邯鄲東部平原地下水位動(dòng)態(tài)變化及影響分析

吳潤澤 ，吳 旭 ，2

（1.河北工程大學(xué) 水利水電學(xué)院，河北 邯鄲 056021；2.河北省邯鄲水文水資源勘測局，河北 邯鄲 056001）

邯鄲市是華北平原水資源短缺情況最為嚴(yán)峻的地區(qū)之一，全市水資源的開發(fā)利用已近飽和。然而由于當(dāng)?shù)氐叵滤拈L期超采，引起了下水位下降、地下水污染及地面沉降等一系列問題。因此，掌握區(qū)域內(nèi)地下水位時(shí)空變化規(guī)律，可為合理有效地利用地下水資源提供參考，同時(shí)為地下水超采地區(qū)制定水資源政策提供依據(jù)［1-3］。

1 研究區(qū)概況

邯鄲東部平原區(qū)位于河北省南部，東臨山東省，南接河南省，北部與邢臺(tái)市相鄰，包括14個(gè)縣（區(qū)）、市，總面積7587km2，約占邯鄲市總面積的63%［4］。東部平原區(qū)域整體地勢平坦，地面高程由西南部向東北部傾斜，地面坡度在0.02%～0.04%之間。

降水主要受太平洋東南季風(fēng)影響，降水偏少，具有時(shí)空分布不均和年際變化大的特點(diǎn)。多年平均降水量為548.9mm，最大降水量出現(xiàn)在1963 年，為1575mm，最小降水量出現(xiàn)在1986年，為193.7mm，6～9月降水較為集中，占全年降水量的60%～80%。多年平均水資源總量6.9446億m3，折合產(chǎn)水深91.5mm；多年平均地下水資源量7.6953億m3，占全市地下水資源量的60.7%；多年平均地表水資源量0.7976億m3，折合年徑流深10.5mm［5］。根據(jù)河北省地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果，邯鄲東部平原區(qū)淺層地下水超采區(qū)面積5500km2，約占東部平原區(qū)總面積的72.5%。

邯鄲東部平原區(qū)位于海河南支流域上游，區(qū)域內(nèi)有子牙河水系、黑龍港水系、漳衛(wèi)河水系、徒駭馬頰河水系。根據(jù)邯鄲東部平原的流域水系和水資源情況，本次對(duì)滏西平原、黑龍港平原、漳衛(wèi)河平原、馬頰河平原分別進(jìn)行研究，如圖1。

圖1 地下水超采區(qū)分布

2 地下水動(dòng)態(tài)變化分析

反映含水層中地下水資源的變化，其地下水位上升與下降產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變化，直接反映了地下水補(bǔ)給與消耗量的變化［6-7］。

地形地貌為邯鄲市地下水徑流的主要影響因素。地下水總體上從西南向東流動(dòng)，在東部平原區(qū)徑流方向轉(zhuǎn)向東北，由于水力坡度的逐漸減小，地下水流動(dòng)速度也逐漸減慢，并最終從河北省邱縣地區(qū)流出。

在東部平原區(qū)內(nèi)部，由于長時(shí)間的地下水超采形成的漏斗改變了地下水原來的徑流方向，從而形成地下水從漏斗外部向漏斗中心流動(dòng)的局部徑流態(tài)勢，如圖2。

圖2 地下水位埋深等值線

本文中地下水動(dòng)態(tài)分析是基于邯鄲東部平原區(qū)70個(gè)地下水監(jiān)測點(diǎn)2007～2016年間的監(jiān)測數(shù)據(jù)資料開展研究。監(jiān)測點(diǎn)分布覆蓋了邯鄲東部平原所有14個(gè)縣市（區(qū)）。按照水資源分區(qū)，將其劃為滏西平原區(qū)、黑龍港平原區(qū)、漳衛(wèi)河平原區(qū)和馬頰河平原區(qū)4個(gè)3級(jí)流域評(píng)價(jià)區(qū)進(jìn)行分析。

2.1 滏西平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

邯鄲滏西平原區(qū)2007～2016年10年間，地下水位較高，在27～33m之間，總體呈下降趨勢，平均下降速率0.28m/a，在2008年出現(xiàn)最高水位32.17m；2009～2015年間地下水位下降速率較快，2015年后出現(xiàn)緩慢回升，如圖3。

圖3 滏西平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

選取滏西平原區(qū)具有代表性的3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，各監(jiān)測點(diǎn)地下水水位動(dòng)態(tài)變化均與滏西平原區(qū)總體變化趨勢相同，呈現(xiàn)下降趨勢，各監(jiān)測點(diǎn)地下水位高度差距較大，位于嚴(yán)重超采區(qū)的監(jiān)測點(diǎn)，如肥鄉(xiāng)辛安鎮(zhèn)地下水位下降較緩趨于穩(wěn)定，如圖4。

圖4 長巷營、新安鎮(zhèn)和蓮花口地下水位動(dòng)態(tài)變化

2.2 黑龍港平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

邯鄲黑龍港平原區(qū)2007～2016年的10年中地下水位在21～25m之間，總體呈下降趨勢，相比滏西平原區(qū)地下水位波動(dòng)幅度較大，下降速率較緩，為0.15m/a，最高水位出現(xiàn)在2018年，為24.70m；2009年和2010年地下水位下降較快，2011～2014年地下水位動(dòng)態(tài)變化較為平緩，2015年后地下水位有所回升，如圖5。

圖5 黑龍港平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

本次選取黑龍港平原區(qū)具有代表性的3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，地下水位動(dòng)態(tài)變化趨勢與黑龍港平原區(qū)總體趨勢相同，各監(jiān)測點(diǎn)地下水位高度差距相對(duì)較小，2015年后水位下降趨勢皆有減緩或小幅回升，如圖6。

圖6 大馬堡、元固和平固店地下水位動(dòng)態(tài)變化

2.3 漳衛(wèi)河平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

邯鄲漳衛(wèi)河平原區(qū)在2007～2016年的10年中，地下水位變幅較大，在24～31m之間，總體呈下降趨勢，下降速率為0.52m/a；2009年和2010年降幅較快，為1.48m/a。2015年后下降速度較緩，如圖7。

圖7 漳衛(wèi)河平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

本次選取漳衛(wèi)河平原典型監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行分析，其地下水位變幅與漳衛(wèi)河平原總趨勢相同呈下降趨勢，但地下水位較高地區(qū)，如臨漳陳村監(jiān)測點(diǎn)地下水變化趨勢與總趨勢相近；而地下水位較低地區(qū)，如魏縣東樓底、大名馬莊監(jiān)測點(diǎn)降幅較緩，如圖8。

圖8 陳村、東樓底和馬莊地下水位動(dòng)態(tài)變化

2.4 馬頰河平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

邯鄲馬頰河平原區(qū)2007～2016年10年間地下水位變幅較小，維持在18m左右，總體平穩(wěn)，略有下降趨勢，如圖9。其中大名后消災(zāi)、杏現(xiàn)和北峰3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，地下水位動(dòng)態(tài)變化趨勢與馬頰河平原區(qū)總體相同，各監(jiān)測點(diǎn)地下水位高度差距小，如圖10。

圖9 馬頰河平原區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)變化

圖10 后消災(zāi)、杏現(xiàn)和北峰地下水位動(dòng)態(tài)變化

3 地下水動(dòng)態(tài)變化影響因素分析

地下水位在大氣降水、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖性等自然因素和灌溉、人工開采等人為因素的綜合作用下，處于不斷變化之中，而其中大氣降水和人工開采是最主要的影響因素［8-9］。

20世紀(jì)80年代邯鄲市開始對(duì)地下水進(jìn)行開采利用，之后隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口增加，地下水的開采規(guī)模和強(qiáng)度不斷增加，邯鄲東部平原是重要的農(nóng)業(yè)基地，其地下水開采以淺層地下水為主，約占平原區(qū)地下水開采總量的70%，致使一些地區(qū)長期處于超采狀態(tài)，從而進(jìn)一步形成了地下水位漏斗。

邯鄲東部平原區(qū)地下水人工開采是影響其地下水位變化的重要因素。圖11為邯鄲東部平原10年間地下水開采情況。

圖11 邯鄲東部平原地下水開采量

由圖11可看出，從2014年起東部平原區(qū)地下水開采量呈逐年減少趨勢，這是由于邯鄲自2014年開展了地下水壓采項(xiàng)目，從而使得東部平原區(qū)地下水位下降速度明顯減緩，如圖12。

圖12 邯鄲東部平原降水量與地下水位年際變化

大氣降水是地下水補(bǔ)給的主要來源，本次對(duì)2007～2016年邯鄲東部平原降水量與地下水位年際變化情況進(jìn)行分析，由圖12可看出，邯鄲市東部平原區(qū)降水有顯著空間分布不均和年際變化較大特點(diǎn)。地下水位動(dòng)態(tài)變化趨勢與降水量變化情況基本相同，但地下水位變化在時(shí)間上存在一定滯后性。對(duì)比年際降水量差異性較大的黑龍港平原區(qū)和差異性較小的滏西平原區(qū)，可以看出，兩地的地下水位年際變化波動(dòng)受降水量波動(dòng)的影響。此外，對(duì)比馬頰河平原區(qū)與漳衛(wèi)河平原區(qū)的地下水位變化情況，可以看出地下水位較高、埋深較淺的地區(qū)受降水量變化影響更為顯著。

4 結(jié)語

（1）地下水在邯鄲東部平原區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占重要地位，通過對(duì)該地區(qū)2007～2016年間地下水位變化情況分析可看出，10年來，邯鄲市東部平原區(qū)地下水位呈下降趨勢，2014年實(shí)行地下水壓采后，下降趨勢明顯減緩。

（2）將邯鄲東部平原區(qū)按水資源分區(qū)，通過對(duì)比各水資源區(qū)地下水位變化情況可看出，漳衛(wèi)河平原區(qū)地下水位下降較快，馬頰河平原區(qū)下降速率較為平緩，且相比其他3個(gè)水資源區(qū)，地下水位較低，其地下水位變化與該地區(qū)降水量變化的相關(guān)性表現(xiàn)不明顯。