□□(河南省安陽水文水資源勘測局)
河南安陽7·19特大暴雨對地下水動態(tài)的影響
□張 坤□張青艷(河南省安陽水文水資源勘測局)
2016年7月19日安陽遭遇了罕見的特大暴雨,林州百石灣雨量站24 h降雨量達738 mm,多地雨量站24 h最大降雨量超過300 a一遇,安陽水文站出現(xiàn)了1950年以來有實測資料的第二大洪水。通過對安陽市67眼地下水監(jiān)測井的埋深動態(tài)資料分析,“7·19”暴雨洪水后安陽地區(qū)地下水埋深抬升明顯,安陽平原區(qū)地下水總蓄變量為1.51億m3,這次降水過程對安陽市地下水的補給非常顯著。
安陽;特大暴雨;地下水
安陽市位于河南省北部,海河流域南運河水系,晉、冀、豫三省交界處。地處東經(jīng)113°37′~114°58′,北緯35°12′~36°22′。西部為山區(qū),東部為平原,總面積7 354 km2。安陽市屬暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候,總體氣候特點是四季分明,春季干旱、降水少、多風,回暖快;夏季炎熱降水量大,且降水較集中;秋季晴,降水量適中;冬季寒冷干旱少雨雪。根據(jù)長系列氣象資料統(tǒng)計,多年平均氣溫為13.60°C。多年平均降水量552.60 mm,最大年降水量1 159.10 mm,最小年降水量266.60 mm。年內(nèi)降水量分布不均,多集中在6-9月,占年降水量的72.60%。四季氣候變化大和年內(nèi)降雨的分配不均,導致本地區(qū)自然災(zāi)害較多。
地下水是水資源的重要組成部分,由于水量穩(wěn)定,水質(zhì)好,是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一,同時地下水資源也是支撐安陽市社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源之一。影響地下水水位的因素較多,包括氣候天氣、地層結(jié)構(gòu)、人為抽水、農(nóng)業(yè)灌溉等。大氣降水是安陽市地下水主要補給來源之一。
2016年7月19日,安陽遭遇了一場突破歷史極值的特大暴雨,此次降雨過程歷時短、強度大、區(qū)域集中,1 h最大降雨量安陽縣新大堰、嶺頭、李莊,林州市硯花水等雨量站均達100 mm以上。24 h最大降雨量林州市百石灣、東崗、硯花水雨量站分別為738 mm、697 mm、667.50 mm,均超千年一遇。多地雨量站24 h最大降雨量超過300 a一遇。特大暴雨造成安陽河干支流洪水猛漲,安陽小南海水庫、彰武水庫均超歷史最高水位,雙全水庫超設(shè)計水位,安陽河安陽水文站出現(xiàn)了1950年以來有實測資料的第二大洪水。
本次分析的地下水埋深監(jiān)測井共67眼。其中市區(qū)4眼,安陽縣10眼,林州市4眼,滑縣22眼,湯陰縣9眼,內(nèi)黃縣18眼。站點布局較為合理,具有一定的代表性。
為了分析7.19暴雨對地下水水位產(chǎn)生的影響,對比2016年6月26日與7月26日的各縣區(qū)地下觀測井數(shù)據(jù),降雨集中的地區(qū)為安陽市區(qū)、林州市、安陽縣及湯陰縣,見圖1~4。此次分析的地下水數(shù)據(jù)中,市區(qū)27#、28#觀測井,湯陰縣6#、18#觀測井以及林州市5#觀測井數(shù)據(jù)變動過大。經(jīng)調(diào)查得知,由于降水太大,地面積水超過井臺高度,有雨水倒灌現(xiàn)象,導致井內(nèi)水位上升較多,因此視這5個觀測井數(shù)據(jù)為動態(tài)水位,不參與本次計算和分析。
經(jīng)過分析比較可以得出大部分觀測井的埋深均有所抬升,其平均變幅分別為:市區(qū)2.48 m,安陽縣0.94 m,林州市2.41 m,湯陰縣1.58 m,滑縣0.22 m,內(nèi)黃0.21 m。其中埋深抬升特別明顯的有平原區(qū):殷都區(qū)北蒙街道后皇甫村32#井埋深抬升3.13 m,安陽縣蔣村鄉(xiāng)西蔣村28#井埋深抬升1.85 m,湯陰縣宜溝鎮(zhèn)新華街村7#井埋深抬升2.88 m、伏道鄉(xiāng)崗陽村28#井埋深抬升3.38 m、城關(guān)鎮(zhèn)西關(guān)村34#井埋深抬升3.50 m;山丘區(qū):林州市臨淇鎮(zhèn)付村1#井埋深抬升3.80 m、姚村鎮(zhèn)河街村12#井埋深抬升1.92 m。埋深抬升較為顯著的有曲溝鎮(zhèn)洪巖村31#井,安陽縣辛村鄉(xiāng)南辛村17#井、崔家橋鄉(xiāng)北街村32#井,林州市城關(guān)鎮(zhèn)水車園村8#井。
圖1 市區(qū)地下水埋深變化圖
圖2 安陽縣地下水埋深變化圖
圖3 林州市地下水埋深變化圖
圖4 湯陰縣地下水埋深變化圖
用入滲法計算安陽平原區(qū)地下水蓄變量:
式中:Q——潛層地下水蓄變量,億m3;μ——潛水變幅帶給水度;F——計算面積,km2;△H——計算區(qū)內(nèi)地下水水位差,m。
經(jīng)計算,2016年6月26日與7月26日相比,衛(wèi)河平原地下水蓄變量為1.32億m3,徒馬河平原地下水蓄變量為0.04億m3,金堤河平原地下水蓄變量為0.15億m3,平原區(qū)地下水總蓄變量為1.51億m3。(備注:林州市為山區(qū),不適用該方法,沒有參與上述蓄變量的計算。)
綜上所述,大部分觀測井的埋深均有所抬升,暴雨集中地的地下水埋深抬升特別顯著;安陽市平原區(qū)地下水總蓄變量為1.51億m3,可見這次降水過程對安陽市地下水的影響很大,使安陽平原區(qū)的地下水庫容得到一定的補充。但是地下水資源的短缺不可能靠一次大暴雨就得到全面彌補,還需要采取更加科學高效的措施保護節(jié)約地下水資源,使得地下水資源的利用能夠更加充分。
[1]趙志杰,姜黎.拒馬河“12.7”暴雨洪水對地下水埋深的影響[J].海河水利,2014(5).
[2]劉元章,武強,邢立亭等.北京平原區(qū)單次降水對地下水位影響的初步認識—以北京“7.21”特大暴雨為例[J].水文,2013(6).
(編輯:趙鑫)
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