□楊曉清　楊春雷

水利改革

石家莊市深層地下水超采區(qū)水位變化研究

□楊曉清楊春雷

石家莊市深層地下水超采區(qū)位于趙縣東部、晉州南部，涉及范莊、謝莊、營(yíng)里3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積77.6km2。深層超采區(qū)地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)彭六佐站位于晉州營(yíng)里鎮(zhèn)東側(cè)辛集市田家莊鄉(xiāng)彭六佐村南，距離辛集與晉州交界處約500m。2021年第二季度石家莊市深層地下水位較上年同期下降2.37m，第三季度仍未見好轉(zhuǎn)，與上年同期平均水位相比下降2.65m，直至10月中旬，水位基本恢復(fù)至2020年水平。因此，對(duì)該深層超采區(qū)及附近相關(guān)區(qū)域近年地下水位變化情況進(jìn)行分析研究，查找深層超采區(qū)水位變化原因，為鞏固地下水超采綜合治理成果，深化地下水超采綜合治理提供借鑒。

1.深層超采區(qū)水位變化情況

為分析比較近年水位變化情況，將彭六佐監(jiān)測(cè)點(diǎn)2020年與2021年日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比見圖1。由圖可見，5月—10月，2021年地下水位顯著低于2020年，但基本形態(tài)一致，符合以農(nóng)業(yè)開采為主的地下水位年內(nèi)變化特征。3月初為年內(nèi)水位最高值；之后春季灌溉開采地下水，水位開始大幅度下降；雨季后地下水接受降水入滲補(bǔ)給，同時(shí)開采量減小，水位開始回升，直至次年3月春灌前恢復(fù)至最高。此期間受秋灌和冬灌的影響，水位可能出現(xiàn)小幅度波動(dòng)。

近兩年水位動(dòng)態(tài)曲線，基本可分為以下4個(gè)階段：

1月—3月：水位恢復(fù)階段。本階段兩年地下水位標(biāo)高值較接近，因無大規(guī)模用水，從年初至3月一直處于上升階段，3月初進(jìn)入大規(guī)模農(nóng)業(yè)灌溉期后，地下水位開始逐步下降。

4月—6月：水位下降階段。2020年地下水位在5月處于小幅回升階段，6月再次下降，至6月末為年內(nèi)水位最低值；2021年5月、6月地下水位持續(xù)下降，無回升期，年內(nèi)最低水位較2020年下降約2m。

7月—10月中旬：水位回升階段。本階段2021年水位回升速率高于2020年。與2020年相比，2021年6月后降水充沛，未出現(xiàn)下降階段，但由于6月末地下水位偏低，本階段水位仍低于2020年。直至10月中旬，水位基本恢復(fù)至2020年水平。

10月中旬后—12月：水位持續(xù)上升階段。本階段2021年地下水位高于2020年同期水位，且呈持續(xù)回升的狀態(tài)。2020年水位在10月中旬—11月中旬略有下降，之后再次回升。

綜上，2021年5月—10月中旬深層地下水位低于2020年，導(dǎo)致石家莊市深層地下水超采區(qū)第二季度和第三季度水位情況低于上年同期。5月、6月份的水位持續(xù)下降，為導(dǎo)致下半年水位偏低的直接原因。

2.研究區(qū)域降水情況

對(duì)比彭六佐站2020年和2021年月降水?dāng)?shù)據(jù)可以看出，2020年降水主要集中在5月—9月、2021年主要集中在7月—10月。

3.研究區(qū)域降水與深層超采區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水位變化分析

根據(jù)以往水位動(dòng)態(tài)及降水的相關(guān)性分析，該超采區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)類型為降水入滲—農(nóng)業(yè)開采型，基本特征為春季灌溉開采地下水，水位開始大幅度下降，夏季降水量增大，地下水位回升，響應(yīng)期略有滯后。地下水位隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段對(duì)地下水的需求量而變化，出現(xiàn)幅度不同的下降和回升。地下水位下降始于3月初的春灌，至6月降至最低，為水位持續(xù)下降期，雨季后地下水接受降水入滲補(bǔ)給，同時(shí)地下水開采量減小，水位開始回升，直至次年3月春灌前恢復(fù)至最高。此期間受秋灌和冬灌影響，水位可能出現(xiàn)小幅度波動(dòng)。降水與農(nóng)業(yè)開采是影響該區(qū)域地下水位年內(nèi)變化的重要原因。

將近兩年月降水?dāng)?shù)據(jù)與地下水位變化情況結(jié)合分析，2020年5月平均降水76mm，地下水位出現(xiàn)一次小幅回升；8月降水量184mm，當(dāng)月地下水位回升速率較快。2021年上半年降水量較少，尤其是春灌后水位下降階段，該時(shí)段幾乎沒有有效降水，6月平均降水量?jī)H30mm。2021年6月前為異常干旱天氣，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)開采量加大，地下水位持續(xù)下降。7月—10月降水量較大，地下水位抬升迅速，由于地下水位恢復(fù)的滯后，直至10月中旬才恢復(fù)上年水位水平。

該區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉用水主要以開采地下水為主，由于2021年上半年整體有效降水偏少，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)灌溉用水需求量加大，灌溉次數(shù)及灌溉用水量較上年增加，也是造成地下水位下降迅速的原因之一。

4.周邊區(qū)域深層地下水位影響分析

石家莊市地下水深層超采區(qū)位于石家莊與辛集市、邢臺(tái)市的交界處，鄰近河北省深層地下水復(fù)合漏斗邊界，受辛集市南部的小型地下水漏斗影響較大。從深層地下水位等值線圖（2020年12月）可以看出地下水流向?yàn)樽晕鞅毕驏|南，并且在超采區(qū)周邊，辛集市南部地區(qū)存在小規(guī)模地下水漏斗，見圖2。

■2020年月均降水量■2021年月均降水量—2020年水位—2021年水位

圖2　區(qū)域深層地下水位等值線圖及監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置示意圖

5.結(jié)論及建議

石家莊市地下水深層超采區(qū)監(jiān)測(cè)井水位年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化主要受區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉用水影響，自3月初春灌開始下降直至雨季前，達(dá)到年內(nèi)最低水位，之后隨著降水補(bǔ)給和開采量減少，水位逐步抬升恢復(fù)。

2021年上半年，超采區(qū)及周邊區(qū)域缺少有效降水，農(nóng)業(yè)灌溉用水量增多、灌溉次數(shù)增加，加之超采區(qū)下游部分市、縣仍有取用深層地下水灌溉的情況，使得上半年研究區(qū)域地下水位呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，下降速率和下降幅度均較上年偏大。下游深層地下水位持續(xù)下降，導(dǎo)致超采區(qū)地下水向下游補(bǔ)給量增大，加之自身灌溉用水增多和缺乏降水補(bǔ)給等，多個(gè)原因疊加導(dǎo)致深層超采區(qū)5月、6月水位持續(xù)下降。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)地下水位下降目前仍受區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉影響，建議繼續(xù)加大地下水超采綜合治理力度，強(qiáng)化地下水取用管控措施，壓減超采區(qū)周邊及下游地區(qū)農(nóng)業(yè)深層地下水開采量，對(duì)于有可替代水源的地區(qū)，使用替代水源或調(diào)整農(nóng)業(yè)用水開采層位，停用深層地下水?！?/p>

2022-09-20

楊曉清，女，漢族，石家莊市水資源綜合服務(wù)中心，工程師。

楊春雷，男，漢族，石家莊市水資源綜合服務(wù)中心，工程師。