邢台市平原区地下水水质分析

王 琪，武玉璞，杨学亮，李 演，赵 峰

(河北省环境地质勘查院，河北 石家庄050021)

1 区域概况

邢台市位于河北省的中南部，全区共辖18个县市，总面积12 456 km2，其中平原区面积8 911 km2，山区面积3 545 km2。

1.1 气候特征

本区属暖温带半干旱季风气候，四季分明，年平均气温13.1℃，历年极端最高气温 41.8℃，极端最低气温 -22.4℃。多年平均降水量为558.7 mm，集中在六、七、八三个月。全年无霜期200 d左右，最大冻土深度46 cm，全区盛行风向为南风。

1.2 水文地质特征

1.2.1 包气带及岩性

包气带岩性结构主要受第四纪沉积物的成因类型控制，厚度则主要受潜水水位影响。全淡区包气带岩性以亚砂土、亚粘土、中砂、粗砂为主;局部有砂砾石层，包气带厚度20～50 m，而在宁、柏、隆地下水水位降落漏斗区，包气带厚度大于50 m。有咸水区包气带岩性以亚砂土、粉砂、细砂为主。包气带厚度:一般10～15 m，中部在6 m左右。

1.2.2 含水层的划分

平原区含水层划分为浅层含水层和深层含水层，全淡区浅层为第一含水组和第二含水组，深层为第三含水组;有咸水区浅层为第一含水组，深层指咸水界面以下的含水组。

1.2.3 地下水补、径、排条件

平原区地下水总的流向趋势为自西向东。从70年代开始，由于大量开采地下水，使地下水的补、径、排条件发生变化。

浅层地下水主要补给来源为大气降水入渗和灌溉回归入渗。由于区内地形平坦，坡度小，侧向径流微弱。排泄方式以人工开采为主，由于浅、深层水位差较大，浅层水向下部越流也是一种排泄方式。

所采用的仪器操作条件如表1。各元素测定同位素为56Fe、68Zn、75As、118Sn、121Sb、208Pb、209Bi。

深层地下水因超量开采，致使水位逐年下降，形成了区域降落漏斗，改变了初始地下水流场，水位大部分区域向漏斗区径流。排泄方式为人工开采。

2 地下水水质动态

2.1 浅层地下水水质动态

2.1.1 分布规律

本区浅层地下水化学成分较复杂，地下水化学类型较多，但仍有较明显的规律，大致呈南北向分布规律:由西向东依次为:宁晋县城-隆尧县城—任县县城—南和县果寨一线以西的山前倾斜平原区水化学类型为HCO3-Ca+Mg为主，矿化度小于1 g/L，为全淡水区，其含水层主要由冲、洪积作用形成的以中粗砂夹砾石层为主的松散堆积物组成，含水层发育、透水性好，砂层间连通性好，补给源充足，地下径流条件好;宁晋县城及滏阳河以东水质较差由、Cl-组成的各种混合型地下水相互交替出现:HCO3+Cl—Na+Mg+Ca(HCO3+Cl—Na+Ca+Mg)、HCO3+Cl—Ca+Mg、HCO3+Cl—Na、SO4+HCO3—Na+Mg+Ca(SO4+HCO3—Na)、Cl+SO4—Na+Mg+Ca(Cl+SO4—Na+Ca+Mg)，Ca2+、Mg2+含量减少，Na+含量逐渐升高。大部分地区矿化度为2～3 g/L，新河县局部地区矿化度大于4 g/L，为有咸水分布区;南宫小石柏-威县县城以东为HCO3-Na型水，矿化度1～3 g/L;威县红桃园有小片矿化度小于1的SO4+Cl—Na+Mg型水;清河县以东水化学类型为HCO3+SO4—Na矿化度2～3 g/L。

2.2.2 水质动态

通过对平原区长期水质监测资料分析，浅层水水质多年动态较为稳定。在全淡水区、有咸水区的浅层淡水区及浅层咸水区，中心地带水化学成分及矿化度年际变化在一定区间内上下波动，水化学类型基本稳定，如位于全淡水区的柏2-2孔，矿化度在0.52～0.63 g/L之间变化，水化学类型基本为HCO3—Na+Ca(Ca+Na)型水。有咸水区的新11-1孔，矿化度在3.64～4.64 g/L之间变化，水化学类型为 SO4+Cl—Na+Mg+Ca、Cl+SO4—Na+Ca。见图 1、图 2。

2.2 深层地下水水质动态

2.2.1 分布规律

本区深层地下水水质动态变化不大，矿化度均小于＜1 g/L，水化学类型由西部向东依次为 HCO3—Na+Ca型水、HCO3+SO4—Na+Ca+Mg型水、HCO3+Cl—Na型水、HCO3—Na型水，具有河道带型水化学特点，呈条带状分布。宁晋东部、新河县的水质较差，为Cl+SO4—Na+Ca型水。

图1 代表点(柏2-2孔)各离子含量变化曲线

图2 代表点(新11-1孔)各离子含量变化曲线

2.2.2 水质动态

通过分析近年深层水水质资料，地下水水质没有明显的变化，只是矿化度和个别离子含量略有增加，分析原因主要为:①与深层水压密释水有关，随时间的推移，粘性土中的、Cl-进入地下水，导致该离子含量增加;②近年降雨量减少，矿化度增大、Cl-的相对浓度增加。见图3。

图3 代表点(新11-3孔)各离子含量变化曲线

3 地下水质量评价

3.1 评价依据及方法

采用中华人民共和国《地下水质量标准》(GB/T14848—93)分类指标，共选用25个项目进行地下水质量评价。

地下水质量评价在分析近年监测数据基础上，首先进行各单项组分评价，划分组分所属质量类别，对各类别分别确定单项组分评价分值Fi，然后计算综合评价分值，根据F值按表划分地下水质量级别。

表1 地下水质量级别评价表

3.2 地下水质量综合分析

3.2.1 浅层地下水质量分析

浅层地下水质量评价选用25个项目，即:pH、铁、锰、铜、锌、挥发酚、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、总硬度、氟化物、氰化物、砷化物、硒、汞、镉、六价铬、铅、硝酸盐、亚硝酸盐、色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物。各水质点综合评价分值计算结果见表2。

表2 邢台平原区浅层地下水质量综合评价分值统计表

平原区浅层地下水质量分级界线具规律性，全淡区大部分地下水质量综合评价分值在2.15～2.20之间，属良好型，滏阳河一带及有咸水区地下水质量较差，评分值在4.28～7.16，新河、威县、临西有极差型水出现。分析其原因，主要是总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、氟化物、碘化物其中的一项或多项属Ⅳ、Ⅴ类造成。

3.2.2 深层地下水质量分析

深层地下水质量评价选用25个项目，即:pH、铁、锰、铜、锌、挥发酚、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、总硬度、氟化物、氰化物、砷化物、硒、汞、镉、六价铬、铅、硝酸盐、亚硝酸盐、色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物。各水质点综合评价分值计算结果见表3，质量评价图见图5。

表3 邢台平原区深层地下水质量综合评价分值统计表

平原深层地下水质量具有一定的规律性。西部滏阳河流域大部为良好型水，综合评分值在2.17～2.24之间;南宫—巨鹿—广宗—威县为较差型水，评分值在4.27～4.34之间;南宫最东部为良好型水。

4 结语

近年来，随着经济的不断发展，邢台市成为地下水超采的典型区域，平原区地下水资源量不断减少。该区多年水质监测资料分析表明，浅层地下水水质动态较为稳定，全淡区大部分区域水质较好，滏阳河一带及有咸水区水质较差，个别区域水质极差;深层地下水水质稳定，西部滏阳河流域大部分区域水质较好，南宫—巨鹿—广宗—威县一带水质较差。

［1］杨学亮，张树刚，等.河北省邢台市地质环境监测报告(2006～2010 年).2011.7.

［2］曹剑峰，迟宝明，等.专门水文地质学.北京:地质出版社.2006.05.

［3］叶俊林，黄定华，张俊霞.地质学概论.北京:地质出版社.2006.6.

［4］王大纯，张人权.水文地质学基础.北京:地质出版社.1995.6.