承德地区地下水折算系数分析

(河北省承德水文水资源勘测局，河北 承德 067000)

承德地区地下水折算系数分析

袁杰

(河北省承德水文水资源勘测局，河北 承德 067000)

根据承德地区的水文地质条件特点，利用承德地区长期监测积累的15处基本监测站和62处实用自动监测站地下水观测数据资料，对地下水位差值、水位折算系数进行了分析研究，依据地下水水位数据，按差值和折算系数两种方法分别进行计算，使人工监测的历史数据能与自动监测站数据有效衔接，更好发挥承德市地下水自动监测系统对承德地区地下水的监控与分析。

自动监测；地下水折算系数；数据衔接

承德市位于河北省东北部，北靠辽蒙，南临京津，东和东南与省内的秦皇岛、唐山接壤，西与张家口相连。水文地质情况较为复杂，地下水主要赋存于河谷第四系冲洪积松散堆积含水层中。为更好的发挥承德市水资源监控能力建设项目地下水自动监测系统高效、准确、快捷的优点，并分利用承德地区长期监测积累的人工地下水监测数据，本文将分析自动监测站数据与人工监测站监测数据的相关关系、折算系数，为人工监测站与自动监测站的数据衔接提供依据，以期自动监测站发挥最大效益，为水文事业信息自动化的发展做出贡献。

1 水文地质条件概况

承德市的地质构造和水文地质情况均较复杂。按照河北水文地质分区，承德市在两个水文地质区，一是冀北山地水文地质区；二是内蒙古高原水文地质区。地下水的储存有三种形式：松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和喀斯特容洞水。松散岩类孔隙含水岩组，主要分布于山区河谷地带、山间盆地及高原。较大河谷的中下游地带，河谷较为宽阔，局部形成河谷盆地，含水层较厚，为孔隙水的富水地段。而主河谷的上游太支河谷部位，水力坡度较大，含水层较薄，富水程度明显变差。山间盆地因规模很小，第四系松散堆积物颗粒较细，厚度较薄，富水性中等。高原孔隙水，主要富集于小滦河河谷两侧及洼地处，尤以御道口以西最为富水，而远河谷地带水位埋藏深，较为贫水。该含水岩组是本区域具有开采价值的主要含水岩组。

基岩裂隙含水岩组分布在地形陡峭的分水岭部位，地开坡度大，风化壳厚度薄，降水很快以地表径流流失，入渗量小，地下水较贫乏，而山坡坡角或地势低洼部位以及河谷部位，风化壳相对厚一些，易于大气降水的入渗补给，地下水较丰富，断裂影响带或岩体与围岩接触部位是裂隙水的主要富集地带。富水性因岩性和裂隙发育程度不同，差异性较大。喀斯特容洞水在本地区分布范围比较少。

大气降水入渗补给是本区最基本的地下水补给来源，其次为境外地下水的侧向补给，本区地下水总的径流方向由北向南顺势径流，但由于地形条件的差异，山区地下水的流向又要具有局部多向性。地下水的主要排泄方式是径流排泄和人工开采。本区地下水大部分为潜水，地下水流径途短，水交替作用强烈，容滤时间短，除个别地段外，绝大部分地下水为低矿化淡水。

2 分析与计算

2.1 监测站网

承德市基本监测站15处和自动监测站77处，均为浅层地下水，本文中应用基本监测站15处数据，实用自动监测站62处数据，各县区站点情况见表1。

2.2 计算方法

本次折算时间选用2017年1月21日、1月26日、2月6日、2月11日、2月16日、2月21日、2月26日、3月1日早8时的8组监测数据进行折算分析。计算区域平均值时县(市)以下采用算术法，各设区市以县(市)面积加权进行计算。

将全部埋深根据监测站附近地面高程统一折算成水位，采用水位数据，按差值和折算系数两种方法分别进行计算。

折算差值=自动监测站监测数据-人工基本监测站监测数据

折算系数=自动监测站监测数据/人工基本监测站监测数据。

2.3 计算结果

2.3.1 水位差值

成果稳定性：从八个时间点来看，各个市折算差值正负方向一致。承德市浅层地下水的平均折算差值为97.68，8组的平均差值变化区间为97.64～97.74，│max-min│=0.10，计算成果稳定。每个县八次计算结果之间差异较小，表明参与计算的自动监测站数据稳定性较好。其中差异较大的是隆化县，│max-min│=0.31。

成果规律性：按照差值计算法对9个县区的浅层地下水位监测数据进行计算，除3月1日双滦区为-0.07，其余折算差值均为正值，折算差值呈现较强的规律性，人工监测的数据普遍比自动监测的数据偏小，水位低。

计算成果表明地下水位8组的平均差值变化区间为0.03～147.20，除双桥区、双滦区以外其他各县区差值均较大，主要原因为区域内高程差距较大，并且区域上各个县区之间差异较大。计算结果见表2，高程差见表3。

表1 承德市站网个数统计表 个

表2 水位差值计算成果 m

表3 承德市基本站与自动站高程差 m

2.3.2 水位折算系数

成果稳定性：承德市浅层地下水的平均折算系数为1.18，8组的平均差值变化区间为1.18～1.18，│max-min│=0，计算成果稳定。每个县八次计算结果之间无差异，表明参与计算的自动监测站数据稳定性较好。

成果规律性：按照折算系数法对9个县区的浅层地下水位监测数据进行计算，可以看出地下水位8组的平均折算系数无变化，结果表明折算系数呈现较强的规律性，说明人工监测的数据和自动监测的数据相比差异较小。

计算成果表明地下水位8组的平均系数变化区间为1.00～1.34，区域上各个县区之间差异较大。计算结果见表4。

2.3.3 相关问题

(1)本次计算中由于兴隆县、滦平县以及及围场县、丰宁县坝上地区无人工基本站点，本次计算中撤除以上地区站点及面积，保留自动站62处。(2)承德地区地形复杂各县区间高程差距大，水位差值变化主要受高程差变化影响所致。(3)由于承德地区高程较大，水位变幅在0.31 m以下，计算中发现水位折算系数变化微小(千分位略有变化)。

表4 水位折算计算成果

3 结语

通过对承德市的9个县区内的人工监测井和自动监测井8次的监测数据按照水位差值、水位折算系数两种方法进行计算，经过单县的差异性分析、数据的一致性分析和高程变化、站网密度、站网布局等实际情况的影响分析，水位差值变幅较小规律明显，因此采用水位差值法计算埋深成果，用以将人工监测站数据与自动监测站数据有效连接起来。承德地区人工观测站点相对较少，只有15处，因此此次水位差值和水位折算系数的精度有待进一步提高，建议积累更多数据后使折算系数成果更加稳定、可靠。

[1]高玉鼎，魏庆杰.承德市水资源规划报告.2005.

[2]河北省承德市水资源公报.承德市水资源管理办公室.2011.

P641.1

B

1004-1184(2017)05-0040-03

2017-04-17

袁杰 (1983-)，男，河北承德人，工程师，主要从事水文情报预报、水资源管理工作。