贛南地下水動態變化特征及未來監測方向探討

李賢盛，許 攀，丁吉昆

(1.贛江上游水文水資源監測中心，江西 贛州 341000，2.贛江中游水文水資源監測中心，江西 吉安 343100)

1 章江、濊水流域情況

章江是贛江的支流，與贛江的另一支流貢江在贛州城下匯合成贛江，章江水系共有大小河流1 298條，主要支流為章水和上猶江。章水發源于崇義聶都山，流經大余縣、南康區，流程176.85 km；上猶江發源于湖南汝城縣破石界鄉黃嶺山，流經崇義縣、上猶縣、南康區，流程198 km。章水和上猶江在南康區三江鄉三江口匯合成章江。章江河段始于三江口，終于贛州市八境臺，流程29 km。章江水系流域總面積7 683 km2，水系范圍內總人口180余萬，其中城鎮人口60余萬。章江干流范圍內的雨季主要集中在3-9月，鋒面雨出現在3-6月。多年平均降水量1 426.6 mm，最大年降水量2 183.8 mm(1961年)，最小年降水量969.6 mm(1986年)，最大一日降水量為200.8 mm(1961年5月16日)，多年平均蒸發量為1 157.6 mm。

濊水是興國縣境內的兩大河流之一,河長56.1 km,流域面積772 km2,占全縣徑流量的23.6%。興國縣城主要飲用水源地，影響人口20余萬。興國多年平均降雨量1 555.7 mm，歷史最大降雨1997年2 420.3 mm，最少降雨年份1986年960.7 mm。

2 地下水監測工作重要性分析

2.1 建設的力度性

2018年各類地下水動態監測點423 個,，全省點密度達0.25 個/100 km2。我省崗地平原區地下水監測點252 處，點密度達0.68 個/100 km2。我省低山丘陵區地下水監測點171 處，點密度達0.13 個/100 km2由此可見低山丘陵區域的贛南地區站點數量還是偏少。后期建設監測點285 個，建立河中上游河谷平原及水質考核斷面133條，區內地下水監測點數增至456 個，點密度達0.40 個/100 km2，可見后期的建設力度會持續加強[2]。

2.2 區域的重要性

區域內人口密集，城鎮人口基本分布在此段，多為依章江而居。交通要塞所在，贛州高鐵站、贛州黃金機場均分布在章江附件范圍之內。水生態文明建設重中之重，左岸為章江國家濕地公園。此段贛州設有三個水廠，屬于城區飲用源重要保護地，并設置專門保護圍欄。水環境監測部門按上中下旬三次取樣控制水質，并在壩上設置在線氨氮監測儀。水利工程水輪泵二處，水文監測站有唐江、壩上、黃金三處水位控制站。壩上站歷史最高水位103.83 m、流量5 060 m3，屬于章江控制站，國家級重要水文站。壩上水文站位于江西省贛州市章貢區水南鎮臘長村, 東經114°56′37.5″，北緯25°48′48.5″。流量為一類精度站，沙量為二類精度站。興國站是興國縣防汛的控制站，周邊農村飲用水和灌溉監測站。

2.3 災害的破壞性

贛州轄區會昌縣周田鎮2010年12月23日起發生一起地質沉降災害。導致周邊149戶村民823人受影響，最終群眾被連夜轉移至安全地帶，未發生人員傷亡。專家實地勘查、分析后初步認為，主要是因為鹽礦采空誘發地質沉降引起的。

2006年，居住著1200多人的高安八景鎮樟坑村從4月起開始發生地陷，村民房屋墻體開裂。造成該村約200幢村民房屋中，80%出現裂縫，8戶村民搬離了自己的家園；2014年豐城曲江鎮也出現1 800平地陷，對當地生產施工造成極壞影響。

3 章江流域壩上河床水位與地下水位關聯分析

3.1 地下水位與河床水位關聯性分析

著重選取了豐水年2019年和枯水年2018年進行比對。表1和表2就是2018年與2019年豐水期降雨的情況，從歷史排名可以看出明顯差別，可以說是均勻涵蓋了地下水情況分析。

表1 2018年章水流域平均降雨

表2 2019年1-7月降雨

由表3最終發現地下水位洪峰出現時間有可能提前或者延后，與地表水位一致性頻率較好。地表水來判斷周邊地下水出現合理性關系。

表3 壩上2018-2019年水位關聯性調查

3.2 分析成果

由以上選取壩上典型時刻的三圖(見圖1～圖3)可以看出壩上地下水與地表水關系密切，水位差值在洪峰或者正常水位可以發展出線性或者對數關系。

圖1 2019年7月壩上超警戒洪水水位比對情況

圖2 2019年6月壩上超警戒洪水水位比對情況

圖3 2018年6月壩上超警戒洪水水位比對情況

由表3分析得出地下水在降雨較少年份與地表水水位銜接性較好變化幅度與實際河水位線性關聯性更強 在豐水年地下水水位較為平衡，變化不夠明顯，保持在一定液位上下浮動。根據相關地表地下水資料建立推求公式Y=65.117 ln(x)-298.63(見圖4)。同時根據同期地表水位推求地下水位，為南方地下水開展提供便捷性依據。

圖4 地下水位與地表水位差值分析

4 地下水與防汛服務關系

4.1 防治區分布情況

根據章貢區山洪調查圖(圖5)可知，地下水城區章江段地下水與章貢區周邊山洪沒有必然聯系，但是從興國調查圖(圖6)可看出，山區地下水山洪的關系密切，地下水突發性異常地區極易爆發山體滑坡，山坡土壤發生產滲，對山區村落威脅極大。山區地下水水質情況有利于研究源頭水質變化。

圖5 章貢區防治區分布圖

圖6 興國調查圖

4.2 地下水水位反推地表水位，服務防汛預報

以興國縣為例，興國水文站位于江西省贛州市興國縣長岡鄉集瑞村, 東經115°22′34.7″，北緯26°20′08.2″。本站于2016年1月由江西省文局設立為中小河流水文站，常年站。流量為二類精度站。監測斷面設于濊水下游，集水面積772 km2，至河口距離6 km。圖7選取是興國水文站建站以來最大洪水來分析，由圖可知興國站水位過程與地下水過程比較吻合，地下水水位后期處于較高一個水位難以下降。

圖7 興國站2019年6月9日超警戒地表水與地下水關系

地表水位與雨量可以建立相關聯系，地下水位與地表水位有相關性，等列同理推求到地下水位與雨量關系(見圖8)。

圖8 興國水文站上游3h面雨量與水位漲幅關系

5 地下水水資源量與地下水位關系

地下水量與地下水水位息息相關，數據表明章江唐江至水南段、興國歲水段地下水常年處于正常值，但是地下水的開發利用率極低。根據2018年中國水資源公報(枯水代表年)，江西地表水資源量為1 129.9億 m3，地下水資源量為298.5億 m3，地表水用量240.6億 m3，地下水用量8億 m3，江西的地下水資源量為地表水資源量的,26.4%左右，可開發效率僅為3.3%。贛南地區地下水開采量為1.09億 m3。按國土面積分配，僅為全省平均開采率的50%。

6 未來建設方向

(1)加快地下水管網建設力度，按照水利部水利工程補短板、水利行業強監管的要求加強地下水的監管力度。尤其是礦山地區地下水位監測，由行業單位進行系統監管。北斗衛星通信技術2018年起應用于國家地下水監測工程，目前使用這一技術的地下水監測站點主要分布于我國新疆、內蒙古、青海、西藏等省份邊遠地區[4]。先進技術要擴展全國范圍內應用，加快完善信息提速整合分析效果。

(2)地下水管理缺失，南方省份加強地下水的水質監測與地表水的重視程度不匹配；尤其是興國、南康地區，大余崇義礦區地下水監測，在礦區周邊區域地下水位觀測重要性不言而喻，尤其是贛南地區礦區多，周邊采掘情況較嚴重區域枯水期易發生地陷災害。地下水位觀測與地震頻發的關聯性是研究方向，若地震發生，地下水位出現波動性改變，可以預見性發現地震或者地陷現象發生，為防災減災提供科學預警。

(3)尤其是降雨較少年份加強地下水的開發利用，加強測井的實際作用，建立相關模型分析。可以作為相關水情預報的參考性材料。相關人才力量的儲備也是關鍵，這樣監測資料分析才能形成閉環[4]。

(4)優化地下水的應用率，水文部門加強資料收集整理，計算地下水的水資源量，為贛南地區尤其是章江兩岸城鎮應急飲用水源提供可靠詳實資料保障。地下水開采區(礦區)強化水資源水質監測，農村底下飲用水監測，牢固樹立源頭保護的意識和控制力[5]。