淺析鄭州市地下水動態變化規律

□ 孟春麗 □李 騷 □郭 輝（河南省鄭州水文水資源勘測局）

1 自然地理及地質概況

1.1 氣候特征

鄭州市屬北溫帶大陸性季風氣候，冷暖氣團交替頻繁，春、夏、秋、冬四季分明。年平均氣溫14.30℃，全市多年平均降水量635.60mm。

1.2 河流水系

鄭州市地跨黃河、淮河兩大流域，總面積7446.30 km2。全市有大小河流124條，流域面積較大的河流有29條，其中黃河流域6條，淮河流域23條。

1.3 地形地貌

鄭州市地形地貌復雜，橫跨我國第二級和第三級地貌臺階。地形總體上由西南向東北傾斜，形成高、中、低三個階梯，由中山、低山、丘陵過渡到平原，山區丘陵與平原分界明顯。根據地貌特征和成因，全市可劃分為5個地貌小區：東北平原區、東南沙丘壟崗區、沖積傾斜平原區、低山丘陵區、西南部群山區。

1.4 地質概況

全市分嵩箕山侵蝕構造中低山裂隙巖溶水水文地質區；伊洛河斷陷盆地沖洪積空隙水水文地質區；嵩箕山前沖洪積傾斜平原空隙水水文地質區及黃河沖積平原空隙水水文地質區四部分。

2 地下水動態變化規律及特征分析

2.1 地下水動態年內變化規律

隨著各年降水量及開采量不同，地下水的年內動態變化有較大差異，但是從長期資料分析還是有明顯的規律性可循。從全區歷年（1972-2013年）各月地下水埋深平均值看，鄭州市地下水埋深年內變化特征呈現一升一降變化規律。一般從每年6月份以后地下水位開始上升，這段時期由于進入主汛期，降水量較大，地下水補給較為充分，農業灌溉次數相對較少，故地下水位上升；次年2月份以后至6月份，這個時段降水量較小，地下水補給少，加上工農業及人畜用水量特別是農業灌溉用水量大，地下水埋深逐漸加大，水位降低，至6月份達到峰值。詳見圖1。

圖1 鄭州市淺層地下水多年月平均埋深圖

從各縣市地下水埋深變化情況看，大致與全區地下水平均埋深相似，但也有一定的區域性差別。除新密市、新鄭市、滎陽市三地區地下水多年平均埋深最大值出現在7月份以外，其余各地市埋深最大值均出現在6月份。埋深最小值出現的時間差別不大，除登封市埋深最小值出現在9月份以外，其余各縣市均出現在1月份。

2.2 地下水動態年際變化規律

從近40年的地下水實測資料分析看，地下水的年際變化與降水量的多年周期性變化規律基本一致，即豐水年地下水位上升，平水年較為穩定，枯水年則地下水位埋深增加，水位下降。多年來地下水位雖然有升有降，但是總體還是呈下降趨勢。全市2013年地下平均水位與1972年相比，下降22.53m。水位下降最大的是新密市，平均下降29.81m；其次是滎陽市，13.61m；其余地市均有不同程度的下降。從全區歷年地下水平均埋深變化趨勢上分析，地下水埋深變化呈階梯型變化。自1972-2013年，大致分為10個階段。在這10個階段中，地下水位明顯下降的有5個階段，即 1972-1978年、1980-1982年、1984-1989年、1991-1999年、2004-2010年。在1972-1978年期間，由于此階段剛剛開始觀測地下水位，有部分地區沒有實測資料統計，此階段從其他縣市原始記錄可以看出地下位是下降的。1980-1982年期間，地下水埋深由1980年的15.84m上升到17.77m，地下水位下降了1.93m。這是因為1981年降水量偏小，地下水因降水入滲補給量小，地下水嚴重超采導致；1991-1999年期間，隨著城市發展，人口規模增加，供水需求加大，打井數量急增，地下水開采量增加，導致地下水位平均下降9.62m；2004-2010年期間，地下水開采量均在10億m3以上，連續高強度的開采，7年間地下水平均水位下降9.38m。水位上升的有5個階段即1978-1980年、1982-1984年、1989-1991年、1999-2004年、2010-2013年。1978-1980年和1982-1984年這兩個時段地下水位小幅度上升，上升分別是1.13m和1.20m。這兩個階段之所以水位上升是因為這期間降水量偏豐，地下水補給充分所致。1999—2004年期間地下水位上升1.85m，這是由于2003年普降大雨，全市年平均降水量達1016.50mm，為多年平均降水量的165%。充足的降水使得地下水補給較為充分，農業灌溉開采量減少，從而使得地下水位上升較為明顯。詳見圖2。

圖2 鄭州市淺層地下水年平均埋深示意圖

3 地下水資源量變化分析

地下水存儲量與地下水埋深狀況相一致，地下水埋深小，水位高，存儲量就多；地下水埋深大，水位低，存儲量就少。詳見圖3。以鄭州市最近10年的資料分析，2002年全市地下水平均埋深為29.28m，2012年全區地下水平均埋深則為35.54m，水位下降6.26m，相應的2002年地下水存儲量為9.86億m3，2012年為7.82億m3，10年間地下水存儲量減少2.04億m3；儲水模數也由2002年的13.20萬m3/km2減少為12.10萬m3/km2，平均年減少0.11萬m3/km2。10年間共開采地下水119.71億m3。詳見圖3。

4 地下水開發利用分析

從全市開采水平看，20世紀70年代地下水開發缺乏統一規劃，原因是生活、工農業用水主要以地下水為主，水利設施發展較快，打井數量急劇上升，但是技術落后，水資源浪費嚴重，導致地下水開采量也隨之增加；80年代，市政府成立節水辦公室以后，對地下水開采實行限制措施，加大了引黃供水量，減輕了地下水的供水負擔，致使地下水呈現緩慢的回升；90年代以后，工農業發展較快、城市規模迅速擴大，需水量急劇增加，導致開采量逐年加大，地下水位下降，致使鄭州市區五里堡、新鄭市區和中牟縣城區漏斗面積逐漸增大。另外降水也是影響地下水開采量變化的主要因素。從最近10年的全市年平均降水量與年開采量關系圖上可以看出，降水量大，農業灌溉用水量就少，開采量相應就少；反之，降水量小，開采量就大。見圖4。5建議

圖3 鄭州市地下水年平均埋深與存儲量對比圖

圖4 鄭州市年降水量與開采量對比圖

從1972年以來地下水動態變化分析看，地下水呈明顯的下降趨勢。為提高水資源開發利用水平，滿足全市對地下水綜合開發利用的要求，使地下水更好的為鄭州市的工農業生產服務，一定要加強地下水管理力度，做到開源節流、內外結合、多蓄少污、量質并管。并盡量做好如下工作：一是大力加強水法宣傳，提高全民認識，加強水資源費征收工作；二是大力開展節約用水宣傳工作，本著開源節流的原則提高工業單位重復利用率，降低耗水量，農業要推廣節水技術，改革灌溉方式，調整種植結構，進一步提出用水辦法，做好水資源保護措施；三是強化水資源管理，嚴格控制超采規模，加大超采處罰范圍；四是近年來地下水污染破壞了水的功能，加劇了水資源供需矛盾，所以一定要嚴格控制排污量，依法保護地下水水質；五是加大投資力度，興建水利工程設施，發揮水利工程作用，充分攔蓄地表水，補充地下水；六是水資源的開發利用應與保護同步進行，切不可盲目上項目、亂開采，積極開展建設項目水資源論證工作。