1、都是“给水度”招来的错_硪巍口白旭“给水度“ 又称 “释水率“,是水文地质中一个专业术语,指地下含水层的体积与其内能保存重力水体积之比的倒数,即当含水层被疏干时所能给出的水量与疏千含水层体积之比.地下水含水层中不同岩性有不同给水度(表 1).给水度差别很大 ,最大者相差 40 多倍.说明地下水在粗砂砾石层中降低 1 米,在裂隙灰岩和粘土中就可降低 3040 米以上.给水度是地下水资源评价的重要参数之一,因为地下水资源量一般是指能得到补给的资源量,通常可通过计算调节储量获得.地下水调节储量计算公式:Q 节=?AH?A式中:Q 节一地下水调节储量(m)一给水度H 一年地下水补给上升累计值(m)A
2、一计算地下储量面积(m)在地下水资源评价中,通过地下水年动态观测资料,计算出年补给地下水位上升累计值,再进行地下含水岩性调查,估算出“给水度“或从抽水试验中直接求出“给水度 “,就可以计算出评价区的调节储量.由于调节储量是由降水,区内外地上地下水补给而得,具有可持续性,所以通常把调节储量作为评价地下水资源量最主要的依据.但由于地下水含水层的岩性空间变化大,不同岩性“给水度“差别又很大,所以通过岩性调查,很难得出精确的“给水度 “.而通过大面积抽水试验,实际确定“给水度“的工作量更大.所以评价区中,很难精确决定“ 给水度 “.尤其随着地下水开采,地下水位不断下降“给水度 “也不断变化.如建三江地
3、区创业农场从19972006 年地下水开采平衡计算中得出:随着地下水位不断下降,地下水变化层由在粘性土层向细砂一砂层发展,“ 给水度“ 由 0.025 已变至 0.06(表 2);今后若继续下降至砂砾层,又可由 0.06 变至 0.10.25 以上.表 1 不同含水层岩性给水度表由于含水层岩性变化大,地下水位随着开采程度不同也在不断变化,所以要正确预测某地区含水层“给水度“ 难度很大.因而,以往就出现了一些地区地下水资源评价判断失误和开采量计算错误的问题.如:20 世纪 80 年代初,国家进行了一次科技攻关基地的水资源详查.在八五.农场,地下水资源评价中,由于计算调节储量的“给水度“ 取 0.
4、05,计算出了允许开采的地下水资源量,得出结论为这个农场仅能允许发展约 5 万亩水田.而在以后的实际生产中,农场打井种稻很快突破了这个戒律,水田发展很快,这时人们又认为“给水度“ 可取 0.18.后来又通过十几年的实践与研究,终于得出“ 给水度“ 为 0.13 比较符合实际开采状况的结论.如今,八五.农场发展打井种稻 25 万亩以上,且地下水位平衡埋深,基本稳定在 4.5 米上下的理想状态中.其实,根据八五.农场水文地质条件,含水层“给水度“ 取 0.05,0.13,0.18 情况均可能出现.因为开采前地下水位高,表层岩性粒细小,“给水度“ 为 0.05;开采后地下水位下降,更由于现在地下水位
5、变化岩性粒径变粗,使“给水度 “改变为 0.13.若今后再有较大幅度下降,至中粗砂层则“ 给水度“ 就可能为 0.18.所以,如果不能准确地判断地下水位变化部位的岩性,就容易得出错误的判断.建三江地区地下水属半承压型地下水,含水层上复盖粘性土层厚达720 米,其承压水头 415 米,在承压水头部分亚粘性土岩性释水率低,使“给水度“ 较小 ,约为 0.03.为此造成性裂隙灰岩 l 粘土粘土胶洁亚粘土粉砂亚砂亚砂土细砂中砂粗砂粗砂砾石l 给水度 0.0080.01l0.010.020.020.030.020.040.040.050.07 0.1l0.12 0.160.180.220.220.260
6、.250.35表 2 创业农场 1999 年与 2005 年地下水位变化层给水度表开采降深水田面积开采量补给降深补给量排泄降深排泄量年度给水度(m)(104hm2)(10,n3)(m)(10m3)(m)(10m3)19977.382.271.086.220.8950.000.000.02720054-373.001.434_241.4020.130.0430.062表 3 创业农场水文年地下水位历年变化表单位:mm水文年 19961997199819992000200l20022003200420052006地下水位 52.6l52.1252.0851_0250.1649.7448.2348.
7、3448.5348.2748.27部是】 给承度 c沼地面灌溉是将灌溉水通过渠沟或管道输入田间,水流在田面上呈连续薄水层或细小水流沿田面流动,主要借重力作用和毛细管作用下渗湿润土壤的灌水方法.具有操作简单,运行费用低,投资省,维护保养方便等优点,喀什灌溉面积中 99%以上属地面灌溉.这样的灌溉方法往往存在均匀度差,田间灌水效率低,水量损失严重等问题,有时还会导致地下水位上升,土壤渍害和盐碱化.但是,实践表明,如果灌溉时运用技术得-3.地面灌溉的灌水效果也能达到较高的水平.一,喀什地区地面灌溉存在的主要问题一是地面灌溉管理粗放,渠沟规格不合理,田间水浪费严重;二是设施不配套,灌溉技术落后,管理不
8、善;三是群管力量弱,田间管理水平较低,跑水,漏水严重;四是田块规格大,平整投入少,田块平整度差,灌溉均匀度差,田间灌水效率低;五是对地面灌溉的技术研究不够.二,影响地面灌溉效果的主要因素(一)入畦单宽流量 .入畦单宽流量越大,水流的推进过程就较快,有助于获得较好的灌溉效果.但入畦单宽流量的大小,取决于畦田的宽度,宽度越小,入畦单宽流量越大.(二)畦田长度 .畦田较长时,对田间灌溉水利用率的影响越大.(三)微地形条件 .田块的平整度对提高灌溉效果的影响较大,地面越平整,灌溉均匀度和田间灌溉水利用率越高.(四)土壤特性 .土壤特性对灌溉均匀度和田间灌溉水利用率的影响是特定的,土壤的入渗参数值较大时
9、,需要的灌溉供水时间较长.在田间管理水平较低的情况下,灌溉均匀度和田间灌溉水的利用率就比较低.三,改进地面灌溉的主要措施-3 前,应对灌区存在的田块规格大,田间水利用率低,灌水不均匀等问题进行技术改造,主要措施有:第一,在技术方面,要加大土地平整投入,改进平整方法,包括应用土地平整技术改进田块微地形条件及应用高效节水地面灌溉技术等.第二,在设计方面,要保证灌溉系统设计合理,制定科学的灌溉制度,保证各级渠系正常运行.要加强工程措施与管理措施,农业措施的相互配合,对畦田的规划要因地制宜,符合当地情况.第三,要强调群众的参与,农民是最直接的灌溉用水者,无论采取什么措施,都得通过他们来实施,所以要充分
10、调动农民群众的积极性,使他们参与到改进地面灌溉技术的行列中来.另外,要改进放水方式,把传统的沟,畦一次放水改为间歇放水,进行间歇灌(又称波涌灌),这是上世纪 80 年代地面灌水技术的一大突破.间歇放水可使水流呈波涌状推进,由于土壤孔隙会自动封闭,在土壤表层形成一薄封闭层,水流推进速度快.在用相同水量灌水时,间歇灌水流前进距离为连续灌的 1349,从而大大减少了深层渗漏,提高了灌水均匀度,田间水利用系数可达 0.80.9.2O 世纪 9O 年代地下水开采初期,水位下降和变化幅度大(包括泵抽水时的动水位),则很快使水井出现了“吊泵“ 现象 .湖积平原 ,坡积平原的“给水度“ 可能更小 ,为此,在地
11、下水位大幅度下降和“吊泵“现象大量出现时,就很容易使人们(包括一些学者)产生错误判断,认为三江平原地下水严重超采,甚至认为已出现“地下水漏斗“.有专家曾对三江平原开采地下水典型创业农场(位于半承压区,打井种稻发展最快),进行了两次计算机数学模拟.第一次是 2000 年,根据 2O世纪 9O 年代的地下水动态观测资料模拟,得出创业农场已出现严重超采,并且地下水正以 1.5 米/年降速率下降的结论.第二次是 2006 年,根据以后几年的地下水动态观测资料模拟,却又得出仅以 0.25 米/年下降的结论,并预测至 2012 年地下水位平均埋深可上升至 12 米多,尚在粘性土中,属弱承压(约承压水头 1
12、2kg:).笔者认为之所以产生这两次模拟误差,就是由于地下水位在不断下降的变化中,“给水度 “不断增大 (由0.O25 一 O.o6),使地下水位变幅变小.今后若地下水位降至沙层,“给水度“ 可达 0.1 以上 (而建三江地区含水层中还有砂砾含水层,则给水度可达0.2 以上),年降速度还能更小.其实产生这种现象还受到建三江地区特殊水文地质条件的影响,即由于开采初期地下水位大幅度下降,产生与周边地上(江河 )地下水体水位差,而产生不断增加的激发补给.从实际分析,若建三江地区水田不再大面积发展,创业农场地下水已趋于稳定(表 3,约在 48.20kg:以上).但建三江地区还要大面积发展水田(H2006 年就出现发展 140 多万亩水田奇迹,其中 130 多万亩为井灌),创业农场受周边环境影响,地下水位还会继续下降.但随着地下水位下降,岩性不断变好,(向砂砾含水层接近),而使 “给水度“增大(0.10),并随着地下水位下降,激发补给的增大,今后地下水位降低速率还会变小,估计若到 2010 年再进行第三次模拟,年降速率应低于 0.25 米/年,趋于稳定了.?33?
