淮北平原浅层地下水埋深区域分布特点

2014-12-14王发信

地下水 2014年5期

王发信，柏菊

(安徽省水利水资源重点实验室，安徽蚌埠233000)

地下水是水资源的重要组成部分，是安徽淮北地区及城市的重要供水水源，对当地社会经济的发展起着十分重要的作用。新中国成立以来，特别是“七五”“八五”以后，我省很多部门和技术人员对淮北地区地下水资源的研究从未间断过，并先后研究提出了一些科技成果，主要有“淮北地区地下水资源开发利用规划”、“淮北地区地下水动态监测、调控与预报技术研究”、“农田排灌与水资源利用综合技术研究”、“五道沟水文模型”、“淮北地区大沟蓄水与农田水资源的调控技术研究”、“实用土壤墒情预报技术”、“淮北地区墒情监测预报与抗旱减灾信息系统建设研究”、“节水灌溉示范项目工程技术与政策管理研究”、“沿淮及淮北缺水城市水资源开发利用研究”等，这些研究成果在该地区水资源开发与管理及农业灌溉规划中发挥了重要的作用，同时为今后项目的研究奠定了良好的基础。由于地下水资源尤其是浅层地下水资源的赋存受地质构造、水文地质等自然条件控制，其补给又受大气降水和地表水体所制约，其状况还与人类社会的生产活动、地下水开发利用方式等直接相关，淮北平原浅层地下水埋深分布特点及变化趋势的研究尚未开展，本文正是弥补此项空白。

1 研究区域况

淮北平原位于安徽省北部，为黄淮海大平原一部分。东接江苏，南临淮河，西与河南毗邻，北与山东接壤，总面积3.7万 km2，为一海拔50 m以下的广阔平原，只有东北部有少数低山残丘。耕地约占全省一半，是我国重要的粮棉油产地。

由区域地质构造条件，第四系松散含水岩组遍及全区，且以全新统含水岩组分布最广，约占全区总面积的95%，富水性较好，40 m以浅的浅层地下水地下水类型为孔隙水，是本区农灌用水的主要水源地。

淮北平原地势由西北向东南倾斜，平原地区地面坡度1/7500～1/10000。有“大平小不平”的特点，地形特点加之土壤的垂直渗透强水平渗透性弱的特点，形成了淮北平原浅层地下水形成、分布、埋藏及其运移规律——以垂向补给消耗为主，即“入渗蒸发”的特质[2]。

2 淮北平原地下水埋深特征分析

为全面了解掌握淮北平原地下水动态，安徽省水文局早在上世纪七十年代(1974年)，就在淮北平原设立浅层地下水位观测井，至1986年共设立浅层地下水长期观测井180个，五日观测一次。至2010年，已累计收集36年浅层地下水观测资料，这些宝贵的观测成果正是本次分析的依据。

2.1 多年平均埋深区域分布特征

以各观测井实测多年平均埋深值绘制的淮北平原浅层地下水面上多年平均埋深分布见图1所示。

图1 淮北平原区历年月平均地下水埋深平均值等值线分布图

从图1可以看出，淮北平原面上浅层地下水多年平均埋深大部分在2.0 m左右，整个淮北平原面上浅层地下水多年平均埋深值为2.48 m，180个站点中，有2个站点多年平均埋深值在1.0 m以浅，它们是淮南市凤台县尚塘乡夏集，杨村乡杨村集。面上分布有以下特点:淮北平原东南部，沿柴集—伍明—尚塘—万福—固镇—汤桥一线东南，埋深在1～2 m;中部地区埋深在2～3 m;西北部(亳州市)立德—义门西北，埋深在3～4 m;北部地区八里庄—栏杆集西北、李庄—唐寨西南埋深在3～4 m;李庄—唐寨西北，埋深在4 m以深。

地下水多年平均埋深值位于4 m以深的有10个站点，它们分别是淮北平原北部宿州市:宿州市褚兰镇褚兰站、砀山县李庄镇李庄站、砀山县唐寨镇唐寨站、砀山县西南门镇陇海站、砀山县官庄镇官庄站、萧县永固镇永固站、萧县丁楼乡丁楼站;淮北平原西北部亳州市:亳州市谯城区翁庄亳州站、涡阳县义门镇朱庄义门站;淮北平原西部阜阳市:临泉县艾亭镇单庄艾亭站。地下水埋深多年平均最大值为5.76 m，发生于宿州市褚兰镇褚兰站。

2.2 区域大埋深站点特征分析

10个4 m以深大埋深站点占淮北平原180个地下水位长期观测站的比例约6%，也就是说，淮北平原大约有6%的区域多年平均地下水埋深在4 m以深(假定各站代表面积相等)，这些大埋深站点多分布在淮北平原北部和西部，见表1所示，其中，有9个站点分布在北纬 33°30＇以北地区，1个个站点分布在东径115°30＇以西地区。

表1 大埋深站点分析

从这10个大埋深站点埋深资料分析看，地下水大埋深站点采补周期一般都在5年以上，最长采补周期达20 a。但无论上世纪八九十年代淮北平原浅层地下水开发多剧烈，进入2006年以后，所有站点地下水埋深均恢复正常，也就是说前期的开发在2006年以后得到了有效地补给。

2.3 枯水年区域埋深分布特征

根据淮北平原面上浅层地下水平均埋深多年系列资料分析成果，1994年4月-2003年6月，9年时间，为地下水较枯时段，2000年5月为地下水最枯月。现以2000年5月淮北平原面上浅层地下水平均埋深分布情况，来分析淮北平原枯水年浅层地下水面上分布特征，见图2所示。

图2 淮北平原区2000年5月平均地下水埋深等值线分布图

淮北平原枯水年浅层地下水区域分布有如下特征:2000年5月份，区域平均地下水埋深为4.26 m，5%(9个)站点在8 m以深，20%(36个)站点在5～8 m，75%(135个)站点在5 m以浅，8 m以深9个站点主要分布在北部砀山、萧县，外加中部的蒙城县，9个站点分别是:砀山县曹庄乡戚楼曹庄站(10.35 m)、砀山县西南门镇郑楼村陇海站(10.15 m)、砀山县薜口乡大张庄韦子园站(9.92 m)、砀山县李庄镇三座楼李庄站(8.72 m)、砀山县唐寨镇唐寨站(8.62 m)、砀山县朱楼乡迥龙集站(8.56 m)、砀山县玄庙镇北大寨站(8.11 m)、萧县永固镇粮站永固站(10.87 m)、蒙城县城关镇蒙城站(10.29 m)，以萧县永固站最深，达 10.87 m。

外加三个漏斗:涡阳县义门镇朱庄村义门站(7.29 m)、阜南县城关镇后谷村公桥站(6.77 m)、亳州市牛集镇张沃站(6.35 m)。

2.4 丰水年区域埋深分布特征

根据淮北平原面上浅层地下水平均埋深多年系列资料分析成果，2003年9月 -2008年8月，5年时间，为地下水较丰时段，2003年9月、2007年8月、2008年8月为地下水三个最丰月份。考虑到2003年9月地下水前期较枯，2003年7-9月地下水获得了较大补给。故以2003年9月淮北平原面上浅层地下水平均埋深分布情况，来分析淮北平原丰水年浅层地下水面上分布特征，见图3所示。

图3 淮北平原区2003年9月平均地下水埋深等值线分布图

从图3可以看出，2003年9月大部分站点月平均地下水埋深都在1.0 m以浅，经分析，该月面上180个站点平均地下水埋深为1.11 m，共有103个站点平均地下水埋深都在1.00 m以浅，占总面积的57%。其中有22个站点月平均地下水埋深在0.50 m以浅，占总面积的12%。月平均埋深在2.0 m以深的站点共11个，占总面积的 6%，主要分布在平原北部宿州市砀山县境内，同时宿州市萧县及亳州市蒙城各有一个站点，见表2所示。