田德 吳向輝
(河北省環境地質勘查院河北石家莊050021)
保定市一畝泉水源地地下水降落漏斗演變趨勢研究
田德吳向輝
(河北省環境地質勘查院河北石家莊050021)
一畝泉地下水水位降落漏斗是保定市城區內最大的地下水水位降落漏斗,通過對一畝泉水源地開采歷史的調查,分析研究了一畝泉地下水水位降落漏斗的形成、動態變化、演變趨勢及影響漏斗變化的主導因素,提出了相應的地下水水位恢復措施。
一畝泉水源地地下水降落漏斗演變趨勢
由于水源開采井相對集中、長期超采形成一畝泉地下水降落漏斗,該漏斗地處太行山山前沖洪積扇區,2010年低水位期,漏斗中心位于滿城縣城東南部的東佃莊[1],水位埋深44.80m,水位標高-12.88m,封閉等水位線-11m,封閉面積36.9km2,是保定市城區范圍內最大的地下水降落漏斗。
本文通過對一畝泉水源地開采歷史調查,地下水水位動態變化分析,研究一畝泉地下水水位降落漏斗發展趨勢,為地下水降落漏斗修復提供借鑒。
(1)開采歷史。一畝泉水源地于1956年建成第1眼供水井。水源地六十年代地下水開采量約2960×104m3/a、七十年代約4217× 104m3/a、八十年代達到最高峰6708×104m3/a、九十年代約6551× 104m3/a。2000年保定市引用西大洋地表水作為供水水源,地下水開采量開始減少,目前地下水開采量約1500~1700×104m3/a。
(2)開采現狀。一畝泉水源地除自來水公司水源井開采外還包括農業井開采、企事業單位自備井開采,機井深度一般在100~120m,個別機井深度達150m。其中,自來水公司開采量約占總開采量的44.75%,地方小工業約占4.77%,農業開采量約占47.31%,人畜用水約占3.17%,開采強度57.82~76.62m3×104/a·km2,機井開采密度約4.86眼/km2。
3.1地下水水位動態變化
根據監測資料,一畝泉區多年地下水水位動態變化見圖1。

圖1 一畝泉區某監測孔地下水水位動態變化曲線圖
動態變化特征分析:①水源地地下水水位雖有升有降,但總體呈下降趨勢,地下水水位由60年代初的25m下降到-4.6m左右,水位埋深由10m下降到40m左右。②1980–1989年、1991–1994年、1997–2006年,水源地地下水水位持續下降,下降主要受降水持續偏枯,開采量偏大所致。③水源地地下水水位動態主要受降水、人工開采共同影響,其中人工開采占主導因子。
3.2地下水降落漏斗演變趨勢分析
(1)初步形成階段:水源地開采初期地下水水位標高在27~30m之間,地下水自西向東徑流,水力坡度1.33‰~1.84‰,在開采井附近形成以單井為中心的水位降落漏斗,地下水水位等水位線呈局部彎曲狀。七十年代開始大量開采地下水,水位出現區域性下降,形成一畝泉漏斗雛形。
(2)加速演變階段:八十年代地下水開采量持續增加,形成一畝泉漏斗區,地下水流場由西向東流向轉變為向一畝泉漏斗匯集。九十年代仍為地下水較強烈開采階段,由于一畝泉漏斗的形成及保定熱電排灰場(平原水庫)反漏斗的存在,地下水由西、北、東三個方向,向一畝泉漏斗區匯集。
(3)穩定階段:2000年后水源地自來水生產井開采量減少,一畝泉漏斗區基本穩定。西部補給邊界依然存在,北部補給邊界已不明顯,但在水源區東部仍形成補給邊界,水力坡度1.56‰左右;南部形成由南向北徑流邊界,水力坡度0.52‰。
(1)減少地下水開采量。隨著南水北調建成,保定市供水結構將進一步調整,地下水供水比重將進一步降低,充分利用南水北調水源,進一步壓縮自來水公司地下水開采量,逐步關閉水源區內工農業自備井,將有助于一畝泉水源地地下水水位恢復。
(2)人工干預地下水水位恢復。選擇合適位置,利用人工回灌補充地下水,一畝泉西南補給區(北伍候)單井回灌量可達40m3/h~60m3/h[2],如采用地表水回灌地下水,將加速一畝泉水源地的水位恢復[3]。
(3)加大水源地保護力度。加強水資源管理,加強環境執法監察,嚴格按照國家、河北省有關法律法規要求及《保定市一畝泉水源地污染防治管理辦法》加大對一畝泉水源地的保護力度,切實保護地下水水源。
一畝泉水源地地下水水位動態主要受降水、人工開采的耦合作用影響,其中人工開采占主導因子。采取減少地下水開采量、人工回灌等措施有助于水源地地下水水位恢復。應加大水源地保護力度,嚴格執行國家、省市有關法律法規,確保水質不受污染。隨著南水北調建成通水,進一步壓縮地下水開采量,一畝泉水源地地下水水位將呈逐步恢復。
[1]左洪臣,劉勝乾,等.河北省保定市地質環境監測報告(2006-2010年)[R].河北省地質環境監測總站,2011。
[2]賈占軍,李榮偉.保定市一畝泉地下水回灌水文地質條件分析[J].水科學與工程技術,2012(4)。
[3]云桂春.水資源管理的新戰略--人工地下水回灌[M].北京:中國建筑工業出版社,2000。
P64[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-478-1
田德(1982~),工程師,水文地質環境地質專業。