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宝清县宝清镇城镇地下水动态变化规律分析

2012-01-19吕永军

黑龙江水利科技 2012年2期
关键词:蒸发量气象降水

吕永军

(佳木斯水文局,黑龙江佳木斯154002)

宝清县宝清镇城镇地下水动态变化规律分析

吕永军

(佳木斯水文局,黑龙江佳木斯154002)

依据宝清县宝清镇城镇地下水2007年5月至10月动态观测资料,分析了该区地下水动态变化特征、影响地下水变化因素及地下水动态变化成因类型。

地下水动态;变化规律;成因;类型;气象因素

1 概况

1.1 自然地理

宝清县宝清镇城镇位于黑龙江省东部,面积约45 km2。以宝清县城区为中心,西起元宝山山前地带,东至挠力河,南起宝石河,北到连丰村(北关村)堤防,东西长7.5 km,南北宽6.0 km。

1.2 气象、水文

宝清县宝清镇属中温带大陆性季风气候,冬季在极地大陆气团控制下,气候严寒、干燥、漫长,夏季受副热带海洋气团影响,降水充沛,气候温热、湿润,日照时间长。春秋两季为冬夏季风交替季节,气候多变,气温变化剧烈。多年平均气温3.5℃,1月份最冷,多年平均气温-18.0℃,极端最低气温-37.2℃,7月份最热,多年平均气温22.0℃,极端最高气温37.2℃。无霜期135d,日照2 059 h,最大冻土深度为2.2 m。多年平均降水量510.9 mm,降水量的年内分配极不均匀,夏季暴雨集中,5—9月份降水量占全年降水量的80%以上,冬、春季干燥少雪,降水量仅占全年降水量的18.5%。多年平均水面蒸发量为734.11 mm(E601),蒸发量年内变化更大,蒸发量大的(5—7月)蒸发量占年蒸发量的48.5%,而蒸发量小的(12—1月)蒸发量仅占年蒸发量的1.8%。

1.3 地形地貌

宝清县地处三江低平原的南缘,东、南、西三面环山,平均海拔高程100 m左右,山地丘陵高程一般在200~600 m,山前台地高程80~200 m,平原区高程60~100 m,地形自西南向东北倾斜。根据地貌成因类型及形态特征,划分为剥蚀堆积山前台地、堆积平原二种地貌成因类型、3个地貌形态单元。

1.4 区域地质

宝清县大地构造,位于兴凯湖—布列亚山地块区—老爷岭地块—宝清过渡带,次级构造单元为宝清坳陷,基底为桦南隆起的东延部分,地质构造较为复杂,自中元古代以来,长期处于抬升剥蚀,中加里东期碱长花岗岩比较发育。

2 地下水动态变化规律分析

地下水动态观测点在不同地下水类型区的不同地段布置,以避免出现空白区。动态观测孔分长期观测孔及统测孔。其中长观孔为5个,统观孔为36个。长期观测井每5d观测一次,统测井丰、枯水期各观测一次。动态观测孔从5月开始,至当年10月底止,延续时间6个月。

2.1 地下水动态变化特征

在天然状态下,地下水具有明显的季节性变化规律。每年的3—4月份地下水位最低,此时土壤蒸发量较大而降水量相对较小,季节性冻土刚刚消失,地下水尚未得到降水的有效补给。地表水体正处在“桃花水”时期,沿河地带的地下水位受到“桃花水”的影响而产生一个小的峰值。此后,降水量不断增加,渗入补给量随之加大,地下水位普遍开始抬升,到8—9月份地下水位达到年内高峰值,与降水过程相比,地下水位的抬升具有滞后性。从9月底开始,降水量不断减少,蒸发作用加强,地下水位开始缓慢下降。10月末—11月初地表开始冻结,直至翌年4月底5月初季节性冻土完全消失为止,地下水位都处于下降状态。从地下水等水位线图可以看出,地下水由南西向北东方向流动,地下水坡降与地面坡降相吻合。根据地下水动态监测成果,平原区年内地下水位埋深界于0.60~7.64 m,水位变幅0.41~4.99 m。其中:山前台地区水位埋深最大值为7.61 m,最小值为2.31 m;一级阶地区水位埋深最大值为6.86 m,最小值为1.11 m;漫滩区地下水位埋深最大值为4.39 m,最小值为0.60 m。从总体上看,本区地下水埋深变化具有从山前台地→一级阶地→低河漫滩逐渐变小的规律。

2.2 地下水动态影响因素

2.2.1 气象因素

气象因素对地下水动态的影响,主要表现在大气降水补给地下水,蒸发排泄地下水。由于平原区砂砾石含水层之上的亚黏土层较薄,有利于大气降水对地下水的渗入补给和潜水的蒸发排泄的进行。从水文气象图中可以看出,地下水位与大气降水量的变化趋势基本完全一致。只是地下水位的抬升与降水相比有一个相对滞后的过程。

2.2.2 水文因素

水文因素主要表现在挠力河及其支流宝石河对沿河地带地下水的影响。观测资料表明,沿河地带地下水位与河水水力联系密切,丰水期河水位高于两岸地下水位时,河水补给地下水;枯水期地下水位高于河水位时,地下水补给河水,该区域地下水位主要随河水位的升降而变化,且在丰水期的变动幅度较其它区域大。

2.2.3 人为因素

人工开采特别是农田灌溉是宝清县城区影响地下水动态的主要人为因素。表现在集中开采区大量抽取地下水,使地下水位降低,特别是井灌水田区,由于开采时间集中,开采量大,往往产生区域的地下水位下降,而在提水(引水)灌区内,由于渠系入渗和田间入渗,又使地下水得到补给,往往产生区域性地下水位提高的现象。

2.3 地下水动态变化成因类型

根据影响宝清县城镇地下水动态的主导因素,可将地下水动态类型划分为以下3种类型:气象型、气象水文型和灌溉气象型。

2.3.1 气象型

分布于北关村、宝清火车站、建设村一带。在气象因素中,降水对地下水位的影响最为明显,通过分析,该区的地下水位变化趋势与降水极为相似,降水为影响该区地下水位变化的主导因素。见图1。

图1 C35号孔水位与降水过程对比图

2.3.2 气象—水文型

分布于挠力河沿岸,地下水动态的主导因素是水文,其次是气象。地下水位动态变化具有2个特点:①地下水位随河水水位升降而升降;②地下水位平均变幅较其它类型的要大。详见图2。

图2 1号孔水位与降水过程对比图

2.3.3 灌溉—气象型

主要分布在亨利村以南的地区,地下水动态的影响因素是气象,其次是灌溉。地下水动态有以下2个特点:①地下水位具有明显的季节性变化;②受农田灌溉和降水影响,9月份之前水位变化较大,之后水位变化不明显,最高值出现时间要滞后1—2个月,见图3。

图3 3号孔水位与降水过程对比图

2.3.4 开采—气象型

分布于宝清县水源地附近,地下水动态同时受气象和开采因素的影响,以气象为主,大部分地区地下水动态变化随季节产生周期性变化,丰枯季节明显,但水位变化较降水量变化滞后1—2个月,且年均水位变化幅度小。见图4。

图4 7号孔水位与降水过程对比图

3 结语

通过对宝清县宝清镇城镇地下水动态观测资料的分析,可以看出影响本区地下水动态变化的主要因素是气象,其次是水文和人为因素。气象因素决定了长期的动态趋势,而人为因素则只是在局部地区和短时间内起控制作用。

[1]狄娟,牟金玲.地下水动态长期观测对爱辉区发展的必要性[J]. 黑龙江水利科技,2007,35(4):14.

U445.55

B

1007-7596(2012)02-0054-02

2011-09-27

吕永军(1976-),男,黑龙江大庆人,工程师。

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