面积减小；二是侧向渗透量大大减弱；4、电站建设：将河水引入渠道，减小了河道流量，下渗补给地下水的入渗量减小；5、城市建设：城区面积大量增加、灌溉农田减少，降雨补给和灌溉入渗量减少；6、大夏河流量减少：80年代以后流量呈下降趋势，地下水补给量减少。
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杨婧（1984-），女，汉族，甘肃兰州人，硕士研究生，河北地质大学，地质工程专业，地下水科学与工程方向，2010年毕业，现为工程师，主要从事水文地质方面工作
基金项目：2011年度省级矿产资源补偿费水工环项目《临夏市城区后备供水水源地勘察评价》
作者简介：杨婧（1984-），女，山东招远人，工程师，硕士，地下水科学与工程。
论文作者:杨婧1,王晓明2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/3
标签：入渗论文; 地下水论文; 含水层论文; 临夏市论文; 系数论文; 水资源论文; 夏河论文; 《防护工程》2017年第25期论文;