趙 清

(甘肅省水文水資源局，甘肅 蘭州730000)

甘州區(qū)地處甘肅省河西走廊中部，是張掖市政府所在地，西接臨澤縣，東臨山丹縣，南與民樂、肅南縣毗鄰，北依龍首山。東西長65 km，南北寬98 km，總面積4 240 km2。大體由東南向西北敞開為傾斜平原，地勢平坦，交通發(fā)達。雨量稀少，蒸發(fā)量大，氣候干燥，多年平均降水量129 mm，多年平均蒸發(fā)量2 048 mm，屬溫帶大陸性干旱氣候。日照時間長，光熱資源充足，年溫差和日溫差均較大，多年平均氣溫7.3℃，最高氣溫38.6℃，最低氣溫-28.7℃，年平均無霜期148 d。

過境及境內河流多年平均地表水資源量24.75億 m3，不重復地下水資源量1.75億 m3，水資源總量26.5億 m3。最大河流黑河穿境而過，區(qū)域內地表水、地下水轉換頻繁[1]。

1 地下水井網分布

甘州區(qū)地下水井位分布以張掖城區(qū)為中心，東至張掖農場，西至小河鄉(xiāng)臨澤交界，南至石崗墩高新開發(fā)區(qū)，北至山丹橋三閘鎮(zhèn)境內，現有監(jiān)測井30眼，監(jiān)測項目有水位、水溫和水質，部分井早在1980年就開始監(jiān)測。

東線:下秦、哈寨子、蓼家堡、太平堡、楊家莊、張掖農場;

南線:盈科干渠、新溝、石崗墩、大滿、王其閘、南關、甘泉;

西線:小河、沙井子、燎煙、下崖子、謝家灣、西關、苗圃、花兒、南華;

北線:山丹橋、童家當鋪、流泉、下安、火車站、三閘、瓦窯、楊家寨[2];

其中靠近黑河沿岸的井有山丹橋、謝家灣、下崖子、童家當鋪、苗圃、流泉、南華、西關。城區(qū)附近的井有下安、南關、西關、甘泉、火車站。

2 地下水動態(tài)特征

甘州區(qū)南部祁連山區(qū)是水資源的形成區(qū)，大氣降水較為充沛，在山區(qū)深切水文網的強烈排泄作用下，絕大部分就近排泄于河谷以地表徑流流出山區(qū)，在地質構造作用下，地下水的補、徑、排在山區(qū)已基本完成，構成了一個獨特的補徑排系統(tǒng)，部分山區(qū)地下水直接以潛流形式補給盆地地下水[3]。受補、徑、排條件的制約，黑河張掖盆地地下水動態(tài)呈明顯的分帶性，南部洪積扇群帶，河流出山通過天然河床及大型渠系大量滲漏補給地下水，是地下水的主要補給區(qū)和徑流的形成帶，雨洪的入滲補給是地下水動態(tài)變化的主要原因，同時，還有地下的側向補給;北部細土平原，除河水滲漏補給地下水外，地下水又以泉水的形式補給地表水，灌溉下滲、泉水溢出、機井開采和蒸發(fā)蒸騰則成為地下水動態(tài)變化的直接原因[4]。

2.1 地下水季節(jié)性動態(tài)特征

從成因分析，地下水位季節(jié)性動態(tài)特征可歸納為水文徑流型、灌溉開采型和蒸發(fā)排泄型[5]。

2.1.1 水文徑流型

主要分布于廣大洪積扇群帶。地下水位的變化過程不同程度的反映了河水流量和雨洪的時空分布規(guī)律。表現形式是水位變化與河水流量和雨洪時空分布規(guī)律同步，具體是地下水滯后時間較長，但規(guī)律相似，高水位期出現在8～11月，枯水位期出現在4～6月，年水位變幅大而不均，年變幅一般在0.50～2.90 m。高水位期滯后于河水洪峰溝谷雨洪期2～4個月或更長。

水質季節(jié)變化不明顯，長期中則不斷趨于淡化。水化學季度動態(tài)相對穩(wěn)定，礦化度及主要離子含量以三季度地下水高水位期較高，一、四季度低水位期較低，礦化度變幅0.02～0.04 g/L。

2.1.2 灌溉開采型

主要分布于綠洲區(qū)內以河水灌溉為主的地帶。灌溉水的大量入滲和地下水的開采，改變了這個地帶地下水位的天然動態(tài)過程，呈現與灌溉期、開采期相應的地下水動態(tài)過程。低谷出現在2-3月份，4月開始急劇回升至5月出現峰值，10月左右再次出現高峰。在地表水灌溉為主的地區(qū)呈現與灌溉期相應的高水位期和非灌溉期相應的低水位期，年變幅0.90～1.84 m;在井灌為主的地區(qū)，呈現與開采期相應的低水位期和非開采期相應的高水位期，年變幅在1.16～2.50 m，動態(tài)特點是年水位變幅小，各處變幅接近。

灌溉開采型地水水化學季度動態(tài)變化較大，礦化度及主要離子含量以三季度最低，一、四季度最高，礦化度年變幅0.04～0.05 g/L。

2.1.3 蒸發(fā)排泄型

分布于盆地地下水位埋深小于3～5 m的區(qū)域。由于該地帶水平地下徑流滯緩，故強烈的蒸發(fā)是影響地下水位動態(tài)過程的主要因素。分布于北線及東線部分區(qū)域，氣溫、濕度及其它條件影響著潛水的排泄、蒸發(fā)，水位變化與氣溫和蒸發(fā)量密切相關。一般6～9月隨著氣溫的升高和蒸發(fā)量增大而水位下降，10月至翌年3月隨著氣溫的降低和蒸發(fā)量減小而水位上升，年水位變幅在2～3 m，各處變幅接近。

水質季節(jié)變化明顯，地下水礦化度及主要離子含量以第二季度較高，第三季度最低，礦化度年變幅為0.13～0.88 g/L。長期中地下水不斷向鹽化方向發(fā)展，并使土地鹽漬化，靖安北山、平山湖等低山丘陵及梯狀高平原區(qū)，降水稀少，地層含鹽量高，地形平緩，蒸發(fā)濃縮作用強烈，因而礦化度大于2.0 g/L，最高達 6.9 g/L。

2.2 地下水多年動態(tài)特征

為了更直觀地反映區(qū)域地下水位變化規(guī)律，以年均下降值為標準，將地下水位多年動態(tài)變化過程劃分為快速下降、緩慢下降、基本穩(wěn)定和緩慢上升4種類型。地下水多年動態(tài)類型劃分標準見表1。

表1 地下水多年動態(tài)類型劃分標準

2.2.1 快速下降型

分布于祁連山北麓的安陽鄉(xiāng)、花寨鄉(xiāng)和石崗墩一帶，多年水位呈快速下降趨勢，下降速度大于0.5 m/a，主要井點有石崗墩、新溝等，如石崗墩監(jiān)測井1981年年平均水位1 543.43 m，2013年下降到了1 518.67 m，年均下降0.77 m。1981年至2001年平均下降0.91 m，2001年至2014年年均下降1.31 m(見圖1)。

2.2.2 緩慢下降型

分布于細土平原中部的堿灘鄉(xiāng)、梁家墩鎮(zhèn)一帶，水位呈現緩慢下降的趨勢，下降速度0.1～0.5 m/a。如:盈科、王琪閘等。盈科1981年平均水位為1 481.29 m，2013年下降到了1 475.64 m，年均下降0.18 m。1981年至2004年平均下降0.32 m。見圖1。

2.2.3 基本穩(wěn)定型

分布于細土平原北部的黑河、山丹河沿岸地帶，多年水位動態(tài)基本穩(wěn)定，上升或下降幅度不大，水位變幅在±0.1 m/a之間。如謝家灣、流泉、童家當鋪等。以童家當鋪為例，1981年至2013年總體下降，年均下降0.01 m。其中1981至2001年呈下降趨勢，年均下降0.04 m，2001年水位最低，2001年至2013年呈上升趨勢，年均上升0.04 m(見圖1)。

2.2.4 緩慢上升型

分布于城區(qū)北部細土平原及靠近黑河、山丹河地帶，水位變化基本穩(wěn)定，水位變幅在0.1 m/a以上，近年來呈現出緩慢上升的趨勢。如下安、下崖子等。以下安為例，1981至2013年總體上升，年均上升0.04 m。其中1981至2001年期間以1993年為界先升后降，2001年降到最低水位后持續(xù)回升，2001至2013年年均上升0.18 m(見圖1)。

圖1 童家當鋪、石崗墩、盈科、下安監(jiān)測井1981-2013年地下水平均水位過程線圖

2.3 地下水化學多年動態(tài)特征

根據多年監(jiān)測資料分析，地下水礦化度及各種離子含量無論是天然狀態(tài)下的戈壁礫石平原，還是受人為因素影響較多的細土平原，河水的大量入滲或迅速排泄作用的影響，使地下水多年水化學動態(tài)過程盡管有所波動，但總的趨勢呈基本穩(wěn)定狀態(tài)[3][4]。但地下水礦化度因受工業(yè)廢水、生活污水入滲、農業(yè)退水及大氣干濕沉降等的影響，局部區(qū)域水質污染有一定的上升趨勢，[6]。這主要是由于走廊平原，地下水中氯含量受補、徑、排條件控制，自南而北氯含量漸增加，其中氯含量大于2.0 g/L的地下水分布于紅沙窩，在垂向上氯含量隨含水層埋藏深度的變化十分明顯，在勘探深度300 m內，自下而上氯含量逐漸增高。

3 地下水水位變化分析

3.1 多年平均水位變化情況

以張掖城區(qū)為中心選擇有代表性的井點資料，從定性和定量方面分析年平均水位變化情況。

3.1.1 東線區(qū)域

從1985年監(jiān)測至今一直呈下降趨勢，以張掖農場為例，多年平均水位1 485.44 m，1985年年平均水位為1 491.94 m，2013年年平均水位為1 475.68 m。從1985年至2013年水位下降了16.26 m。

3.1.2 西線區(qū)域

水位有升有降，變化不大，但局部區(qū)域近年來下降幅度減小，或緩慢上升。以謝家灣為例，多年平均水位1 440.25 m，1983年年平均水位1 440.44 m，2001年下降至最低1 439.88 m，隨后呈上升趨勢，2013年平均水位與1983年持平。

3.1.3 南線區(qū)域

地下水位總體呈下降趨勢，年變幅較大。以新溝井為例，多年平均水位為1 510.76 m，1981年年平均水位為1 517.13 m，2013年年平均水位為1 499.19 m，每年平均下降0.56 m。但大部分監(jiān)測井2001年后止降回升，部分保持基本穩(wěn)定。

3.1.4 北線區(qū)域

各監(jiān)測井自上世紀80年代至2001年，水位是一緩慢下降的過程，年變幅不大，2001年后呈緩慢上升的趨勢。以山丹橋為例，多年平均為1 426.27 m。1981年平均水位為1 426.40 m，2013年水位為1 426.83 m。2001年后逐年上升至2005年的1 427.01 m，是多年來最高水位，已超過八九十年代水平。

綜上所述，黑河中游甘州區(qū)地下水水位總體呈下降趨勢。但有的區(qū)域上世紀80年代至2001年呈下降趨勢，2001年降至最低點，隨后逐年上升。特別是2005年至2009年，城區(qū)及外圍地下水位大面積上升，局部區(qū)域2005年10月較2004年同期水位上升4.0 m左右，造成城區(qū)地下室、地下倉庫及停車場滲水，部分平房出現裂縫或倒塌[2];烏江-三閘一帶部分耕地被淹，農作物不能適時種植和收割。

3.2 水位變化原因分析

上世紀八十年代以后，當地農業(yè)灌溉面積增大，大量開采地下水灌溉。同時，城市人口不斷增加，供用水量增大，導致地下水水位逐年下降，特別是八九十年代下降幅度較大。2001年以后，部分區(qū)域地下水水位回升，造成了嚴重的地質災害。

根據相關資料分析，水位上升的原因主要是黑河流域多年來連續(xù)出現豐水，降水和地表水對地下水的補給量增加造成。黑河干流2002年至2013年期間，除2004年外，其他年份鶯落峽站來水量比多年均值多一成到1.1倍，尤其是黑河實施向下游調水以來，每年將來水量的近60%調入下游用于維護生態(tài)，河道過水時間增加，其中“全線閉口，集中下泄”時間從2000年的33 d增加到了2013年的107 d，每年7～10月份是黑河調水最集中的時段，也是地表水向周邊地下水側向補給最主要的時段。同時，隨著流域近期治理工作的開展，農業(yè)種植結構調整，節(jié)水型社會全面推進，一定時間和區(qū)域上減少了對地下水的開采。

對于地下水水位上升引發(fā)的災害，主要原因是在城市建設中，對一些地下水排泄通道填埋、封堵，使地下水排泄不暢所致。2010年當地政府和有關部門采取措施，疏通原有地下水排泄通道，在部分街道開挖地下排水渠道，效果明顯。近幾年，雖然張掖城區(qū)及周邊局部區(qū)域地下水位還在上升，但是沒有造成相關地質災害。

4 結語

(1)甘州區(qū)地下水動態(tài)變化的原因，主要是雨洪入滲、天然河床及大型渠系滲漏補給，灌溉下滲及地下的側向補給，以及泉水溢出、機井開采和蒸發(fā)蒸騰等。由此在不同區(qū)域，地下水水位變化呈現出了快速下降、緩慢下降、基本穩(wěn)定和緩慢上升的不同類型。

(2)地下水水化學動態(tài)過程盡管有所波動，但總的趨勢呈基本穩(wěn)定狀態(tài)。由于受工業(yè)廢水、農業(yè)退水、生活污水入滲及大氣干濕沉降等的影響，局部區(qū)域水質污染有一定的上升趨勢。

(3)黑河中游甘州區(qū)地下水水位總體呈下降趨勢。部分區(qū)域一直下降;部分區(qū)域保持基本穩(wěn)定;部分區(qū)域上世紀80年代至2001年呈下降趨勢，2001年之后緩慢上升。

(4)2001年以后地下水水位上升的原因，主要是黑河流域多年來連續(xù)出現豐水，降水和地表水對地下水的補給量增加，同時，農業(yè)種植結構調整，一些區(qū)域減少了對地下水的開采。對于地下水位上升引發(fā)的地質災害，主要原因是在城市建設中，一些地下水排泄通道填埋、封堵，使地下水排泄不暢所致。

(5)建立健全地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，特別是對地下水位上升原因開展重點監(jiān)測、分析和研究，為黑河流域治理提供依據。同時，加強城市建設規(guī)劃管理，強化監(jiān)督檢查，嚴禁填埋、封堵擠占地下水排泄通道。

[1]曲耀光.河西地區(qū)地表水與地下水資源的轉化及總水資源的計算[J].自然資源.1987，(2).

[2]王東偉.張掖甘州區(qū)地下水水位變化分析[J].甘肅水利水電技術.2012，(8).

[3]陳仁升，康爾泗，楊建平，等.黑河干流中游季平均地下水位變化分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境.2003，17(5).

[4]甘肅省水文水資源局.甘肅省地下水超采區(qū)評價報告[R].甘肅省水文水資源局.2012.11.

[5]甘肅省地質調查院.河西走廊地下水勘查報告[R].甘肅省地質調查院.2002.12.

[6]杜有軍.黑河干流中游段水污染變化分析與水質評價.甘肅水利水電技術.2009，(1).