劉淑賢，陳 沭，王松吉

（青島市水文中心，山東 青島 266071）

在地表水資源相對匱乏的膠州市，地下水作為水資源中重要一環(huán)，對于含蓄水源、綠色持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。鑒于此，依據(jù)該地區(qū)淺層地下水的近況，以動態(tài)監(jiān)測、對比分析及特征變化等為研究切入點，進一步劃分地下水動態(tài)成因類型[1]，以期為膠州市地下水動態(tài)預(yù)測以及合理開發(fā)利用地下水資源提供必要參考。同時，由于行政區(qū)意義上的膠州市范圍較小，具備典型的沿海伴內(nèi)陸緩沖的氣候特征，兼具受沿青島市主要河流中下游的影響特性，其影響因素非常復(fù)雜，具有一定的研究借鑒意義；所用的地下水動態(tài)變化類型及特征分析具有限制性、典型性等理論特征，對于預(yù)測膠州市或應(yīng)用于其他地區(qū)地下水動態(tài)變化，具有相當(dāng)?shù)木窒扌裕辉趯嶋H應(yīng)用過程中，要在累積觀測資料的基礎(chǔ)上根據(jù)具體情況選擇適合的成因類型、模型及方法進行分析預(yù)測，從而提升預(yù)報精度。

1 地下水監(jiān)測井分布及成因類型

膠州市現(xiàn)有具有連續(xù)資料的淺層地下水監(jiān)測井共13處，其中國家地下水井7處，省級地下水監(jiān)測井6處。主要分布于大沽河膠州段、膠河、墨水河、洋河等流域附近。

膠州市淺層地下水動態(tài)變化成因類型，主要依據(jù)膠州市2020年具有代表性的地下水水位監(jiān)測井實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐叵滤粍討B(tài)變化的實際影響因素，主要包括氣候（主要考慮降水情況），附近河道水位變化以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地下水的補給、徑流、排泄條件等，分析地下水變化的規(guī)律特征，將膠州市地下水動態(tài)成因類型劃分為：氣候型、水文型和徑流型。

2 成因類型分析

2.1 氣候性

該類型分布廣泛，含水層埋藏深，包氣帶巖石滲透性較好。氣候型地下水動態(tài)特征是：地下水水位及其動態(tài)要素，均隨著降水量的變化而變化，水位峰值與降水峰值一致或稍有滯后。年內(nèi)地下水水位變幅值較大[2~4]。

選取東皇姑庵村地下水位站為代表點，結(jié)合據(jù)此1 km的紅旗水文站降水資料分析（見圖1）。

圖1 東皇姑庵降雨與地下水位關(guān)系圖

膠州市氣候型地下水，主要分布于鋪集鎮(zhèn)、里岔鎮(zhèn)，以及膠河、周陽河、龍回河和黃家河流域控制區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)各小河上游為丘陵地區(qū)，中下游為平原地區(qū)，河流兩岸以沖積而形成的棕壤、潮土、砂姜黑土為主，透水性高。地表植被中，雖大面積的樹木不多，但植被覆蓋較好。淺層地下水受降水影響明顯。

該類型主要特點是每年10月至次年3月降水較少，3月份降雨最少，在此期間，地下水位呈下降趨勢并于每年4月降至最低。此后4~9月降水量逐漸增大，并于8月達到峰值，在此期間，地下水位于4月起地下水位逐漸升高，并于9月份達到最高。地下水位動態(tài)變化規(guī)律滯后于降水規(guī)律后1個月，該動態(tài)類型明顯反映出降水量與地下水位變化的正相關(guān)性，其動態(tài)變化曲線呈單峰型，具峰窄谷寬的特點。

2.2 水文型

水文型地下水動態(tài)特征：年內(nèi)地下水水位變化隨江河等地表水水位變化而變化，但幅度小于江河等地表水位變化幅度。地下水水位隨地表水水位升高（或降低）、流量增大（或減?。⑦^流時間延長而上升（或下降），地下水位峰值和起伏程度隨遠離地表水體而逐漸減弱[5]。

水文型又可分為常年補給型和季節(jié)補給型。水文型地下水主要分布在河、渠、水庫等地表水體的沿岸或河谷中，地表水與地下水有直接的水力聯(lián)系。地表水水位高于地下水水位，年地下水水位變化隨地表水水位的變化而變化，但幅度小于地表水位變化幅度。選取閘子站地下水位站為代表點，該監(jiān)測井位于南膠萊河閘子水文站觀測場內(nèi)，位于南膠萊河壩外。

膠州市水文型地下水具有鮮明的季節(jié)補給型特征，主要分布于膠州北部地區(qū)，膠河、墨水河、南膠萊河、小套河、王珠河、雙回河等沖擊平原及其周邊地帶。此區(qū)域中丘陵區(qū)面積約占總面積的35%，平原澇洼區(qū)占65%。流域內(nèi)地層大部分為新生代及中生代，南部山丘地區(qū)多為第三紀(jì)、第四紀(jì)巖層以及砂巖、礫石等，風(fēng)化較嚴(yán)重，上敷以紅色及黃色土壤為主，沿膠萊河地勢平坦、低洼處表層1 m左右為沙壤土及黑色黏土，齊下為黃色黏土，并有干溝石，再下為沖積砂礫巖。這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成該地區(qū)淺層地下水和河水的互補性強。該動態(tài)類型的地下水與河水的互補關(guān)系密切，河水的入滲補給與徑流排泄作用，是地下水位動態(tài)變化的主要影響因素。河水位的漲落直接與地下水位上升下降相關(guān)聯(lián)，地下水位與河水位動態(tài)變化具有相關(guān)特性（見圖2）。

圖2 閘子站降雨與地下/河道水位關(guān)系圖

該類型的地下水位變化特征表現(xiàn)為：1~5月由于降水量較少，河道、地下水位低平，甚至河道斷流，此階段河道水與地下水互補。6~9月隨著降水量暴增，河道水位逐漸上升，地下水位處于緩慢上升，此階段河道水補給地下水；但當(dāng)9~12月降雨突然減少，地下水水位開始緩慢下降，并補給河水，徑流積累出洪峰。隨后河水下降，逐漸補給地下水，地下水位逐漸上升到12月末。該類型動態(tài)變化曲線圖顯示，地下水位與附近河流水位的互補性強，地下水位動態(tài)變化曲線與河水位動態(tài)變化曲線互相影響的趨勢非常明顯，其動態(tài)變化曲線呈單峰型，具有峰寬谷闊并交叉關(guān)聯(lián)的特點。

2.3 徑流型

雨季接受降水入滲補給后，各處地下水位上升幅度不等。接近排泄區(qū)的低處，水位上升幅度小，而遠離排泄區(qū)的高處，水位上升幅度大。水力坡度增大，徑流排泄加強，徑流排泄不斷進行，使各處水位變幅減小，水位漸趨穩(wěn)定[6]。

徑流型地下水主要分布在城市建成區(qū)及附近郊區(qū)，地形高差不大，下墊面抗水性好，產(chǎn)匯流時間段，排水主要由道路、排水渠道和其他設(shè)施構(gòu)成。排水方向以城區(qū)河道及滯洪區(qū)等，地下水徑流條件較好，加上城區(qū)微熱島效應(yīng)的影響，補給面積遼闊。地下水蒸發(fā)排泄微弱，以徑流排泄為主，地下水水位變化平緩，年變幅很小。

膠州的徑流型地下水動態(tài)的特征是：地下水水位動態(tài)的主要影響因素是大氣降水，由于城區(qū)硬化及蒸發(fā)強烈等原因，其徑流條件良好，豐水期降水量大，河道徑流增大，地下水位緩慢升高，并滯后于前兩者；而在枯水期降雨量小，河道徑流隨之緩慢減小，地下水位緩慢降低，并滯后于前兩者。地下水年際水位變幅不大，水量的季節(jié)變化稍顯。如市區(qū)揚州東路監(jiān)測點，每年1~5月份河道流量較小，6月以后由于大氣降水的補給使地下徑流增大，地下水量隨之增大，到8月份到達極值，8月份隨著大氣降水及其地下徑流量的減少，地下水位緩慢下降，直至翌年的1~5月份（見圖3）。

圖3 膠州新城區(qū)降雨與地下/河道水位變化關(guān)系圖

3 結(jié)語

根據(jù)氣象、水文、地質(zhì)、下墊面、熱島效應(yīng)以及人類生產(chǎn)生活等活動的影響，結(jié)合膠州市地下水位和上述影響因素相互作用特征，分析其地下水位的動態(tài)變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，將膠州市地下水動態(tài)成因類型劃分為氣候型、水文型和徑流型。

影響地下水位動態(tài)變化的因素非常復(fù)雜。本文雖分析了膠州市的地下水動態(tài)變化類型，但選用的地下水監(jiān)測井監(jiān)測資料系列短（僅一年）且未經(jīng)考證；單一年份的氣象、水文因素具有隨機性和不確定性；而且河道徑流等因素受密集的水利工程影響，不同程度上干擾了河水與地下水的水力聯(lián)系；加上人為因素變化等，都使地下水位的動態(tài)變化具有隨機性、周期性、規(guī)律性、趨勢性等特征。