生態水網對淺層地下水環境的演變機理研究

高海燕

摘 要

以邯鄲東部水網區為例，從地下水水位和水質變化情況來分析生態水網對地下水環境的修復程度。選用典型代表站近18年的監測資料對地下水位變化趨勢進行分析，采用內梅羅綜合評價法進行地下水質量評價。從分析結果看出，邯鄲東部水網區的淺層地下水水位下降呈現減緩趨勢，個別監測井地下水位回升，且水環境逐步好轉。

關鍵詞

生態水網淺層地下水水環境修復

中圖分類號： X143 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 06 . 90

1 研究背景

邯鄲東部水網區作為主要的糧食生產區和城鄉人口密集區，為滿足生產生活用水需求，多年來持續開采地下水，導致該區域部分地方的地下水嚴重超采。據統計數據顯示，邯鄲水網建成前10年，其東部平原淺層地下水和深層地下水水位的下降速率分別為0.52m/a、1.49m/a。面對日益凸顯的缺水和水環境不斷惡化的局面，區域性調水成為解決當地水資源重新分配的最優途徑。2006年12月31日，邯鄲東部水網區河渠溝通并構成了農灌用水和生態用水的巨大水網。本文通過對近些年水網工程引蓄水情況、地下水水位及其水質變化情況分析，判斷其對水環境的修復程度，評價其修復效果。

2 水網運行情況

邯鄲市東部平原區生態水網共經歷了四個運行階段：（1）平原水網自2006年開始輸水，以岳城水庫、東武仕水庫、衛河、滏陽河、牤牛河等蓄水工程及河流為主要供水水源，年均引水量2.2億m3，主要用于農業灌溉。（2）2009年12月29日開始施建“引黃入邯”工程，并于2011年實現輸水，引黃水量達到2.2億m3/a;從濮陽市濮清南總干渠渠首引入黃河水，在魏縣第六店村衛河入冀，自連接渠分流，入東風渠、超級支渠等渠道，包含魏縣等7個縣110km，用于上述區域的農灌、生態用水并補給地下水。（3）2014年“南水北調”中線供水工程邯鄲段通水，邯鄲市得到年配額3.52億m3，供給主城區及東部平原生活、工業用水，農業用水按水源地來水情況實時供應。（4）自2018年9月起，南水北調工程的“河段生態補水”實施運行，引長江水入滏陽河，對其沿線地下水補給。截至2018年底，生態引江補水0.72億m3。

3 水網運行對地下水的恢復作用

3.1 對淺層地下水的補給量計算分析

對于平原地區，地表水對地下水的補給主要體現在渠系滲漏補給和渠灌田間補給。

（1）渠系滲漏補給：采用達西公式分別計算滏陽河、民有渠、東風渠、衛河衛運河及城鎮湖泊等水體的渠系滲漏補給，年均增補地下水11172萬m3。

（2）渠灌田間補給：按照渠灌田間滲漏系數計算市區及平原各縣區渠灌田間補給量。水網建成前后年均渠灌田間滲漏補給量分別為1805萬m3（1980～2000年系列）、3372萬m3（2007～2011年系列），比原來多1567萬m3。

渠系滲漏和渠灌田間共計補給地下水年均19419萬m3，較水網運行前增加12739萬m3，增漲1.9倍，充分證明水網建成后河渠存水對地下水產生明顯增補作用。

3.2 對淺層地下水位動態影響分析

本文選取水網區13眼國家基本地下水監測井的觀測資料進行計算，解析地下水水位變化情況。從監測資料來看，2006年水網運行前地下水位呈下降趨勢，運行后地下水下降趨勢變緩，且部分區域受水網運行的影響，地下水水位呈上升趨勢;曲周縣東槐橋和邯山區北堡地下水位變化過程線表明地下水位雖有浮動，但總體呈上升趨勢，詳見圖1。

選取代表站，以上年末的地下水位為基數，依次計算逐年地下水位變幅，見表1。自2006年以來，三站地下水位的下降幅度明顯減緩，主要是受到年降水量及水網向平原區供水量的影響，利用外調水源置換當地地下水資源量，從而減少地下水開采，且產生灌溉、河渠入滲補給。

4 水網運行對地下水質的影響

4.1 評價方法

本文采用內梅羅綜合指數法選用49眼監測井數據，以國家《地下水質量標準》（GB/T14848-2017）為評價依據，選取總硬度、高錳酸鹽指數、硝酸鹽氮等19項因子，以單項組分評價確定其所屬水質類別，再確定各單項指標的Fi值，按照劃分的地下水量級，在級別定名同時備注細菌學指標評比類別，分別計算2005、2010、2015年的年均值，對生態水網運行前后地下水污染物進行比對分析。

4.2 評價結果

通過對水質分析，2005年、2010年、2015年質量級別良好均為7個站，質量級別較差的分別為25、22、17個站，質量級別極差的分別17、20、25站;發現距水網輸水河渠較近站井的主要污染物質含量逐步降低，水環境質量趨好，尤其是水網建成初期（2010年）以后，經過幾年引蓄補給使得水質明顯改善。

5 結語

（1）通過對2001～2018年地下水位資料，表明2006年水網供水以后下降幅度減緩，地下水超采狀況受到人為干預管制，地下水位得到回升。

（2）通過對49眼地下水井的水網建設前后10年的水質監測數據并選用8個主要水質參數進行分析比對，發現水網建設對地下水水質起到修復作用。

（3）目前水網運行仍存在引黃、南水北調等跨流域調水是水利主管部門行政指令性行為，時效性不高的問題。建議建立水網調水模型，多水源多方位科學精準調水，實現區域水資源最優配置。實現高效的水資源調控力和供水保證率，使水生態環境逐步優化。

參考文獻

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