田德 吳向輝
(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院河北石家莊050021)
保定市一畝泉水源地地下水降落漏斗演變趨勢研究
田德吳向輝
(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院河北石家莊050021)
一畝泉地下水水位降落漏斗是保定市城區(qū)內(nèi)最大的地下水水位降落漏斗,通過對一畝泉水源地開采歷史的調(diào)查,分析研究了一畝泉地下水水位降落漏斗的形成、動態(tài)變化、演變趨勢及影響漏斗變化的主導因素,提出了相應的地下水水位恢復措施。
一畝泉水源地地下水降落漏斗演變趨勢
由于水源開采井相對集中、長期超采形成一畝泉地下水降落漏斗,該漏斗地處太行山山前沖洪積扇區(qū),2010年低水位期,漏斗中心位于滿城縣城東南部的東佃莊[1],水位埋深44.80m,水位標高-12.88m,封閉等水位線-11m,封閉面積36.9km2,是保定市城區(qū)范圍內(nèi)最大的地下水降落漏斗。
本文通過對一畝泉水源地開采歷史調(diào)查,地下水水位動態(tài)變化分析,研究一畝泉地下水水位降落漏斗發(fā)展趨勢,為地下水降落漏斗修復提供借鑒。
(1)開采歷史。一畝泉水源地于1956年建成第1眼供水井。水源地六十年代地下水開采量約2960×104m3/a、七十年代約4217× 104m3/a、八十年代達到最高峰6708×104m3/a、九十年代約6551× 104m3/a。2000年保定市引用西大洋地表水作為供水水源,地下水開采量開始減少,目前地下水開采量約1500~1700×104m3/a。
(2)開采現(xiàn)狀。一畝泉水源地除自來水公司水源井開采外還包括農(nóng)業(yè)井開采、企事業(yè)單位自備井開采,機井深度一般在100~120m,個別機井深度達150m。其中,自來水公司開采量約占總開采量的44.75%,地方小工業(yè)約占4.77%,農(nóng)業(yè)開采量約占47.31%,人畜用水約占3.17%,開采強度57.82~76.62m3×104/a·km2,機井開采密度約4.86眼/km2。
3.1地下水水位動態(tài)變化
根據(jù)監(jiān)測資料,一畝泉區(qū)多年地下水水位動態(tài)變化見圖1。
圖1 一畝泉區(qū)某監(jiān)測孔地下水水位動態(tài)變化曲線圖
動態(tài)變化特征分析:①水源地地下水水位雖有升有降,但總體呈下降趨勢,地下水水位由60年代初的25m下降到-4.6m左右,水位埋深由10m下降到40m左右。②1980–1989年、1991–1994年、1997–2006年,水源地地下水水位持續(xù)下降,下降主要受降水持續(xù)偏枯,開采量偏大所致。③水源地地下水水位動態(tài)主要受降水、人工開采共同影響,其中人工開采占主導因子。
3.2地下水降落漏斗演變趨勢分析
(1)初步形成階段:水源地開采初期地下水水位標高在27~30m之間,地下水自西向東徑流,水力坡度1.33‰~1.84‰,在開采井附近形成以單井為中心的水位降落漏斗,地下水水位等水位線呈局部彎曲狀。七十年代開始大量開采地下水,水位出現(xiàn)區(qū)域性下降,形成一畝泉漏斗雛形。
(2)加速演變階段:八十年代地下水開采量持續(xù)增加,形成一畝泉漏斗區(qū),地下水流場由西向東流向轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛞划€泉漏斗匯集。九十年代仍為地下水較強烈開采階段,由于一畝泉漏斗的形成及保定熱電排灰場(平原水庫)反漏斗的存在,地下水由西、北、東三個方向,向一畝泉漏斗區(qū)匯集。
(3)穩(wěn)定階段:2000年后水源地自來水生產(chǎn)井開采量減少,一畝泉漏斗區(qū)基本穩(wěn)定。西部補給邊界依然存在,北部補給邊界已不明顯,但在水源區(qū)東部仍形成補給邊界,水力坡度1.56‰左右;南部形成由南向北徑流邊界,水力坡度0.52‰。
(1)減少地下水開采量。隨著南水北調(diào)建成,保定市供水結(jié)構將進一步調(diào)整,地下水供水比重將進一步降低,充分利用南水北調(diào)水源,進一步壓縮自來水公司地下水開采量,逐步關閉水源區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)自備井,將有助于一畝泉水源地地下水水位恢復。
(2)人工干預地下水水位恢復。選擇合適位置,利用人工回灌補充地下水,一畝泉西南補給區(qū)(北伍候)單井回灌量可達40m3/h~60m3/h[2],如采用地表水回灌地下水,將加速一畝泉水源地的水位恢復[3]。
(3)加大水源地保護力度。加強水資源管理,加強環(huán)境執(zhí)法監(jiān)察,嚴格按照國家、河北省有關法律法規(guī)要求及《保定市一畝泉水源地污染防治管理辦法》加大對一畝泉水源地的保護力度,切實保護地下水水源。
一畝泉水源地地下水水位動態(tài)主要受降水、人工開采的耦合作用影響,其中人工開采占主導因子。采取減少地下水開采量、人工回灌等措施有助于水源地地下水水位恢復。應加大水源地保護力度,嚴格執(zhí)行國家、省市有關法律法規(guī),確保水質(zhì)不受污染。隨著南水北調(diào)建成通水,進一步壓縮地下水開采量,一畝泉水源地地下水水位將呈逐步恢復。
[1]左洪臣,劉勝乾,等.河北省保定市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測報告(2006-2010年)[R].河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,2011。
[2]賈占軍,李榮偉.保定市一畝泉地下水回灌水文地質(zhì)條件分析[J].水科學與工程技術,2012(4)。
[3]云桂春.水資源管理的新戰(zhàn)略--人工地下水回灌[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000。
P64[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-478-1
田德(1982~),工程師,水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)專業(yè)。