下辽河平原区浅层地下水水位特征分析

2014-03-22卞玉梅

东北水利水电 2014年4期

关键词：开采区丰水期开采量

卞玉梅

（辽宁省地质环境监测总站，辽宁沈阳 110032）

下辽河平原区浅层地下水水位特征分析

卞玉梅

（辽宁省地质环境监测总站，辽宁沈阳 110032）

依据 2011 年下辽河平原区浅层地下水水位统测资料，利用 MAPGIS 软件绘制了区域浅层地下水水位及埋深图，分析水位分布规律，即由中部平原向两侧山前倾斜平原逐渐增高，由南部滨海地带向北部新民台安冲积平原递增。分析 1996—2011 年多年地下水水位监测数据，可知区域浅层地下水位多年来呈波动起伏状，近年来有所抬升。

下辽河平原；浅层地下水；水位特征

0引言

下辽河平原为辽宁省最大的冲积平原，其地下水资源丰富，开发利用程度较高，开发潜力大，因此也是辽宁省地下水动态监测工作的一个重要区域。但近年来，由于城市的发展与变迁，下辽河平原地下水监测网的布局和监测内容已不尽合理，而监测设施也多有损坏，对区域地下水动态的监测造成了一定影响。因此，2011 年，于下辽河平原补充了水位统测点，全面监测区域地下水的水位规律及特征，为合理开发地下水资源提供了技术支撑。

1 研究区概况

1.1 自然地理

下辽河平原位于辽宁省中南部，东靠千山山脉，西临医巫闾山，北至铁法丘陵，南滨渤海总面积约 2.4 万 km2。行政区划分别隶属沈阳市、抚顺市、阜新市、铁岭市、辽阳市、鞍山市、营口市、锦州市和盘锦市。

下辽河平原地处温带半湿润半干旱季风气候区，有着雨热同季的特点。降水量自东南向西北递减，蒸发强度总的特点东南低西北高。作为三面环山、一面开口的半封闭式冲积平原，在大地构造上位于中朝准地台的东北部，属于偏南北向压扭长期作用而形成的断陷盆地。区内第四系松散物物质来源，属于陆相沉积，仅在沿海地区存在海陆交互相沉积。

1.2 水文地质条件

下辽河平原作为一个完整的水文地质单元，区域水文地质条件比较复杂。由于含水介质、形成条件、赋存特征的差异，区内可划分 4 种主要含水类型，即第四系松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水及基岩裂隙水。其中，第四系松散岩类孔隙水含水层厚大、分布稳定、水量丰富、开采方便，为区域内最主要的地下水类别。此次研究以第四系全新统、上更新统松散岩类孔隙潜水——微承压水（浅层孔隙水）为主要研究对象。

2 浅层地下水水位特征

2.1 区域浅层地下水水位总体特征

2011 年度，对区内 541 个监测点进行了枯、丰水期地下水水位统测工作。根据统测数据，结合MAPGIS 软件，绘制出区域枯、丰水期浅层地下水水位及埋深图表明，区域浅层地下水水位总的规律是由中部平原向两侧山前倾斜平原逐渐增高，由南部滨海地带向北部新民台安冲积平原递增。

下辽河平原地区浅层地下水水位分布规律与其地势特征密切相关。区域地势为东西两侧高，中间低，北部高，南部低，形如簸箕。因此，其地下水位在南部和中部平原地势低洼区较低，滨海三角洲地区地下水位为 0～6m，下辽河平原腹部地带为 6～30m。东西山前倾斜平原水位在 20～60m，其中，东部山前倾斜平原为强差异性下降的冲洪积倾斜平原，其地势呈阶梯状下降，尤其是台地及坡洪积裙地带地势起伏大，坡降达到 0.1%～0.3%，因此地下水水位变幅也较大，地下水位线密集；而西部山前倾斜平原为弱差异性下降的冲洪积倾斜平原，地下水位变幅较西部稍小。

下辽河平原地区浅层地下水埋深规律与水位相似，由两侧山前向中部平原逐渐变浅，北部略深于南部。东部山前倾斜平原，总体地下水位埋深 3～6m ，但部分开采区水位埋深较大，出现漏斗，水位埋深甚至超过 20m。西部山前倾斜平原，水位埋深 3～5m，部分地区水位埋深大，达到 6～10m，如大、小凌河扇。柳河平原及新民台安冲积平原北部地下水埋深较浅，仅 3m 左右。平原中部和盘山以北的大面积地区，含水层颗粒变细，水平径流滞缓，水位升高，埋深 1～3m。南部滨海地带，地势低洼，埋深普遍小于 2m，部分地区在 2～3m。区域丰水期水位及埋深规律与枯水期相同，但水位普遍比枯水期高。

2.2 主要降落漏斗特征

区内辽河扇、浑河扇、太子河扇及大小凌河扇等地区分布有地下水降落漏斗，这均是由于区内大量开采地下水形成的。

辽河扇上漏斗主要位于新民市东北部，枯水期面积 74.26km2，丰水期面积 66.99km2，中心水位埋深分别为 12.3m 和 11.2m。

浑河冲积扇上每年均有地下水降落漏斗形成，稳定的降落漏斗有 4 个，分别位于沈阳市城区西部和东北部水源地、皇姑区北部和浑南新区自备水源地，2011 年枯水期降落漏斗总面积为 31.84 km2，丰水期面积 34.60km2。

太子河冲积扇上的降落漏斗主要为首山漏斗，2011 年枯水期降落漏斗总面积为 47.79km2，漏斗中心水位埋深为 9.97m，丰水期面积 47.86 km2，中心水位埋深为 6.85m。

大小凌河扇上主要漏斗也均位于水源地，漏斗面积 4.43～67.03km2不等，漏斗中心水位埋深8.35～16.05m。

漏斗面积及中心水位埋深的变化与地下水开采强度密切相关。举例来说，过去在沈阳市大东区也存在降落漏斗，但 2009 年大东区工厂搬迁，其自备水源地也停止开采，自 2009 年以后此开采漏斗逐渐消失。浑河冲积扇沈阳西部漏斗 2007 年面积为 10km2，2008 年地铁一号线西端实施降水工程，漏斗中心则向西南移，枯水期漏斗面积扩大了2km2，丰水期漏斗面积继续扩大至 18.00km2。2009 年枯水期，漏斗分别向东北和西南方向延伸，至丰水期，地铁降水工程完成，漏斗面积回缩，中心回移，面积为 18.22km2。2011 年枯水期形成6.73km2的降落漏斗，漏斗中心位置不变，水位埋深 16.62m，丰水期漏斗面积为 28.51km2，漏斗中心埋深为 15.22m。

3 区域地下水位多年变化特征

地下水水位动态变化，直接反映了地下水补给与消耗量的变化。依据 1996～2011 年区域代表性地下水位监测点的长观资料，分析区内地下水位多年变化特征。

在非集中开采区，地下水开采量不大，地下水动态变化受人为干扰因素小，主要影响因素为大气降水。多年动态监测曲线显示，1998，2005 年及2010 年等降水量突增的年份，地下水位也表现出相应的突增现象。1996—1998 年为增长阶段，1998年出现峰值后，至 2001 年下降，2002—2005 年波段上升，而其后的 2～3 年，即 2005—2008 年为波动下降阶段，之后直至 2010 年开始转为较明显的上升趋势，见图 1。

图 1 锦州市 9038 号监测点地下水位动态曲线图

而集中开采区，地下水位动态变化则主要受人为开采地下水影响。区内集中开采区主要分布在沈阳、辽阳及锦州市内。由于其开采量变化趋势不同，且所处地貌单元等自然条件不同，其动态变化特征在时间段上也有所不同。

以沈阳地区为例，自 20 世纪 90 年代以来，随着产业结构调整、城市建设改造、厂矿搬迁等因素影响，市区地下水位呈逐步回升趋势。至 2005 年，平均水位从 1996 年的 27.64m 升至 33.57m，埋深减少到 8.82m。但到 2008 年随着地铁施工降水，地下水降落漏斗范围与中心降深又大幅增加，2009—2010 年控制开采且降水量增大，地下水位有所回升，见图 2。

图2 沈阳市城区水源地观测点地下水位动态曲线图

辽阳市首山地区地下水位较平稳，自 2002 年开始水位逐渐升高，2010 年降水量突增，地下水开采量减少，地下水位达到峰值。锦州地区自 1999年起水位呈波动起伏的下降趋势，直至 2006 年才稍有回升。虽然 2009，2010 年出现峰值，但总体上呈下降趋势。

总体来说，区域浅层地下水水位近年来有抬升趋势。主要由于近年来下辽河平原降水量增加，而各市区地下水开采量基本保持稳定，甚至部分地区控制并缩减地下水开采量，比如辽阳市地下水开采量就由 2005 年的 5.3×108m3缩减到 4.91× 108m3。因此，地下水补给量增加，开采量减少，地下水水位普遍上升。