張家口壩上地區(qū)地下水動態(tài)分析

郭如俠，宋樹成

(河北省張家口水文水資源勘測局，河北 張家口 075000)

張家口壩上地區(qū)地下水動態(tài)分析

郭如俠，宋樹成

(河北省張家口水文水資源勘測局，河北 張家口 075000)

通過對張家口壩上地下水10年動態(tài)分析，得出影響地下水動態(tài)的主要因素，了解到研究區(qū)地下水環(huán)境的總體惡化趨勢不可避免，但可通過制定科學(xué)規(guī)劃、合理開采地下水資源來減緩惡化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)區(qū)域地下水資源的可持續(xù)利用，為開展張家口壩上地下水動態(tài)研究提供理論依據(jù)。

壩上地區(qū);地下水動態(tài);主要因素

地下水動態(tài)是指在自然和人為因素下，地下水位、水量、水溫、水化學(xué)等要素隨時間的變化規(guī)律。而地下水動態(tài)監(jiān)測是指根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件和地下水動態(tài)的分析研究要求，建立地下水長期觀測網(wǎng)站，定期監(jiān)測地下水運(yùn)動要素，系統(tǒng)而準(zhǔn)確地對區(qū)域觀測網(wǎng)中的觀測井孔進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集、取樣、水質(zhì)化驗(yàn)等工作，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，掌握和預(yù)測地下水變化規(guī)律，使其密切服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè)和社會發(fā)展的各個方面。

1 壩上地區(qū)地下水動態(tài)監(jiān)測環(huán)境及概況

壩上地區(qū)地形平緩開闊，湖淖星羅棋布，沖洪積物、湖積物分布廣泛。第四系沉積物類型多，主要是砂土、亞砂土、粘土和亞粘土，但厚度小。含水層巖性主要是粉細(xì)砂、粗砂、砂卵礫石，埋藏淺，分布廣泛，易開采。高原裂隙孔隙水主要分布在壩上南部和北部地帶，含水層巖性主要為太古界片麻巖、侏羅系火山巖、第三系玄武巖和第四系坡洪積砂礫石層。多含孔隙空洞水和孔隙水，是壩上高原地下水的主要補(bǔ)給區(qū)域。

壩上地區(qū)地隸屬內(nèi)陸河、灤河水系，區(qū)域水資源總量約為48 097.1萬 m3，多年平均地下水資源總量為37 155.8萬m3，占全縣水資源總量的77%，是壩上地區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療及人民生活用水的主要來源。

自20世紀(jì)80年代開始，壩上地區(qū)對地下水實(shí)行定期觀測，曾設(shè)各類觀測井17眼。迄今為止，已積累動態(tài)監(jiān)測資料二十多年，為合理開發(fā)利用地下水資源、指導(dǎo)水利工程建設(shè)發(fā)揮了積極作用。

2 壩上地區(qū)2001～2010年地下水位變化趨勢

壩上地區(qū)地下水主要補(bǔ)給來源是降水入滲，因此形成了與降水相關(guān)較為密切的動態(tài)變化過程。根據(jù)2001～2010年地下水監(jiān)測資料，分別選用屯墾、東壕為典型井，對近十年壩上地區(qū)地下水變化趨勢進(jìn)行深入分析。

2.1 各典型井地下水埋深動態(tài)分析

2.1.1 屯墾站2001～2010地下水動態(tài)分析

由圖一可以看出，2002～2004年期間地下水水位受降水影響較大，降水量大，地下水補(bǔ)給量也有所增加，地下水位呈上升趨勢，2004～2010年，地下水位呈下降趨勢。2001～2010年，水位最大回升值達(dá) 0.38 m，最大下降值達(dá)0.19 m。根據(jù)降水量資料，2001～2010年多年平均降雨量288.4 mm。

圖1 屯墾2001～2010年際變化過程線

2.1.2 東壕站2001～2010地下水動態(tài)分析

由圖二不難看出，其補(bǔ)給受降水入滲影響不大，2001～2010年期間，地下水水位總體呈下降趨勢，其中2001～2004年，水位下降稍微緩慢;2004～2007年，水位連續(xù)下降，2007～2009年，水位稍有回升，2010年降水較大，但水位仍為下降。水位最大回升0.24 m，水位最大下降值達(dá)1.11 m。根據(jù)降水資料，1990～2006年多年平均降水量為357.8 mm。

圖2 東壕2001～2010年地下水年際變化過程線

2.2 地下水變化趨勢

從以上分析可以看出，2001～2010年，由于受降雨入滲、灌溉回歸、地下徑流、側(cè)向補(bǔ)給及地面蒸發(fā)、側(cè)向排泄、人為開采等各種因素的影響，近十年來，壩上地區(qū)地下水位持續(xù)下降，期間雖偶有升高，但并不能改變總的下降趨勢，地下水埋深持續(xù)加大，消耗與補(bǔ)給失衡，長期處于入不敷出的狀態(tài)。

3 2010年地下水動態(tài)監(jiān)測特征值變化趨勢

在進(jìn)行大面積的地下水動態(tài)研究時，除日常觀測外，還應(yīng)在水位動態(tài)變化的特征期選取特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，以便于研究。根據(jù)2009年與2010年特征值相鄰年度變幅來看，與2009年相比，壩上地區(qū)47%的觀測井水位出現(xiàn)下降，最大下降值為0.45 m，最小下降值為0.01 m。53%的觀測井水位趨于回升，最大回升值為1.12 m，最小回升值為0.06 m。與多年水位埋深平均值相比較，基本趨于穩(wěn)定階段。

4 影響地下水動態(tài)的主要因素

4.1 自然因素

(1)氣象因素:它是影響潛水動態(tài)最主要的因素，其中最具意義的是降水和蒸發(fā)。降水本身變化雖很迅速，但存在一定的周期。這種周期能引起地下水動態(tài)的相應(yīng)變化。如2003～2008年，降水量偏小，壩上地區(qū)地下水位出現(xiàn)大幅度下降。

(2)水文因素:水文指地表水的動態(tài)變化情況。地表水一般和地下水有著密切的水力關(guān)系，共同構(gòu)成大氣循環(huán)水的一部分，因而往往是地下水補(bǔ)給的最終歸宿，如河流在豐水期補(bǔ)給地下水，在枯水期地下水排入河中，由于存在互補(bǔ)關(guān)系，故地下水與地表水動態(tài)變化密切相關(guān)。離河距離越遠(yuǎn)，升降幅度逐漸變小，在一定范圍內(nèi)影響消失，所以地表水對地下水的影響僅局限于一定的范圍。

(3)地質(zhì)因素:主要是指巖石性質(zhì)與地質(zhì)構(gòu)造，它們是地下水儲存與運(yùn)動的場所，是決定地下水形成的主要條件和動態(tài)變化特征的內(nèi)在根據(jù)。相對于水文、氣象而言，它對地下水動態(tài)形成的影響，并不反映在季節(jié)性或周期性上，降雨后，水位上升緩慢。

4.2 人為因素

大量開采地下水、水利工程建設(shè)及引水灌溉、城市三廢排放、人工補(bǔ)給地下水源、人工造田等，都會在短時期內(nèi)改變原來的地形、巖性、水質(zhì)、水溫等，必然影響地下水動態(tài)各要素的變化。

5 結(jié)語

由分析得出，壩上地區(qū)地下水位連續(xù)下降。因此，必須從大局出發(fā)，從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，加大地下水監(jiān)測職能，嚴(yán)格控制地下水超量開采，保證補(bǔ)給與消耗基本平衡，實(shí)現(xiàn)和諧有序發(fā)展。

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1004－1184(2012)01－0072－02

2011－09－26

郭如俠(1981—)女，河北唐山人，工程師，主要從事水文情報與地下水分析研究工作。