干旱区内陆河流域地貌单元特征及地下水储水构造

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1、水利学报年月第卷第期文章编号干旱区内陆河流域地貌单元特征及地下水储水构造邓铭江裴建生王智新疆水利厅新疆乌鲁木齐新疆水文水资源局新疆乌鲁木齐摘要对于解决干旱区内陆河流水资源的调蓄问题人们已习惯采用高坝大库的工程技术方案本文通过分析国内外地下水库的建设经验结合干旱区内陆河流地貌单元储水构造特征以及水资源转化特点提出了建设山间凹陷山前凹陷和深覆盖河谷型等三种地下水库的具体设想并以此为基础提出了一种以地下水库调蓄为主地下水与地表水统一调度的流域水资源开发利用的新模式以期使水资源的开发利用更加合理科学经济这种新模式是实现干旱区内陆河流域水资源高效利用合理配置

2、的有益尝试充分体现了因地制宜人与自然和谐的治水新理念关键词干旱区内陆河流地下水库水资源开发利用模式中图分类号文献标识码国内外地下水库建设发展现状地下水库是利用地壳内的天然空间来储存水资源天然储水空间就是含水层它包括岩石和松散堆积物中的孔隙裂隙溶洞等地下水库一般包括四个基本组成部分即由天然储水构造组成的地下水库库区形成封闭库容的地下挡水坝地表引渗工程和地下水取水工程地下水库有四种基本类型即人工补给和调蓄浅层无坝地下水水库岩溶型地下水库河谷型地下水库和开采漏斗型地下水库地下水库从工程形式上又可划分为有坝地下水库和无坝地下水库与地表水库相比地下水库在经济

3、技术和环境方面具有明显的优势地下水库工程结构简单投资较小没有溃坝灾害使用寿命长调度管理便捷库容泥沙淤积问题不突出不占土地不需移民可有效减少水面蒸发量地下水库库容量大可起到丰蓄枯采的多年调节作用它不会触发库岸边坡的滑坡崩塌也不破坏洄游鱼类的生态环境基于以上原因发达国家正在放弃修建地表水库调蓄水资源的传统做法转而利用地下含水层地下水库调蓄水资源相比于地表水库地下水库肚大口小能容难进引用困难因此采取各种措施增强地下水库的进水和放水能力是成功建设和调度运用地下水库的关键地下水库需要一定的成库条件库容确定较为复杂需要一定精度的水文地质勘探工作美国世纪水资源战

4、略研究成果提出地下水库是世纪水资源调控的最主要手段作为一种有效的环保的经济的水利工程地下水库在国外发展较快成功实例较多早在年以色列就在太巴列湖地区建立了地下水库拦洪工程地表水与地下水统一调度总库容达亿荷兰利用沿海砂丘进行人工回灌已有近年历史它的水资源开发模式是引莱茵河水净化回灌地下水库抽取地下水还与日本合作在阿姆斯特丹开展帷幕灌浆工程和修建地下水库对于地下水库国收稿日期基金项目国家水利部科技成果重点推广计划项目作者简介邓铭江男湖南耒阳人博士生教授级高级工程师主要从事技术管理和水资源规划研究外常用的提法是含水层储存与回采美国正在实施的工程计划已建成系

5、统多个仅佛罗里达州南部在墨西哥海湾沿岸已经修建了个工程约有眼井瑞典荷兰德国澳大利亚日本伊朗等国都在实施工程计划以解决水资源的短缺和调蓄问题瑞典荷兰和德国的人工补给含水层工程在总供水中所占的份额分别达到和地下水库调蓄水资源具有明显的经济性其供水成本一般是地表水库的??目前我国已在部分省区开始实施地下水库调蓄工程北京西郊山东龙口大连旅顺辽宁朝阳等地都已建造了地下水库积累了一定的经验山东龙口黄水河地下水库建成于年是国内第一个设计功能较为完整的地下水库它通过修建拦河闸地下坝及大量引渗设施联合调蓄地表水与地下水起到了阻断海水入侵的作用水资源得到了高效利用同时

6、也改善了库区的生态环境年辽宁省的朝阳县在小凌河老龙湾的河漫滩上修建了一座自流引水的地下水库水库两岸为山体河床宽砂砾石覆盖层厚度为通过修建地下拦河坝将河水蓄存于上游闭合的砂砾石孔隙中用水时打开地下闸门将蓄水自流输入灌区其有效调节库容为万从而解决了地表水库泥沙淤积严重表面蒸发损失大的问题我国在利用地下水库调蓄水资源方面目前尚处于探索阶段利用地下水库调蓄水资源也仅限于个别地区而且规模小流域地貌单元储水构造特征及建设地下水库的适宜地段河流地貌单元特征及储水构造干旱区内陆河流中小流域按地貌单元沿河流纵向可分为山区山前冲洪积扇冲洪积平原绿洲与沙漠过渡带和沙漠详

7、见图图河流地貌单元特征及储水构造示意山区区山区是河流的产流区径流补给一般由冰川融雪水和雨水组成极小部分径流通过岩石的裂隙渗入地下绝大部分径流汇入主河流主河流纵坡一般在河水湍急洪水期泥沙量大山区河床深覆盖层和山间凹陷盆地是建设河谷型地下水库和山间凹陷地下水库的天然水文地质构造山前冲洪积扇区区该地貌单元可分为山前冲洪积扇中上部和扇缘溢出带山前冲洪积扇中上部区河流出山口后为地表水散失区纵坡变缓水面逐渐变宽河水入渗较快地表水快速转化为地下潜水地层岩性多为第四系砂卵砾石含水层颗粒粗水循环条件好但地下水埋深大提水成本高同时该区距离灌区远又是扇缘溢出带地下水的主

8、要补给源适宜于布置地表水引渗工程故开采总量要严加控制在实际应用中该区被划为地下水限制开采区扇缘潜水溢出带区此区位于潜水与承