地下水资源量的统计与可靠性分析

一、地下水资源的统计及分布

地下水资源统计主要是对各计算区（地下水系统）及各省辖市的浅层潜水（微承压水）及深层承压水资源按矿化度分级进行的资源统计。统计结果分别见表2-15、表2－16及表2-17。

全省浅层潜水（微承压水）地下水天然补给资源总量为164.58×10⁸m³/a，可采资源量为163.01×10⁸m³/a；深层承压水可开采资源量为10.47×10⁸m³/a（均为淡水资源），弹性储存资源总量为766.37×10⁸m³/a。其中浅层地下水可开采淡水、微咸水及半咸水资源量所占比例见图2-1。

图2-1 浅层水可开采资源构成比例图

二、地下水资源量分布特征（一）浅层地下水资源量分布

地下水资源区域分布一般采用模数表示，平原区地下水资源模数平均12.18×10⁴m³/(km²·a），总体分布具有北部大、南部小的特点。一般来讲，水文地质条件较好的地区，如黄河沿岸影响带、太行山前冲洪积扇、淮河及其较大支流河谷地带等，水资源相对较丰富。豫北安阳河、沁河等河口冲洪积扇，含水层颗粒粗、厚度大，水位埋藏浅，补给条件优越，地下水资源模数大于30×10⁴m³/(km²·a）；黄河沿岸影响带，宽度25～50km，包气带岩性以亚砂土、粉细砂为主，含水层主要为中细砂、细砂为主，水位埋深小于4m，受黄河水常年补给影响，资源亦较为丰富，资源模数（20～30）×10⁴m³/(km²·a）；黄河影响带南北两侧郑州—新郑—中牟及原阳—长垣—范县一带，地下水资源模数（15～20）×10⁴m³/(km²·a）；济源—焦作—新乡—濮阳北部一带及许昌—尉氏—周口—商丘一带，包气带岩性以亚砂土、亚黏土互层为主，水位埋深北部一般大于6m，南部为4～6m，补给条件稍差，资源模数一般为（10～15）×10⁴m³/(km²·a）。豫西宏农-青龙涧河地下水系统资源模数一般也为（10～15）×10⁴m³/(km²·a）；淮河以北的淮河冲洪积平原，包气带岩性以亚黏土为主，淮河及其支流河谷地带地下水资源较丰富，其余资源模数一般为（5～10）×10⁴m³/(km²·a），淮河南岸信阳-固始一带岗区，沟谷发育，切割较深，地形坡度大，包气带岩性以黏性土及黏土为主，地下水位埋深一般小于4m，入渗补给条件差，资源模数一般小于5×10⁴m³/(km²·a）；南阳盆地地下水资源一般为（6～8）×10⁴m³/(km²·a），西部山前岗区及太行山前局部岗区，资源模数一般小于5×10⁴m³/(km²·a）。

表2-15 各计算区地下水资源按矿化度分级统计表

续表

表2-16 河南省各省辖市浅层地下水资源按矿化度分级统计表

续表

表2-17 河南省各省辖市深层地下水可开采资源及弹性储存资源量统计表

山区岩溶水分布区，地下水资源丰富，豫北太行山区资源模数一般（15～25）×10⁴m³/(km²·a），局部大于30×10⁴m³/(km²·a），豫中嵩箕山区资源模数一般（15～20）×10⁴m³/(km²·a），豫西一般（10～15）×10⁴m³/(km²·a）；其他广大基岩地区，地下水资源较贫乏，资源模数一般小于5×10⁴m³/(km²·a）。

按照地下水矿化度分级，全省范围内矿化度大于1g/l的微咸水及半咸水，总面积为4920km²，主要分布在平原区，山区全部为淡水。淡水（<1g/l）、微咸水（1.0～3.0g/l）及半咸水（3.0～5.0g/l）分布面积分别为162087km²、3795km²、1125km²，分别占全省总面积的97%、2%及1%，占平原区总面积的95%、3%及2%。平原区微咸水及半咸水主要集中分布在黄河冲积平原前缘地带，其分布范围是黄河北：卫河以东、延津、长垣县以北；黄河以南：罗王、仇楼、太康县一线以东，鄢陵县以南、周口、淮阳、郸城县以北。

（二）深层地下水资源分布

深层地下水资源主要分布在平原区，资源丰富的地区主要位于卫河冲洪积平原及黄河影响带，可开采资源模数为（1.5～2.0）×10⁴m³/(km²·a），其次为黄河影响带外围的南北，资源模数一般为（1.0～1.5）×10⁴m³/(km²·a），淮河冲洪积平原一般为（0.5～1.0）×10⁴m³/(km²·a），南阳盆地一般小于0.5×10⁴m³/(km²·a）。

从行政区分布来看，郑州、开封两市资源丰富，可开采资源模数为（2.0～3.0）×10⁴m³/(km²·a）；南阳市资源贫乏，资源模数小于0.5×10⁴m³/(km²·a）；周口、商丘及信阳三市，资源较贫乏，资源模数为（0.5～1.0）×10⁴m³/(km²·a）；其他大部分地市资源较为丰富，模数为（1.0～2.0）×10⁴m³/(km²·a）。

三、主要水文地质参数的可靠性分析

浅层地下水资源评价利用的最主要参数是降水入渗补给系数（α）、给水度（μ）。本次给水度的计算不但利用地下水水位动态监测资料，采用图解法进行求解，还利用浅层水与水面蒸发强度及地下水位埋深的关系进行计算，并结合前人普查、水源地勘查成果，综合确定了各岩性不同计算区的给水度，可靠程度较高；大气降水入渗补给系数，采用1980～1999年长系列水位动态资料重新计算，并结合郑州、商丘两均衡试验场资料及区域地下水资源评价、普查和最新的水源地勘探成果确定，合理可靠。

深层地下水资源评价最主要的参数是弹性比释水系数，本次虽未重新进行抽水试验，但参数选取是根据1:20万水文地质普查、30余个县市地下水资源评价报告及最新的水源地勘探抽水试验资料而确定，可靠性较高。

四、地下水资源量的合理性分析

1981年完成的河南省浅层地下水资源评价（第一轮），对山区仅计算了天然资源，故两次评价的全省可开采资源量无法进行比较，仅比较其天然资源，见表2-18。

根据表2-18，本次评价计算的地下水天然补给资源总量较第一轮评价结果减少了14.86×10⁸m³/a，主要是平原岗地减少12.77×10⁸m³/a，山区地下水资源量还略有增加。

表2-18 浅层地下水天然资源量比较表　单位：10⁸m³/a

平原区地下水天然资源减少的主要原因是气象因素及地下水位变动影响所致。近10多年来大气降水减少，地下水开采量大幅度增加，导致地下水位大幅下降，埋深加大，入渗条件改变，相应降水入渗系数亦减少，导致地下水补给资源量减少；另外，近年来因渠道多加以护砌，渠系渗漏大幅减少。按历年大气降水量资料分析，大气降水量减少趋势明显，20世纪80年代以前降水量偏大，80年代以后降水量减少。据1997年《河南省地下水资源开发利用规划报告》，1956～1979年全省平均降水量为788.8m m; 1984～1993年全省平均降水量为745.0m m，减少5.5%; 1993年以后降水量较前期还有减少，1980年以后的降水量较以前降水量减少比例要大于5.5%，对地下水天然补给量的影响应大于此数值。从地下水位埋深分析，1974年地下水位埋深小于4m的地区面积为64404km²，大于8m的地区面积为696km²; 1993年地下水位埋深小于4m 地区的面积减小到31491km²，即减少50%以上，而水位埋深大于8m 地区的面积，反而增加到9158km²，即扩大近15倍；1999年地下水位埋深小于4m 地区的面积进一步减少到26276km²，而水位埋深大于8m 地区的面积增加到13537km²，对大气降水入渗的影响是显而易见的。虽然1981年地下水资源评价时地下水位埋深小于4m 是按4m 计算降水入渗量，现在水位埋深大于8m 地区面积增加较多，故从降水量的减少和水位埋深变化两项因素分析，足以说明平原岗地区地下水天然补给资源量的减少是合理的。

山丘区地下水资源量变化，主要是两次评价方法的不同：上次地下水资源评价是利用水文资料分析，本次地下水资源评价是以1:20万区域水文地质普查报告为基础进行的评价，研究程度和精确度均有提高，计算的天然资源量有所增大，合乎实际。