人类活动对长治盆地浅层地下水的影响分析

2017-03-12山西省水文水资源勘测局

河南水利与南水北调 2017年1期

□（山西省水文水资源勘测局）

人类活动对长治盆地浅层地下水的影响分析

□孙文（山西省水文水资源勘测局）

文章介绍了长治盆地浅层地下水水位的年内和年际动态特征及多年来的水质变化情况。分析了地下水开采、矿山开采、大型工程、环保工程、农业灌溉、工业和生活垃圾等淋溶液及生活生产废污水对盆地内浅层地下水的水位及水质产生的影响，说明人类活动对盆地浅层地下水的影响是多方面、多层次的，是影响盆地浅层地下水的主要因素之一。

盆地；浅层地下水；人类活动；影响

0 前言

盆地由于地势平坦，土地肥沃，自古以来就是人类聚居区，也是工农业生产集结地，对盆地内各种资源的开发利用始终没有停止过，近年来随着人口的增长和降水量的减少，水资源就显得十分重要，在地表水资源越来越紧张的情况下，人们开始把眼光转向地下水资源，尤其北方地区地下水资源倍受人们的关注。随着社会经济的发展，人类对地下水资源的开发利用加剧，改变了原有的地下水环境，特别是浅层地下水更是发生了重大变化，长治盆地浅层地下水也同样深受影响。

1 长治盆地浅层地下水动态变化特征

1.1 浅层地下水水位的动态变化

1.1.1 浅层地下水年内动态变化

根据2005-2015年11 a观测资料统计，详见图1（盆地典型井）。

图12005 -2015年宣家坪埋深多年平均年内变幅图

盆地孔隙地下水年内水位动态与降水、开采活动具有较明显的响应关系。3月下旬至6月为春灌期，水位缓慢下降，因为这时期降水较少，地下水的补给量小，但由于地下水补给的滞后性，另外这个时期的冰雪融水也对地下水具有一定的补给作用，虽开采量较大，但地下水水位表现为缓慢下降。6月份以后，春灌结束，开采量开始减少，这时降水开始增加，水位开始回升，9月至10初达到年最高水位，11月以后，又进入少雨季节，大部分冬小麦需要进行冬灌，尽管开采量相对较小，但仍使地下水位再度下降，12月份到来年2月份冬采停止，地下水水位进入相对稳定期［1］。

1.1.2 浅层地下水年际动态变化

盆地浅层地下水年际动态变化特征在盆地平原区表现的较为明显，盆地孔隙水的年际变化主要受地下水补给及开采影响［3］。大部分地区受降水影响明显，2012年前水位呈下降趋势，2012年后地下水水位呈缓慢上升。有些年份地下水位呈上下波动，但变化相对较小。

1.2 浅层地下水水质

根据《长治市水资源评价》（二次评价）成果和近年来对盆地工作时所监测的浅层地下水水质成果，超标项目及倍数都不尽同，盆地内各县（区、市）两次浅层地下水水质监测成果见表1。

从表1两次地下水水质监测成果的对比情况来看，随着时间的推移，长治盆地浅层地下水水质污染物超标项目在增加、超标倍数在加大，水质逐渐变差，反映出随着近年来人类活动加剧对盆地浅层地下水水质所造成的影响。

2 人类活动对长治盆地浅层地下水的影响

从上面的分析可知，盆地地下水位年内变幅逐渐变大，年际水位趋于逐年下降，其衰减的原因除了受降水量的减少外，更直接的、更主要原因是受人类活动的影响。

2.1 盆地浅层地下水的开采量的影响

长治盆地浅层地下水是长治市盆地农业灌溉、农村人畜饮水及部分工业用水的主要供水水源之一，开发利用程度普遍较高，盆地浅层地下水年平均取水量占全市总取水量的21.10%，占地下水取水量的40.70%，农业用水是地下水取水量的大户，农村人畜取水对浅层地下水依赖性也较强。工农业开采利用地下水，消耗了地下水资源，是引起地下水水位下降的主要因素。

表1 盆地各区浅层地下水污染物及超标倍数一览表

正常情况下，丰水年开采量小，地下水位回升；而枯水年开采量大，地下水位下降，局部地区集中过量开采，形成水位大幅下降，地质因素对地下水动态的影响，也反映在了地下水形成特征方面。因此，开采量是影响盆地区地下水水位动态变化的主要原因之一。

2.2 矿山开采对盆地浅层地下水的影响

矿山开采对不同类型的地下水产生不同的影响，矿山开采排水打破了地下水原有的平衡状态，导致浅层地下水的大幅度减少甚至疏干，在其影响范围内，地下水水位下降，贮存量减少［3］。矿山开采的同时大量矿坑水排入附近的河流，在煤矿下游入渗补给盆地浅层地下水，使盆地浅层地下水水质逐渐变差。近年来随着煤山市场的疲软，价格大幅下跌，很多矿山减产甚至停产，停产矿山巷道的地下水位上升，当达到浅层地下水水位时直接对浅层地下进行补给，也使得浅层地下水水质变坏。

2.3 大型工程对盆地浅层地下水的影响

近年来，在盆地区内修建了各种大型铁路、公路、水利设置（水库、拦水坝等），铁路、公路建设过程中桩机打钻、挖掘遂道等，在建设过程中给对盆地浅层地下水含水层造成一定程度的破坏，水库、拦水坝等改变了盆地内浅层地下水原有的补径排条件［2］，也对盆地内浅层地下水的动态产生一定影响。

2.4 环境保护工程对盆地浅层地下水的影响

随着长治盆地内各种环境保护工作的开展，如：植树造林、种草绿化等，使得下垫面条件发生一定程度的改变，改变了盆地内原有的产汇流条件，从而对盆地浅层地下水产生一定的影响［2］。

2.5 农业灌溉对盆地浅层地下水的影响

目前山西省农业灌溉大多数还是漫灌，在农作物生长灌溉期，由于灌溉入渗，地下水水位产生一定波动，局部地下水位上升［2］。但是由于部分地区引入污水灌溉，加上化肥、农药等不合理使用造成盆地内浅层地下水水质恶化。

2.6 工业及生活垃圾等淋溶液对盆地浅层地下水的影响

近年来随着经济的发展，各类工矿企业大幅增加，工矿企业在生产过程中产生废渣、废料、尾矿、矸石及生活垃圾等淋溶液外排入渗补给，排入河道后河水受到一定污染，河水在流动过程中入渗补给地下水，导致盆地浅层地下水污染。

2.7 工矿企业及生活产生的废污水对盆地浅层地下水的影响

工矿企业及生活产生废污水的排放去向有二，一是排入河道；二是引入农田灌溉，无论那种去向都对地下水水质产生影响。

排入河道的废污水首先形成对地表水的污染，在径流过程中，被污染的地表水水体又成为污染地下水的污染源，沿途渗漏损失进人地下水水体，导致地下水污染，入河废污水不但使河流本身受到严重污染，而且转变为对地下水水污染的污染源，最终结果是导致盆地内地表水和沿岸地下水都受到污染。

随着经济和生活水平的不断提高，大中城市生活污水和工业废水通过排污渠和排污管道集中排放，由于水资源紧缺，污水在作物生长期被沿岸农村引入农田灌溉，含有多种污染物质的污水通过灌溉入渗，引起盆地浅层地下水的污染。