贛南地下水動(dòng)態(tài)變化特征及未來監(jiān)測(cè)方向探討

李賢盛，許 攀，丁吉昆

(1.贛江上游水文水資源監(jiān)測(cè)中心，江西 贛州 341000，2.贛江中游水文水資源監(jiān)測(cè)中心，江西 吉安 343100)

1 章江、濊水流域情況

章江是贛江的支流，與贛江的另一支流貢江在贛州城下匯合成贛江，章江水系共有大小河流1 298條，主要支流為章水和上猶江。章水發(fā)源于崇義聶都山，流經(jīng)大余縣、南康區(qū)，流程176.85 km；上猶江發(fā)源于湖南汝城縣破石界鄉(xiāng)黃嶺山，流經(jīng)崇義縣、上猶縣、南康區(qū)，流程198 km。章水和上猶江在南康區(qū)三江鄉(xiāng)三江口匯合成章江。章江河段始于三江口，終于贛州市八境臺(tái)，流程29 km。章江水系流域總面積7 683 km2，水系范圍內(nèi)總?cè)丝?80余萬，其中城鎮(zhèn)人口60余萬。章江干流范圍內(nèi)的雨季主要集中在3-9月，鋒面雨出現(xiàn)在3-6月。多年平均降水量1 426.6 mm，最大年降水量2 183.8 mm(1961年)，最小年降水量969.6 mm(1986年)，最大一日降水量為200.8 mm(1961年5月16日)，多年平均蒸發(fā)量為1 157.6 mm。

濊水是興國縣境內(nèi)的兩大河流之一,河長56.1 km,流域面積772 km2,占全縣徑流量的23.6%。興國縣城主要飲用水源地，影響人口20余萬。興國多年平均降雨量1 555.7 mm，歷史最大降雨1997年2 420.3 mm，最少降雨年份1986年960.7 mm。

2 地下水監(jiān)測(cè)工作重要性分析

2.1 建設(shè)的力度性

2018年各類地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)423 個(gè),，全省點(diǎn)密度達(dá)0.25 個(gè)/100 km2。我省崗地平原區(qū)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)252 處，點(diǎn)密度達(dá)0.68 個(gè)/100 km2。我省低山丘陵區(qū)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)171 處，點(diǎn)密度達(dá)0.13 個(gè)/100 km2由此可見低山丘陵區(qū)域的贛南地區(qū)站點(diǎn)數(shù)量還是偏少。后期建設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)285 個(gè)，建立河中上游河谷平原及水質(zhì)考核斷面133條，區(qū)內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)增至456 個(gè)，點(diǎn)密度達(dá)0.40 個(gè)/100 km2，可見后期的建設(shè)力度會(huì)持續(xù)加強(qiáng)[2]。

2.2 區(qū)域的重要性

區(qū)域內(nèi)人口密集，城鎮(zhèn)人口基本分布在此段，多為依章江而居。交通要塞所在，贛州高鐵站、贛州黃金機(jī)場(chǎng)均分布在章江附件范圍之內(nèi)。水生態(tài)文明建設(shè)重中之重，左岸為章江國家濕地公園。此段贛州設(shè)有三個(gè)水廠，屬于城區(qū)飲用源重要保護(hù)地，并設(shè)置專門保護(hù)圍欄。水環(huán)境監(jiān)測(cè)部門按上中下旬三次取樣控制水質(zhì)，并在壩上設(shè)置在線氨氮監(jiān)測(cè)儀。水利工程水輪泵二處，水文監(jiān)測(cè)站有唐江、壩上、黃金三處水位控制站。壩上站歷史最高水位103.83 m、流量5 060 m3，屬于章江控制站，國家級(jí)重要水文站。壩上水文站位于江西省贛州市章貢區(qū)水南鎮(zhèn)臘長村, 東經(jīng)114°56′37.5″，北緯25°48′48.5″。流量為一類精度站，沙量為二類精度站。興國站是興國縣防汛的控制站，周邊農(nóng)村飲用水和灌溉監(jiān)測(cè)站。

2.3 災(zāi)害的破壞性

贛州轄區(qū)會(huì)昌縣周田鎮(zhèn)2010年12月23日起發(fā)生一起地質(zhì)沉降災(zāi)害。導(dǎo)致周邊149戶村民823人受影響，最終群眾被連夜轉(zhuǎn)移至安全地帶，未發(fā)生人員傷亡。專家實(shí)地勘查、分析后初步認(rèn)為，主要是因?yàn)辂}礦采空誘發(fā)地質(zhì)沉降引起的。

2006年，居住著1200多人的高安八景鎮(zhèn)樟坑村從4月起開始發(fā)生地陷，村民房屋墻體開裂。造成該村約200幢村民房屋中，80%出現(xiàn)裂縫，8戶村民搬離了自己的家園；2014年豐城曲江鎮(zhèn)也出現(xiàn)1 800平地陷，對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)施工造成極壞影響。

3 章江流域壩上河床水位與地下水位關(guān)聯(lián)分析

3.1 地下水位與河床水位關(guān)聯(lián)性分析

著重選取了豐水年2019年和枯水年2018年進(jìn)行比對(duì)。表1和表2就是2018年與2019年豐水期降雨的情況，從歷史排名可以看出明顯差別，可以說是均勻涵蓋了地下水情況分析。

表1 2018年章水流域平均降雨

表2 2019年1-7月降雨

由表3最終發(fā)現(xiàn)地下水位洪峰出現(xiàn)時(shí)間有可能提前或者延后，與地表水位一致性頻率較好。地表水來判斷周邊地下水出現(xiàn)合理性關(guān)系。

表3 壩上2018-2019年水位關(guān)聯(lián)性調(diào)查

3.2 分析成果

由以上選取壩上典型時(shí)刻的三圖(見圖1～圖3)可以看出壩上地下水與地表水關(guān)系密切，水位差值在洪峰或者正常水位可以發(fā)展出線性或者對(duì)數(shù)關(guān)系。

圖1 2019年7月壩上超警戒洪水水位比對(duì)情況

圖2 2019年6月壩上超警戒洪水水位比對(duì)情況

圖3 2018年6月壩上超警戒洪水水位比對(duì)情況

由表3分析得出地下水在降雨較少年份與地表水水位銜接性較好變化幅度與實(shí)際河水位線性關(guān)聯(lián)性更強(qiáng) 在豐水年地下水水位較為平衡，變化不夠明顯，保持在一定液位上下浮動(dòng)。根據(jù)相關(guān)地表地下水資料建立推求公式Y(jié)=65.117 ln(x)-298.63(見圖4)。同時(shí)根據(jù)同期地表水位推求地下水位，為南方地下水開展提供便捷性依據(jù)。

圖4 地下水位與地表水位差值分析

4 地下水與防汛服務(wù)關(guān)系

4.1 防治區(qū)分布情況

根據(jù)章貢區(qū)山洪調(diào)查圖(圖5)可知，地下水城區(qū)章江段地下水與章貢區(qū)周邊山洪沒有必然聯(lián)系，但是從興國調(diào)查圖(圖6)可看出，山區(qū)地下水山洪的關(guān)系密切，地下水突發(fā)性異常地區(qū)極易爆發(fā)山體滑坡，山坡土壤發(fā)生產(chǎn)滲，對(duì)山區(qū)村落威脅極大。山區(qū)地下水水質(zhì)情況有利于研究源頭水質(zhì)變化。

圖5 章貢區(qū)防治區(qū)分布圖

圖6 興國調(diào)查圖

4.2 地下水水位反推地表水位，服務(wù)防汛預(yù)報(bào)

以興國縣為例，興國水文站位于江西省贛州市興國縣長岡鄉(xiāng)集瑞村, 東經(jīng)115°22′34.7″，北緯26°20′08.2″。本站于2016年1月由江西省文局設(shè)立為中小河流水文站，常年站。流量為二類精度站。監(jiān)測(cè)斷面設(shè)于濊水下游，集水面積772 km2，至河口距離6 km。圖7選取是興國水文站建站以來最大洪水來分析，由圖可知興國站水位過程與地下水過程比較吻合，地下水水位后期處于較高一個(gè)水位難以下降。

圖7 興國站2019年6月9日超警戒地表水與地下水關(guān)系

地表水位與雨量可以建立相關(guān)聯(lián)系，地下水位與地表水位有相關(guān)性，等列同理推求到地下水位與雨量關(guān)系(見圖8)。

圖8 興國水文站上游3h面雨量與水位漲幅關(guān)系

5 地下水水資源量與地下水位關(guān)系

地下水量與地下水水位息息相關(guān)，數(shù)據(jù)表明章江唐江至水南段、興國歲水段地下水常年處于正常值，但是地下水的開發(fā)利用率極低。根據(jù)2018年中國水資源公報(bào)(枯水代表年)，江西地表水資源量為1 129.9億 m3，地下水資源量為298.5億 m3，地表水用量240.6億 m3，地下水用量8億 m3，江西的地下水資源量為地表水資源量的,26.4%左右，可開發(fā)效率僅為3.3%。贛南地區(qū)地下水開采量為1.09億 m3。按國土面積分配，僅為全省平均開采率的50%。

6 未來建設(shè)方向

(1)加快地下水管網(wǎng)建設(shè)力度，按照水利部水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管的要求加強(qiáng)地下水的監(jiān)管力度。尤其是礦山地區(qū)地下水位監(jiān)測(cè)，由行業(yè)單位進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)管。北斗衛(wèi)星通信技術(shù)2018年起應(yīng)用于國家地下水監(jiān)測(cè)工程，目前使用這一技術(shù)的地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要分布于我國新疆、內(nèi)蒙古、青海、西藏等省份邊遠(yuǎn)地區(qū)[4]。先進(jìn)技術(shù)要擴(kuò)展全國范圍內(nèi)應(yīng)用，加快完善信息提速整合分析效果。

(2)地下水管理缺失，南方省份加強(qiáng)地下水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)與地表水的重視程度不匹配；尤其是興國、南康地區(qū)，大余崇義礦區(qū)地下水監(jiān)測(cè)，在礦區(qū)周邊區(qū)域地下水位觀測(cè)重要性不言而喻，尤其是贛南地區(qū)礦區(qū)多，周邊采掘情況較嚴(yán)重區(qū)域枯水期易發(fā)生地陷災(zāi)害。地下水位觀測(cè)與地震頻發(fā)的關(guān)聯(lián)性是研究方向，若地震發(fā)生，地下水位出現(xiàn)波動(dòng)性改變，可以預(yù)見性發(fā)現(xiàn)地震或者地陷現(xiàn)象發(fā)生，為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)預(yù)警。

(3)尤其是降雨較少年份加強(qiáng)地下水的開發(fā)利用，加強(qiáng)測(cè)井的實(shí)際作用，建立相關(guān)模型分析?？梢宰鳛橄嚓P(guān)水情預(yù)報(bào)的參考性材料。相關(guān)人才力量的儲(chǔ)備也是關(guān)鍵，這樣監(jiān)測(cè)資料分析才能形成閉環(huán)[4]。

(4)優(yōu)化地下水的應(yīng)用率，水文部門加強(qiáng)資料收集整理，計(jì)算地下水的水資源量，為贛南地區(qū)尤其是章江兩岸城鎮(zhèn)應(yīng)急飲用水源提供可靠詳實(shí)資料保障。地下水開采區(qū)(礦區(qū))強(qiáng)化水資源水質(zhì)監(jiān)測(cè)，農(nóng)村底下飲用水監(jiān)測(cè)，牢固樹立源頭保護(hù)的意識(shí)和控制力[5]。