北票市水資源狀況與地下水狀況分析

孫志強

(北票市水資源辦公室，遼寧 北票122100)

1 基本概況

1.1 地理概況

北票市地處于朝陽地區(qū)北部，介于N41°20' ～42°30'，E120°16' ～121°20'，北與內蒙古的敖漢旗、奈曼旗接壤，東與阜新、義縣毗鄰，南連錦州，西靠朝陽，南北長129.5 km，東西寬83.25 km，按行政劃分30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理區(qū)。全市總面積4 469 km2。

1.2 水文氣象

北票市屬遼西低山丘陵地帶，屬暖溫帶半濕潤的大陸性季風氣候區(qū)，其特點四季分明:春季風大，雨少，蒸發(fā)量大，空氣干燥，但氣溫回升快，日差較大;夏季炎熱，雨量較集中，屬雨熱高峰;秋季雨量減少，溫度下降較快，日差明顯增大;冬季寒冷，降雪量少，空氣干燥［1］。

多年平均降水量454.0 mm，大部分集中在7—9月，約占全年降水量50.9%，作物生育期(4—9月)降水量為436.7 mm。多年平均蒸發(fā)量為2 049.1 mm，多年平均氣溫為8.7 ℃，7月份最高，月平均氣溫為24.7 ℃，1月份最低，月平均氣溫為－10.2 ℃，全年平均日照時數(shù)為2 933.1 h，秋冬兩季多北風，春夏多南風，年平均風速2.5 m/s，最大風速為18.0 m/s。無霜期為150 d，地面凍結始于10月下旬，解凍在4月上旬左右，最大凍土深度為1.3 m。

1.3 河流水系

北票市境內有大凌河、小凌河兩大流域，其主要支流有牤牛河、黑城子河、老寨川河、十八臺河、蒙古營河、馬友營河、顧洞河、東官營河、西官營河、牤牛營子河、西柳河。除大凌河、牤牛河常年有明水外，其余均為季節(jié)性河流，全集中在雨季，形成山洪，歷時2 ～4 h。

大凌河流經(jīng)境內57 km，流域面積占全市總面積的95.47%。境內河流水文特點是匯流時間短，徑流系數(shù)大，降水集中，洪水來得猛，落得快。由于境內地處遼西丘陵山區(qū)，各河流水量隨季節(jié)、氣候變化而不同。旱年或冬春季節(jié)，河流多斷流或干涸，屬季節(jié)性河流［2］。

1.4 社會經(jīng)濟狀況

北票市總人口58.5 萬人，其中農(nóng)業(yè)人口38.2 萬人，非農(nóng)業(yè)人口20.3 萬人。北票市2011年地區(qū)生產(chǎn)總值159.5 億元。第一產(chǎn)業(yè)28.73 億元，第二產(chǎn)業(yè)91.89 億元，第三產(chǎn)業(yè)38.87 億元，人均生產(chǎn)總值27 245元，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值45.00 億元，農(nóng)民人均純收入5362 元，地方財政一般預算收入17 億元，地方財政一般預算支出24.68 億元。

2 水資源狀況

依據(jù)《遼寧省水資源》，北票市1980—2000年多年平均降水量為454.0 mm。多年平均地表水資源量為26 220 萬m3，多年平均地下水資源量為19 270 萬m3，多年平均水資源總量為26 529 萬m3。根據(jù)《朝陽市水資源》，地下水可開采量為11 274 萬m3。

2.1 降水量

北票市不同頻率年降水量分別為:頻率20%年均降水量為569.8 mm，頻率50%年均降水量為438.6 mm，頻率75%年均降水量為349.1 mm，頻率95%年均降水量為243.8 mm。降水量境內時空分布差異很大，特征明顯:

1)地區(qū)分布不均:北票市降水量在空間分布上存在著明顯差異。降水量自東南向西北遞減。

2)年內分配不均:全年的降水主要集中在汛期。汛期降水量約占全年降水量的78.9%。春秋兩季降水偏少，往往形成春旱秋吊的氣候，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大［3］。

3)年際變化大:降水量不僅存在著地區(qū)分布，年內分配的不均就是在同一地點，年際間的變化也是十分懸殊的，根據(jù)涼水河子站降水系列資料，1998年降水量高達772.0 mm，而1980年降水量僅為148.9 mm，豐枯比為5.18，年降水量的年際變化大，特別是連續(xù)枯水年的出現(xiàn)對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響很大。

2.2 地表水資源量

北票市不同頻率年地表水資源量分別為:頻率20%年均地表水資源量為36 288 萬m3，頻率50%年均地表水資源量為23 126 萬m3，頻率75%年均地表水資源量為15 810 萬m3，頻率95%年均地表水資源量為9 413 萬m3。地表水資源量境內時空分布差異很大，特征明顯:

1)地區(qū)分布不均:北票市地表水資源量在空間分布上存在著明顯差異。地表水資源量自東南向西北遞減。

2)年內分配不均:全年的地表水資源量主要集中在汛期。汛期降水量約占全年地表水資源量的66.2%。

3)年際間變化大:地表水資源量不僅存在著地區(qū)分布不均，年內分配不均的情況，年際間的變化也是十分懸殊的。根據(jù)涼水河子站地表水徑流量系列資料，1994年地表水徑流量高達11 865 萬m3，而1976年降水地表水徑流量僅為1 850 萬m3，豐枯比為6.41。

3 地下水狀況

3.1 地下水補給和排泄條件

3.1.1 氣象條件

降水量和蒸發(fā)量的多少以及氣溫變化的特點，對地下水的形成都起著控制作用。北票市地處半干旱地區(qū)，地下水的補給來源主要靠降水的滲入補給。因地表徑流條件好，降水多匯集于河谷排出縣外，僅有10% ～20%可滲入地下。降雨的集中，常形成洪水，洪水有強烈的侵蝕作用，使沖溝發(fā)育水土流失，加速了地下水的徑流與排泄。蒸發(fā)量高達2 700 mm，是降水量的5 倍以上，它能加速地下水經(jīng)毛細作用和植物葉面蒸騰作用的排泄。氣溫變化較大，最高38 ℃，最低－30 ℃，這種氣溫的變化加速了巖層的物理風化作用，使巖石形成風化裂隙，為降水的滲入和地下水的貯存創(chuàng)造了有利條件［4］。

3.1.2 地貌條件

地下水的形成還受地貌條件控制。地下水與地表水一樣也是由高處向低處流動的。北票市西北高，東南低，地表水文網(wǎng)發(fā)育，徑流條件好，對地下水的貯存是個不利條件?？傆^全市地下水的形成過程，大氣降水是地下水的總的來源。大面積低山丘陵區(qū)是地下水的補給區(qū)，山前坡地和河流階地是地下水的徑流區(qū)，最后地下水均以表流或地下徑流形式由河谷(主要是大凌河谷)排出市外。

3.2 水文地質條件

北票市屬于遼西丘陵，處于內蒙古陵、燕山地槽兩個地質構造單元中，外有低山環(huán)繞中有丘陵起伏的構造盆地中，境內地層構造位置處于中朝準地臺北緣，燕山褶帶的遼西臺縣［5］。

地表巖層以第四系、變質巖、火山巖碎屑沉積巖為主。地下水主要以第四紀的松散巖類孔隙水為主，局部為裂隙水。

北票市地下水儲存條件不一，在東部和南部主要為第四紀全新統(tǒng)含水層，厚度較薄，上部為亞砂土，下部為砂礫卵石，一般厚度為5 ～10 m，埋深1 ～3 m，地下水埋深為2 ～4 m，單井涌水量100 ～1 000 t/d，滲透系數(shù)范圍為20 ～50 m/d;在北部和西部主要為下更新統(tǒng)含水層，上部為棕紅色亞黏土，下部為棕紅色半膠結的砂礫石層，厚度一般為10 ～30 m，埋深2 ～4 m，地下水埋深為5 ～20 m，單井涌水量500 ～1 000 t/d，滲透系數(shù)范圍為20 ～60 m/d;在中部主要為中更新統(tǒng)含水層，上部為紫紅色亞黏土，局部夾有碎石及碎石透鏡體，下部為砂礫石層，厚度不等，為10 ～20 m，埋深5 ～10 m，地下水位埋深2 ～5 m，單井涌水量800 ～1 200 t/d，滲透系數(shù)范圍為30 ～120 m/d。

3.3 近10 a地下水開采情況

根據(jù)朝陽市2002—2011年水資源公報，北票市2002—2011年地下水開采量及地下水可開采量見表1。

表1 北票市2002—2011年地下水開采量及地下水可開采量表

從北票市2002—2011年地下水開采量及地下水可開采量表可以看出，北票市近10 a平均地下水開采量為7 167.9 萬m3，2002—2011年地下水開采率一般控制在56.9% ～71.1%，全區(qū)域處于采補平衡狀態(tài)。

3.4 地下水位變化情況

選取北票市境內有代表性的涼水河子站、上十八臺站、九連洞站的地下水位資料進行分析并繪制地下水位過程線。各代表站地下水位變化情況詳見圖1 ～圖3。

從選取的北票市各代表站近10 a地下水位變化過程線圖看，各代表站地下水位近10 a變化不大，變化幅度分別為涼水河子站下降0.42 m，上十八臺站下降0.56 m，九連洞站上升0.50 m。

3.5 地下水開發(fā)利用程度分析

北票市地下水開發(fā)利用程度較高的流域依次為西官河流域、蒙古營河流域、老寨川河流域和大凌河其它河流;地下水開發(fā)利用程度較低的流域依次為巴圖營河流域、顧洞河流域、西柳河流域、上十八臺河流域、黑城子河流域。詳細情況見圖4。

圖1 涼水河子站降水量與地下水位變化過程線圖

圖2 十家子站降水量與地下水位變化過程線圖

圖3 上十八臺站降水量與地下水位變化過程線圖

圖4 北票市各流域地下水開發(fā)利用程度圖

［1］于海軍. 建平縣水資源環(huán)境狀況分析［J］. 地下水，2010年03 期.

［2］韓睿，孫曉菊，史沈彬. 北票市水資源環(huán)境狀況分析［J］.地下水，2010年01 期.

［3］姜曼，王彤，夏廣鋒，王東明. 遼河流域水資源與水環(huán)境評價［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學，2011年12 期.

［4］張利平，夏軍，胡志芳. 中國水資源狀況與水資源安全問題分析［J］. 長江流域資源與環(huán)境，2009，18(02):116－120.

［5］張瀟威. 營口地區(qū)水資源狀況分析［J］. 地下水，2013，35(06):135 －136.