4.7 地表水与地下水联合运用
地表水与地下水联合运用可有效调控地下水位,防止某些地区地下水位的恶性上升,也可防止由于超采而导致的地下水位逐年下降,有助于缓解干旱、半干旱地区水资源不足的矛盾。由于人们在认识上存在偏差,在实际进行水资源开发利用时,很少考虑地表水和地下水在水文、水力和经济上的联系,没有把两者视为统一的整体来联合调度。这样不仅资源利用不充分,经济效益低下,而且还常常引起种种不良后果。按照地表水源的存在形式及其复杂程度,可把地表水和地下水联合运用系统分为下述3种类型。
1.地表水库与地下含水层(或称地下水库)的联合运用
这种联合运用型式的特点是地表供水系统是有调蓄能力的水库。许多流域或地区可能包含几个并联或串联的地表水库,而地下含水层可根据水文地质条件、自然地理条件、经济条件和行政区划,分为若干个特征不同的单元。根据地表供水系统、地下供水系统和用水系统的相对位置情况,将地表水库与含水层联合运用系统,进一步划分为以下4种基本类型。
(1)地表供水系统、地下供水系统和用水系统,三者相互独立。这种联合运用系统的开发和管理,类似于水文上独立的地表水库群,此时的联合运用方式可参照前述水库群调度。
(2)地表供水系统和地下供水系统相互独立,而地下供水系统和用水系统相互作用。如农业灌溉用水的深层渗漏,成了地下含水层的补给源。
(3)用水系统与任何供水系统没有物理联系(如城市用水),而地表供水系统与地下供水系统是相互联系的。如地表河流横跨地下流域(地下水库)之上,使两者在水文、水力上是相互作用的。
(4)所有子系统之间都存在物理(包括水文、水力)上的联系。在某一子系统上损失掉的,常常可以在另一子系统上获得。各子系统间的相互作用,有自然的和人为的两种。
2.河流引水工程和地下含水层的相互作用
有些河流无蓄水水库,但有引水工程。在这些地区进行水资源开发利用时,若有必要开采地下水,就存在河流引水与地下水联合运用的问题。该系统的主要特点是,地表供水水源无调蓄能力,依据天然径流供水,丰枯变化较大。因而发展人工回灌,发挥地下水库的调蓄作用就显得格外重要。
河流引水量的多少和地下水可开采量的多少,特别是两者的比例是这种联合运用方式的关键。这种方式通常的运行规则如下。
(1)优先利用河川径流。在丰水季节,尽可能利用河水灌溉,避免河水废弃;在干旱季节开采地下水,以提高供水保证率。
(2)发展人工回灌,把多余的径流引蓄到含水层,发挥地下水库对水资源的调蓄作用,以达到充分利用水资源的目的。
(3)保证地下水开采量与补给量的平衡。
3.多种地表水源与地下水的联合运用
对于一个地区或一个流域来讲,地表供水水源常常是水库和河流兼而有之,有时还可能存在跨流域调水。这种多种地表水源与地下水的联合运用型式,常常是地区或流域开发要研究的问题,通常具有以下特点。
(1)规模庞大。这种联合运用型式常常是地区开发或流域开发的研究课题,因而地表供水、地下供水和用水的数目均很大。
(2)结构复杂。这种联合运用型式不仅地表供水系统、地下供水系统和用水系统之间的相互关系复杂,而且上下游之间、子区和子区之间的关系也十分复杂。
(3)目标多样。地区或流域水资源的开发目标常常不是单一的,而是多样的。