关中平原地下水水位变化规律与影响因素分析

2015-03-23贺旭波陶福平

地下水 2015年3期

关键词：关中平原咸阳市承压水

贺旭波，陶福平，陶虹，丁佳，李辉

(陕西省地质环境监测总站，陕西西安710054)

关中平原位于陕西省中部，是陕西省的政治、经济、文化中心。关中盆地面积约 3.4万 km2，占全省总面积的16.5%，关中盆地人口约2 700万，占全省总人口的71.8%，关中平原各城市的发展引发了地下水的不均衡开采。

西安、咸阳、宝鸡、渭南等城市水源地长期过量开采导致地下水位持续下降。2000年以后，由于黑河水库、石头河水库、冯家山水库等多水源城市供水项目的逐步启用，缓解了城市供水的压力，地下水开采量逐年不断减少，地下水位有所回升［1］～［3］。

本文通过分析关中平原各城市地下水水位进行定期统测数据，研究了区域地下水位变化规律，分析了影响因素，为合理开采地下水资源，控制地下水位，保持地下水资源水质处于最佳状态，提供了依据。

1 关中平原地下水概况

陕西省地下水资源相对贫乏，地下水资源人均占有量仅为全国人均占有量的一半，关中平原是陕西省人口最密集的地区，人均水资源占有量更少，关中平原地下水资源更为贫乏，仅为陕西省人均占有量的四分之一。地下水的合理开采和保持地下水资源开发的可持续性对于关中平原人民生活和经济发展至关重要。

关中平原内地下水包含潜水和承压水，潜水在关中平原内广泛分布，根据地貌单元，将潜水分为渭河及其支流河谷阶地区、黄土塬区、洪积扇区三个区域进行研究。承压水按照开采区进行研究，研究区为西安、咸阳、渭南、宝鸡等城市集中供水水源地。

关中平原潜水位的总态势呈南北高中部低，西高东低，潜水在渭河南北两向中部渭河渗流，汇集于渭河河床附近，再由西向东流出测区［4］。区内潜水水位标高最高区域位于盆地西部黄土塬区，最低区域位于渭南市潼关黄河入口处。承压水总体流向基本上与潜水一致，但由于受开采影响，在宝鸡、咸阳西安等城市已形成开采漏斗，改变了天然流场，局部改变了地下水流向，使漏斗外围地下水向中心流动。

笔者近年来一直从事关中地区地下水水位监测工作，包括地下水位监测野外工作和地下水位监测资料整理工作，为了保证统测资料的准确性和真实性，从2011年至今，课题组成员亲自赴野外现场完成地下水位监测工作。笔者3年来，踏遍八百里秦川，和课题组完成关中平原地下水监测工作，对关中平原地下水位变化规律有了一定的认识，现将3年来的统测成果统计整理，总结分析，以飨读者。由于地下水变化规律的复杂性和地下水变化的瞬时性，不妥之处请各位读者不吝指正。

2 关中平原地下水位变化规律

2.1 研究过程

依托“关中城市群城市地质环境监测网建设(2011－2013年)”和“陕西省地下水动态研究(2013年)”对关中平原的潜水和承压水进行定期统测和长期观测，取得了关中平原148个潜水监测点和116个承压水监测点的水位变化连续变化数据(对于不连续点的数据和动水位数据予以剔除)，收集了个别重要监测点的长期水位监测数据作为本文的研究资料。

陶虹等设计完善了关中盆地地下水动态监测网络［5］，为关中平原地下水位监测奠定了基础，监测网点分布图如文献5图3所示。本文研究地下水位和水质规律是在陶虹等设计的监测网络运行的基础上得出的结果。

2.2 潜水变化规律

分析统计了关中平原146个潜水监测点的，2011－2013年的水位数据资料，得出关中平原近年地下水位变化特征。绘制关中平原潜水水位变幅图(2011－2013年)。

2.2.1 渭河及其支流河谷阶地区

渭河及其支流河谷阶地区主要分布于渭河沿岸漫滩及阶地和渭河支流漫滩及阶地，地层含水量丰富，水位随季节和降雨变化较大，水位埋深一般在3～35 m。关中平原地下水位监测点在此区域为124个。2011－2013年潜水位西安市西郊以西河谷阶地区总体呈小幅下降趋势，西安市、咸阳市城区总体呈上升趋势，西安市西郊沣皂河水源地上升幅度最大，2013年丰水期和枯水期平均水位与2011年相比上升幅度0.55～4.83 m。渭南市临渭区西南部至西安地带潜水位处于上升状态，大荔、高陵、泾阳地带潜水位处于下降趋势。

2.2.2 黄土塬区

黄土塬区主要分布于关中平原的黄土塬地带，黄土塬区农业较为发展，地下水主要受降雨、灌溉入渗、开采影响较大。水位埋深一般在15～50 m。关中平原地下水监测点在此区域为10个。2011－2013年凤翔、扶风、礼泉一带黄土塬水位总体呈小幅上升趋势，蒲城黄土塬区水位呈下降趋势。

2.2.3 洪积扇区

洪积扇区主要分布于秦岭山前和黄土塬区或阶地区的过度地带，黄土塬区主要分布地下水监测点14个。洪积扇区潜水受降水、径流条件影响较大。水位埋深一般在10～45 m。2011－2013年秦岭山前和北部洪积扇区潜水都呈下降趋势，秦岭山前周至、户县、长安地带洪积扇区水位下降幅度较大，降幅3.13～5.22 m，北部洪积扇区水位降幅较小。

2.3 承压水变化规律

对关中平原116个承压水监测点2011－2013年的水位统测资料统计分析，按照开采区位置，总结出关中平原西安、咸阳、渭南、宝鸡等城市集中供水水源地近年水位变化特征。对关中平原有监测数据连续的116个承压水监测点的监测结果进行统计分析，绘制关中平原承压水变幅图(2011－2013年)。

2.3.1 西安市

西安市数据连续的承压水监测点有50个，主要分布于城区自备井水源地、沣氵皂河水源地、浐河水源地等，其他周边也有零星分布。承压水主要受开采量影响较大。西安市城区承压水2011－2013年总体呈上升趋势。上升幅度最大的地区为西安市城区南部的青龙寺地带，2013年丰水期和枯水期平均水位与2011年相比上升幅度1.26～7.42 m，最大上升幅度达7.42 m，实际上经历了两个水文年，上升最大速率为3.72 m/a。其次是西郊沣氵皂河河水源地，2013年丰水期和枯水期平均水位与2011年相比上升幅度1.93～4.41 m，渭滨水源的水位监测点显示，水位有升有降，变化幅度不大，基本保持相对稳定状态。西安市西南郊的高新技术开发区水位总体处于下降趋势，最大下速率2.99 m/a。西南郊一直到长安区、周至、户县出现了大范围的承压水位下降趋势。

2.3.2 咸阳市

咸阳市有29个连续承压水监测点，主要分布于咸阳市渭城区和秦都区。咸阳市城区自从采用石头河水库供水以来，承压水开采量大幅度减少，咸阳市承压水近年呈总体上升趋势。咸阳市集中开采水源地水位总体处于上升状态，2013年丰水期和枯水期平均水位与2011年相比上升幅度0.44～7.30 m，最大升幅3.65 m/a。咸阳市区西郊开采区总体处于下降趋势，降幅0.41～2.78 m。咸阳市区东部的秦都区地下水位总体处于下降趋势，降幅0.58～4.28 m。咸阳市区北部、礼泉县城以东、泾阳县城以南区域承压水水位处于下降状态，礼泉、兴平县城以西，泾阳县城以北，区域承压水处于上升趋势。

2.3.3 渭南市

渭南市有承压水监测点15个，主要分布于渭南市渭城区及其他郊县。渭南市城区水源地各监测点水位变化有升有降，变幅不大，基本保持相对稳定状态。总体上，渭河以南处于小幅上升状态，渭河以北处于下降状态，蒲城县及周边下降幅度较大，2013年丰水期和枯水期平均水位与2011年相比降幅 2.07～3.90 m。

2.3.4 宝鸡市

宝鸡市目前有承压水位监测点22个，分布于宝鸡市金台区、陈仓区和各郊县，目前宝鸡市承压水呈整体上升趋势。宝鸡市中心水源地水位上升幅度较大，2013年丰水期和枯水期平均水位与2011年相比上升0.12～4.86 m。下马营、卧龙寺水源地以及陈仓区水位处于小幅下降趋势，凤翔县、扶风县承压水目前处于上升状态，岐山、眉县一带处于下降状态。

3 影响因素分析

3.1 潜水水位变化影响因素分析

关中盆地潜水主要接受降水渗入、灌溉回渗、河流侧渗补给等，其影响因素主要为开采量、降水量、河流侧向补给量以及灌溉回渗量等。

2011－2013年，关中盆地各城市降水量分布不均，西安市降水量有所增加，其他地方降水量有所减少。

不同地貌单元的潜水含水层，由于补给条件的不同，在不同时段显示出不同的动态变化特征。黄土塬区由于受灌溉及开采的影响，井灌区水位连年下降，而渠灌区水位持续上升;秦岭山洪积扇区由于接受降水及地表径流补给减少，水位随降水量波动起伏，近几年呈现下降趋势;渭河河谷区是关中城市群主要开采区，由于西安、咸阳、渭南等城市近年控采效果明显，水位日趋平稳略有上升，宝鸡市区水位基本保持稳定。

3.2 承压水水位变化影响因素分析

承压水水位主要受控于开采量的变化，西安安市近年城市供水模式以引自黑河水库的地表水为主要供水源，地下各水源地少量开采，对大雁塔等承压水漏斗中心采取回灌措施，城区水位不断上升。西南郊主要由于存在未拆迁的大规模的城中村，地下水开采量较大，户县农业基地灌溉和草堂水厂建立采水，造成西南郊补给源减少，西南郊水位下降，周至、户县一带水位下降幅度较大。扶风、武功一带黄土塬区采用地表水灌溉，地下水主要用于生活用水，黄土塬区人口密度小用水量不大，承压水位有一定幅度上升，宝鸡市城市中心开采区由于控采水位有一定幅度上升。