新乡市地下水动态监测分析

2020-07-06 09:42许兆昆
黑龙江水利科技 2020年6期
关键词:开采量浅层径流

许兆昆

(新乡市节约用水中心,河南 新乡 453000)

0 引 言

新乡市位于河南省北部,地处京广铁路和焦兖铁路的交叉处,北依太行,南临黄河,东接中原油田,西邻焦作、山西煤海,气候适宜,地势平坦,为豫北地区政治、经济、文化和交通中心,在全省社会和经济发展中占有重要地位。市区属暖温带大陆性季风气候区,具有夏热冬寒,秋凉春旱,降雨集中,四季分明的特点。

长期以来,由于对地下水资源的有限性认识不足,缺乏对地表水(黄河水)和地下水的统筹规划及科学开发利用,在水资源供需矛盾日益紧张的情况下,不合理开采地下水资源,产生了一系列环境水文地质问题。随着城市及工农业的发展,需水量逐渐增加,水资源问题日渐突出,人们对水资源的管理必须提出更高的要求。为此,新乡市节约用水办公室开展地下水动态监测工作,掌握地下水动态变化规律,合理开发利用和保护地下水资源,防止地下水环境恶化[1]。

1 监测工作概况

考虑到对各类地下水开发利用程度,对新乡市监测工作仍以浅层水为主,兼顾中深层水、孔隙裂隙水(地热水)及岩溶水。监测范围东起小店镇,西至大块镇,南到关堤乡,北抵潞王坟乡,面积432km2。采取长期监测和统一调查以及资料收集的方法工作。全年设立地下水长期观测点60个,5月份(枯水期)和10月份(丰水期)分别进行了浅层水水位统一调查, 6月份完成了地下水采样分析工作,12月底收集本区自然经济地理、地质、水文地质、地下水资源及开发利用资料,尔后转入资料整理、图件清绘、报告编写阶段。监测工作量统计表,见表1。

表1 监测工作量统计表

2 水位动态类型及其变化规律

2.1 浅层水水位动态

浅层水水位动态受气象、水文、地质等自然因素和开采、灌溉等人为因素共同影响,水位埋深2-10m(局部12m)。不同地段影响因素不同,其动态特征不同。依据新乡市浅层水观测资料,将水位动态类型划分如下:

2.1.1 气象-开采型

主要分布在监测区东及东南部浅层水降落漏斗外围,水位埋藏较浅。如临青店北偏东0171号井,在降水量少的冬、春季节,浅层水补给量小,由于农作物返青灌溉的开采,水位逐渐下降。在丰水期降雨量少而开采量大,尤其是水位埋藏较浅的地区,蒸发强度大,水位持续下降。本年度1-11月份水位逐渐下降,至11月份水位降到年度最低值,12月份水位略有回升。本年度最大水位埋深4.93m,出现在11月11日,最小水位埋深2.80m,出现在1月11日,年平均水位3.99m,水位变幅2.13m。见牧野乡临青店村北偏东(0171#)浅层水水位动态曲线,见图1。

图1 牧野乡临清店村北偏东(0171#)浅层水水位动态曲线图

2.1.2 气象、水文-开采型

主要分布在共产主义渠、人民胜利渠、孟姜女河两侧,水位动态变化除受降水量的影响外,还受渠水入渗的制约。如尚村西南09#井,春季、夏季受开采与河渠入渗的影响,水位平缓下降,到8月份水位降至年度最低值,受降雨影响,8月份以后水位略有回升。本年度最大水位埋深6.93m,出现在8月21日,最小水位埋深5.40m,出现在1月1日,年平均水位埋深6.35m,水位变幅1.53m。牧野乡尚村西南(09#)浅层水水位动态曲线,见图2。

图2 牧野乡尚村西南(09#)浅层水水位动态曲线

2.1.3 气象、径流-开采型

主要分布在浅层水降落漏斗边坡区内,水位动态受开采、降水和径流状态等综合因素的影响。如小朱庄北偏西0145#井,受径流、开采影响1-8月份水位持续下降,到9月份初水位降至年度最低值,而后受降雨影响水位略有影响。本年度最大水位埋深4.65m,出现在9月1日,最小水位埋深2.30m,出现在1月1日,年平均水位埋深3.62m,年变幅2.35m。牧野乡小朱庄北偏西(0145#)浅层水水位埋深动态曲线,见图3。

图3 牧野乡小朱庄北偏西(0145#)浅层水水位埋深动态曲线

2.1.4 径流-开采型

主要分布在浅层水降落漏斗地带,主要接受周边径流的补给,水位动态受径流和开采的影响。如张庄东南018#井,2017年受开采影响1-12月份水位呈下降态势,降雨对水位影响不大。本年度最大水位埋深9.35m,出现在11月21日,最小水位埋深6.05m,出现在1月21日,年平均水位埋深7.90m,水位变幅3.30m。洪门镇张庄村东南(018#)浅层水水位动态曲线,见图4。

图4 洪门镇张庄村东南(018#)浅层水水位动态曲线

2.5 气象-灌溉型

主要分布于监测区南部的水位浅埋区,大气降水和引黄灌溉是该区的主要补给源,水位动态受降水、渠灌和蒸发影响。如朱召西偏南0367#井, 1-6月份水位缓慢下降,到7月份水位略有回升,而后水位又缓慢下降。本年度最大水位埋深4.93m,出现在12月26日,最小水位埋深2.85m,出现在1月11日,年平均水位埋深4.12m,年水位变幅2.08m。

浅层水水位动态曲线,见图5。

图5 平原乡朱召村西偏南(0367#)浅层水水位动态曲线

2.2 中深层水水位动态

中深层水具有承压性,水位埋深12-20m,接受径流补给,其水位动态变化,主要受开采程度控制,水位随开采量变化而变化,开采量增大,水位变化幅度大,反之,水位变化幅度减小,动态类型属径流-开采型。中深层水水位动态主要受开采量控制,并有滞后气象因素的特点。

2.3 孔隙裂隙水(地热水)水位动态

孔隙裂隙水(地热水)为承压水,水位埋深100-170m,接受深部径流补给,其水位动态受开采量及开采时间的控制,开采量越大,开采时间越长,水位下降越显著,动态类型属径流-开采型。孔隙裂隙水(地热水)水位动态主要受开采量的控制,并有明显滞后当地气象因素的特点,因新乡市控制其开采量,年内水位变化不大[2]。

2.4 岩溶水水位动态

分布在监测区北部基岩丘陵区,水位动态以气象影响为主,径流、开采次之,动态类型属降水、径流-开采型。如分将池东偏北0004号井,由于2017年降水属枯水年份,1-9月份水位呈下降态势,10月份水位略有回升,而后水位持续下降至年底。充分反映了岩溶水为气象、径流-开采的动态类型特征。本年度最大水位埋深40.90m,出现在12月1日,最小水位埋深34.30m,出现在1月11日,年平均水位埋深38.09m,年水位变幅6.60m。潞王坟乡分将池村东偏北(0004#)岩溶水水位动态曲线,见图6。

图6 潞王坟乡分将池村东偏北(0004#)岩溶水水位动态曲线

3 结论与建议

3.1 结论

1)浅层水:受气象、水文、地质等自然因素和开采、灌溉等人为因素共同影响,水位动态类型可分为气象-开采型,气象、水文-开采型,气象、径流-开采型,径流-开采型,气象-灌溉型等五类。

2)中深层水:主要受径流和开采程度控制,动态类型属径流-开采型。

3)孔隙裂隙水(地热水):主要受开采量控制,动态类型属径流-开采型。

4)岩溶水:水位动态受气象、径流、开采影响,动态类型属气象、径流-开采型。

3.2 建议

1)继续开展新乡市地下水监测工作,监测工作应以浅层水、孔隙裂隙水(地热水)为主,兼顾中深层水、岩溶水。

2)立项调查浅层水水质逐渐差化的成因,以便采取措施,保护水资源;查明地热井分布状况及开采量,通过试验确定单井回灌量,为将来开展集中回灌提供科学依据。

3)随着城市的发展,地下工程规模越来越大,工程施工基坑降水排水量逐渐增加,局部形成暂时性降落漏斗。为此,应制定相应的法制、法规及措施,根据地下工程规模,科学、合理降低地下水位,或者改进基坑降水方案,防止因过量开采而浪费地下水资源。

4)严格监管水源热泵中央空调项目地下水回灌量,防止其因不能完全回灌而偷排,造成地下水资源浪费。

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