沧州市降水量变化对浅层地下水的影响

2012-01-18 16:14
地下水 2012年3期
关键词:沧州市年际浅层

陈 莹

(河北省沧州水文水资源勘测局,河北 沧州061000)

沧州市降水量变化对浅层地下水的影响

陈 莹

(河北省沧州水文水资源勘测局,河北 沧州061000)

对沧州市1990-2010年的降水量和地下水资料分析发现:沧州市大气降水是浅层地下水的主要补给水源,地下水水位年际变化与降水年际变化趋势相一致,但年内变化趋势不一致。年降水量在320 mm以下或汛期降水量在240 mm以下,该年地下水采补平衡,地下水得不到抬升。年降水量少的年份当地农业生产等用水更依赖于开采地下水,降水量偏少和超量开采则是造成沧州市浅层地下水漏斗区逐年发展扩大的主要原因。

浅层地下水;大气降水

沧州市位于河北平原东部,滨临渤海,地理位置优越,发展前景广阔,但沧州市又是环渤海地区严重缺水城市之一。本市属半湿润半干旱地区,温带大陆性季风型气候,四季分明,多年平均降水量563.1 mm,降水主要集中于汛期(6-9月),一般年份汛期降水量占年降水量的80%左右。

地下水主要赋存于粉砂及少量细砂和粘砂层中,同时有部分粘土裂隙水。浅层地下水的补给、径流、排泄条件受地形、含水介质、水文气象、植被及人工开采等多项因素的综合影响。补给来源主要为大气降水,其次为地表水入渗及灌溉回归入渗,周边侧向径流微弱。沧州市浅层地下水水位动态受大气降水、蒸发及开采的控制,东北部地下水埋深较小,西南部农业开采量大,埋深相对较大,地下水由西南向东北流动,其水力坡度1‰~2‰。排泄方式东北部以蒸发为主,西南部以开采为主。

1 降水与地下水之间的补给关系

1.1 近年来沧州市降水特点与趋势分析

沧州市属于温带大陆性季风型气候,年降水量和当地水资源量年内和空间分配都十分不均匀,年际变化幅度也很大。丰水年降水量能达到枯水年的几倍,降水的季节分布也极不均匀。

由图1可以看出,1990-2010这21年的周期内降雨年际间变化总趋势是下降的。相应的,对1990-2010汛期降水做出降水分析显示,在该周期内汛期降水量呈下降趋势,如图2。虽然在1990-2010年间个别年份降水量有增加(如2003年和2009年),但总体上沧州市在这21年的周期内降水呈波动性下降。由于降水是地下水的最主要补给来源。降水的减少很可能会造成地下水资源的减少,进而影响人们的生产和生活。

图1 1990-2010年浅层地下水埋深和降水变化

图2 1990-2010年汛期降水量变化

1.2 降水量年际变化对地下水位的影响

降水量和蒸发量的大小直接地影响到地下水水位的升降变化,降水的入渗补给是地下水的主要补给源。由图1得出:1990-2010年的降水量在该21年周期内降雨年际间变化总趋势是下降的。而浅层地下水埋深呈增大趋势,即浅层地下水位呈下降趋势,和降水量变化趋势一致。由此得出:沧州市浅层地下水位是随降水量的减少而下降,这一点与事实正好相符合。降水比较集中时,潜水水位迅速抬升,降水少时,潜水水位则表现为下降趋势。

由图1看出沧州市浅层地下水位年际变化,明显存在着丰水年年份地下水埋深小,枯水年年份地下水埋深大的特点,年际间最大变化幅度达6 m。从最近几年地下水位动态变化看,2002年地下水基本上一直持续到年底,水位也没有得到恢复,并影响到下一年,直到2003年汛前地下水埋深达到最大值9.19 m,地下水位达到最低值。

1.3 降水量年内变化对地下水位的影响

通过对1990-2010年这21年降水量和地下水资料分析可知,见表1。

表1 1990-2010年降水量和地下水埋深表

1997年年降水量为296.3 mm,汛期降水量为175.0 mm(30年一遇枯水年),地下水埋深由年初的2.98 m,到汛前的3.69 m,汛后 4.67 m,本年底的 4.73 m,下一年的汛前 5.32 m;1999年年降水量为319.5 mm,汛期降水量为238.0 mm(20年一遇枯水年),地下水埋深由年初的4.97 m,到汛前的6.74 m,汛后 6.94 m,本年底的 6.90 m,下一年的汛前 7.76 m。这两年地下水埋深年内变化呈增大趋势,即地下水位全年持续下降,一直影响到下一年的汛前。如图3所示。

其他年份年内变化都满足年初持续下降至汛前,汛期水位回升,汛后水位相对稳定略有下降的规律(图中只举了2000年为例)。但2003年有点特殊,因 10月 11日降水147.1 mm,汛后水位一直上升。

图3 不同代表年份地下水埋深年内变化图

2 结语

1)大气降水是沧州市浅层地下水的主要补给来源,所以受降水影响,地下水位年际变化与降水年际变化趋势相一致,但年内变化趋势不一致。

2)通过分析发现,年降水量在320 mm以下或汛期降水量在240 mm以下,该年地下水采补平衡,地下水位得不到抬升。当地人们灌溉等用水更依赖于地下水,导致地下水位下降更快,造成地下水超采,浅层地下水漏斗区逐年增大等问题,应该遵循“多年调节、采补平衡”的科学原则,加强水资源的统一管理和调度才能保护和合理利用浅层地下水,实现可持续发展。

[1]沧州市水资源公报[R].河北省沧州水文水资源勘测局.1990-2008.

TV211.1+2

B

1004-1184(2012)03-0032-02

2012-03-07

陈莹(1985-),女,河北沧州人,助理工程师,主要从事水利工程管理方面的工作。

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