张家口坝上地区地下水动态分析

2012-09-05郭如侠宋树成

地下水 2012年1期

关键词：张家口水文降水

郭如侠，宋树成

(河北省张家口水文水资源勘测局，河北张家口 075000)

张家口坝上地区地下水动态分析

郭如侠，宋树成

(河北省张家口水文水资源勘测局，河北张家口 075000)

通过对张家口坝上地下水10年动态分析，得出影响地下水动态的主要因素，了解到研究区地下水环境的总体恶化趋势不可避免，但可通过制定科学规划、合理开采地下水资源来减缓恶化进程，实现区域地下水资源的可持续利用，为开展张家口坝上地下水动态研究提供理论依据。

坝上地区;地下水动态;主要因素

地下水动态是指在自然和人为因素下，地下水位、水量、水温、水化学等要素随时间的变化规律。而地下水动态监测是指根据当地的水文地质条件和地下水动态的分析研究要求，建立地下水长期观测网站，定期监测地下水运动要素，系统而准确地对区域观测网中的观测井孔进行各项数据采集、取样、水质化验等工作，并对这些数据进行分析研究，掌握和预测地下水变化规律，使其密切服务于生产建设和社会发展的各个方面。

1 坝上地区地下水动态监测环境及概况

坝上地区地形平缓开阔，湖淖星罗棋布，冲洪积物、湖积物分布广泛。第四系沉积物类型多，主要是砂土、亚砂土、粘土和亚粘土，但厚度小。含水层岩性主要是粉细砂、粗砂、砂卵砾石，埋藏浅，分布广泛，易开采。高原裂隙孔隙水主要分布在坝上南部和北部地带，含水层岩性主要为太古界片麻岩、侏罗系火山岩、第三系玄武岩和第四系坡洪积砂砾石层。多含孔隙空洞水和孔隙水，是坝上高原地下水的主要补给区域。

坝上地区地隶属内陆河、滦河水系，区域水资源总量约为48 097.1万 m3，多年平均地下水资源总量为37 155.8万m3，占全县水资源总量的77%，是坝上地区工业、农业、医疗及人民生活用水的主要来源。

自20世纪80年代开始，坝上地区对地下水实行定期观测，曾设各类观测井17眼。迄今为止，已积累动态监测资料二十多年，为合理开发利用地下水资源、指导水利工程建设发挥了积极作用。

2 坝上地区2001～2010年地下水位变化趋势

坝上地区地下水主要补给来源是降水入渗，因此形成了与降水相关较为密切的动态变化过程。根据2001～2010年地下水监测资料，分别选用屯垦、东壕为典型井，对近十年坝上地区地下水变化趋势进行深入分析。

2.1 各典型井地下水埋深动态分析

2.1.1 屯垦站2001～2010地下水动态分析

由图一可以看出，2002～2004年期间地下水水位受降水影响较大，降水量大，地下水补给量也有所增加，地下水位呈上升趋势，2004～2010年，地下水位呈下降趋势。2001～2010年，水位最大回升值达 0.38 m，最大下降值达0.19 m。根据降水量资料，2001～2010年多年平均降雨量288.4 mm。

图1 屯垦2001～2010年际变化过程线

2.1.2 东壕站2001～2010地下水动态分析

由图二不难看出，其补给受降水入渗影响不大，2001～2010年期间，地下水水位总体呈下降趋势，其中2001～2004年，水位下降稍微缓慢;2004～2007年，水位连续下降，2007～2009年，水位稍有回升，2010年降水较大，但水位仍为下降。水位最大回升0.24 m，水位最大下降值达1.11 m。根据降水资料，1990～2006年多年平均降水量为357.8 mm。

图2 东壕2001～2010年地下水年际变化过程线

2.2 地下水变化趋势

从以上分析可以看出，2001～2010年，由于受降雨入渗、灌溉回归、地下径流、侧向补给及地面蒸发、侧向排泄、人为开采等各种因素的影响，近十年来，坝上地区地下水位持续下降，期间虽偶有升高，但并不能改变总的下降趋势，地下水埋深持续加大，消耗与补给失衡，长期处于入不敷出的状态。

3 2010年地下水动态监测特征值变化趋势

在进行大面积的地下水动态研究时，除日常观测外，还应在水位动态变化的特征期选取特征数据进行分析比较，以便于研究。根据2009年与2010年特征值相邻年度变幅来看，与2009年相比，坝上地区47%的观测井水位出现下降，最大下降值为0.45 m，最小下降值为0.01 m。53%的观测井水位趋于回升，最大回升值为1.12 m，最小回升值为0.06 m。与多年水位埋深平均值相比较，基本趋于稳定阶段。

4 影响地下水动态的主要因素

4.1 自然因素

(1)气象因素:它是影响潜水动态最主要的因素，其中最具意义的是降水和蒸发。降水本身变化虽很迅速，但存在一定的周期。这种周期能引起地下水动态的相应变化。如2003～2008年，降水量偏小，坝上地区地下水位出现大幅度下降。

(2)水文因素:水文指地表水的动态变化情况。地表水一般和地下水有着密切的水力关系，共同构成大气循环水的一部分，因而往往是地下水补给的最终归宿，如河流在丰水期补给地下水，在枯水期地下水排入河中，由于存在互补关系，故地下水与地表水动态变化密切相关。离河距离越远，升降幅度逐渐变小，在一定范围内影响消失，所以地表水对地下水的影响仅局限于一定的范围。

(3)地质因素:主要是指岩石性质与地质构造，它们是地下水储存与运动的场所，是决定地下水形成的主要条件和动态变化特征的内在根据。相对于水文、气象而言，它对地下水动态形成的影响，并不反映在季节性或周期性上，降雨后，水位上升缓慢。