济宁市浅层地下水超采区划分方法浅析.pdf
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1、12山东水利2023.8济宁市浅层地下水超采区划分方法浅析李栋,张长健,李晓霜(济宁市水文中心,山东济宁2 7 2 0 0 0)【摘要】以济宁市平原区为例,采用开采系数法、水位动态法和引发问题法对济宁市浅层地下水超采区进行了划定,并与山东省人民政府批复的第一次和第二次地下水超采划定成果进行了对比。结果表明,济宁市地下水超采区逐步缩小,超采区治理工作效果明显。【关键词】济宁市;地下水;超采区;划分方法【中图分类号】P641.8【文献标志码】A【文章编号】10 0 9-6 15 9(2 0 2 3)-0 8-0 0 12-0 3地下水超采区通常认为是人类活动开发利用地下水量超出了地下水可开采量,进
2、而形成地下水位降落漏斗区,引发裂缝、地面沉降、海水人侵等地质灾害。超采区划分的前提是人类活动开采地下水超出了地下水的补给能力,破坏了地下水的采补平衡。但实际工作中受人类活动、底层结构、降雨等多种因素的综合影响,一般认为具备地下水实际开采量超过可开采量、形成地下水位降落漏斗区、引发地质灾害三项要素中的一项即可划定为地下水超采区。1地下水超采区划分标准和方法1.1地下水超采区划分标准1)严重超采区划分标准。浅层地下水年均地下水开采系数大于1.3;浅层地下水水位年均下降速率大于1.0 m/a;深层承压水水位年均下降速率大于2.0 m/a;因地下水开采引发了地面沉降,年均地面沉降速率大于10 mm/a
3、;因地下水开采引发了海(咸)水入侵,造成氯离子含量大于10 0 0 mg/L;因地下水开采引发了地裂缝,在10 0 km范围内有两条以上地裂缝,或至少有一条地裂缝长度大于10 m且地表面宽度大于0.0 5 m,深度大于 0.5 m。2)一般超采区划分标准。未达到严重超采区划分标准的地下水超采区域定为一般超采区。1.2地下水超采区划分方法地下水超采区划定以水位动态法、开采系数法为主,引发问题法进行补充分析。1)开采系数法。根据地下水开采系数确定超采区范围,现状水平年地下水开采系数为:k=Q实采/Q可采式中:h为年均地下水开采系数;Q实采为现状水平年平原区地下水开采量,万m;Q 可采为多年平均平原
4、区地下水可开采量,万m。现状水平年地下水开采量通过分析地下水开采量变化趋势确定。一般情况下,地下水开采量变化趋势存在以下几种情况:基本稳定(或波动稳定)持续回升(或波动回升)持续下降(或波动下降)先降后升、先升后降。对于开采量基本稳定(或波动稳定)情况,可按照统计时段地下水开采量平均值作为现状水平年地下水开采量。对于持续回升(或波动回升)持续下降(或波动下降)先降后升、先升后降情况,为反映最新的地下水超采情况,应结合降水丰枯情况,选择最近的1 3 年作为代表性时段,计算其地下水开采量,作为现状水平年地下水开采量。开采系数通常可划分为4个区,分别为:k0.9,0.9k1.0,1.0k2.0 m/
5、a。按照监测井地下水水位年均下降速率,确定地下水超采区的范围。3)引发问题法。根据研究区域内因地下水开采引发的各种生态环境与地质环境问题确定超采区范围,评价的主要参数有地面沉降速率、海(咸)水人侵、地裂缝、地面塌陷、土地沙化等突出现象。以地面沉降现象为例,年均地面沉降速率计算公式为:V沉=A/t式中:V沉为年均地面沉降速率,mm/a;At为代表性时段,选用近1 3 年;为t期间的地面沉降量,mm。2地下水超采区划分案例2.1石研究区域概况本次以济宁市的浅水层区域作为地下水超采评价对象。济宁市位于山东省西南部,地处黄淮海平原与鲁中南山地交接带,地质构造属华北地区鲁西南断块凹陷区。地下水超采区划分
6、采李栋,张健,李晓霜:济宁市浅层地下水超采区划分方法浅析区浅层地下水开采系数见表1。表1济宁市各县(区)浅层地下水开采系数县区平原区地下水可开水平年开名称面积/km任城区920.0微山县463.0鱼台县606.4金乡县774.2嘉祥县922.2汶上县713.0梁山县942.0曲阜市431.0充州区612.0邹城市423.02.3水位动态法应用对济宁市13 3 眼地下水动态观测井2 0 11一2020年地下水位变化过程进行分析,对于水位先升后降和先降后升两种情况选取2 0 15 一2 0 2 0 年近5 年水位作为代表时段计算水位变化速率,对于基本稳定、持续上升、持续下降3 种情况选取2011一
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