地下水“紅黃藍(lán)”劃分標(biāo)準(zhǔn)在廊坊市的應(yīng)用

劉 暢

（河北省廊坊水文勘測(cè)研究中心，河北 廊坊 065000）

廊坊市坐落于華北平原東北部，地處京津之間，是河北省唯一沒有調(diào)蓄水庫的設(shè)區(qū)市，水資源十分匱乏。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，需水量不斷增大，地下水嚴(yán)重超采。近年來，隨著最嚴(yán)格水資源管理制度監(jiān)管力度的強(qiáng)化，無序開采地下水狀況得到有效抑制，地下水開采量的增量逐漸趨于穩(wěn)定。以廊坊市10個(gè)縣（市、區(qū)）為行政單位，采用地下水埋深下降速率作為分析指標(biāo)，對(duì)行政區(qū)域進(jìn)行“紅黃藍(lán)白”地下水水資源管理分區(qū)，為地下水的使用、管理和保護(hù)提供一定的參考。

1 研究區(qū)域現(xiàn)狀

1.1 地理位置

廊坊市位于北緯38°30′-40°05′、東經(jīng)116°07′-117°15′，國土面積6 429 km2，下轄廣陽、安次2 個(gè)區(qū)，大廠、香河、固安、永清、文安、大城6 個(gè)縣和三河、霸州2個(gè)縣級(jí)市，市區(qū)規(guī)劃面積70 km2。

1.2 水文氣象

廊坊市地處中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。夏季炎熱多雨、冬季寒冷干燥、春季溫暖多風(fēng)、秋季涼爽適宜，雨熱同季，有利于農(nóng)作物生長。多年平均降水量513.5 mm，降水時(shí)間分布不均，主要集中在汛期，6—9 月降水量占全年降水量的70%～80%。各縣（市、區(qū)）氣候基本一致，多年平均氣溫11.5℃。夏季偏南風(fēng)，冬季偏北風(fēng)，年平均風(fēng)速1.5～2.5 m∕s。早霜一般始于10月中下旬，晚霜一般止于翌年4 月中下旬，年平均無霜期183 d左右。

1.3 水文地質(zhì)

依據(jù)賦存條件和含水介質(zhì)的孔隙特征，將地下水劃分為兩大類含水巖組，即松散巖類孔隙水含水巖組和碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水巖組。

1.3.1 松散巖類孔隙水含水巖組

該含水巖組主要由第四系松散沉積物組成，廣泛分布在廊坊市中南部地區(qū)。多由礫石、砂石組成，粒徑較大，水動(dòng)力特性主要為潛水、微承壓水、承壓水。含水層由西北向東南粒徑變小，厚度變薄，富水性變差。在大城縣、文安縣及安次區(qū)東南部有微咸水、咸水分布。根據(jù)成因類型，可將第四系地層自上而下劃分為4個(gè)含水組。

（1）第Ⅰ含水組（全新統(tǒng)Q4）。底板平緩，埋藏深度30～40 m，局部50～60 m，含水層厚度一般為5～10 m，局部大于10 m，沉積較薄，顆粒較細(xì)。巖性以細(xì)沙、中細(xì)砂為主，單井單位出水量2.50～5.00 m3∕（h·m），局部5.00～10.0 m3∕（h·m）。地下水水力特征為潛水，礦化度一般小于2.0 g∕L。

（2）第Ⅱ含水組（上更新統(tǒng)Q3）。底板略顯基底特征，基底是經(jīng)過褶皺、變質(zhì)作用的結(jié)晶變質(zhì)巖經(jīng)過地槽階段硬化而成的。本組南北兩端底板深度80～150 m，中間底板深度160～200 m。含水層厚度20～30 m，局部為30～50 m，含水層巖性以細(xì)砂及含礫中砂為主。該組全淡水區(qū)單井單位出水量10.0 m3∕（h·m）左右，有咸水區(qū)單井單位出水量一般為2.50～5.00 m3∕（h·m）。地下水水質(zhì)較好，礦化度一般小于1.0 g∕L，水力特征為微承壓水。

（3）第Ⅲ含水組（中更新統(tǒng)Q2）。底板形態(tài)明顯顯露出基底特征，斷凹區(qū)深，斷凸區(qū)淺，變化比較大，底板埋藏深度大城斷凸區(qū)240～280 m，冀中臺(tái)陷固安斷凹區(qū)380～400 m。含水層厚度一般為40～60 m，局部為60～130 m。巖性以細(xì)、中砂及含礫粗砂為主，單井單位出水量5.00～15.0 m3∕（h·m），局部為10.0～30.0 m3∕（h·m）。地下水水質(zhì)良好，礦化度小于1.0 g∕L，水力特征為承壓水。

（4）第Ⅳ含水組（下更新統(tǒng)Q1）。底板埋藏深度北部500～520 m、南部420～480 m，含水層厚度25～60 m。巖性以含礫中砂及細(xì)砂為主，單井單位出水量為5.00～15.0 m3∕（h·m）。地下水水質(zhì)良好，礦化度小于1.0 g∕L，水力特征為承壓水。

1.3.2 碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水巖組

此類含水巖組主要分布在三河市山前平原地帶，巖性以奧陶系灰?guī)r、寒武系、震旦系白云巖為主，裂隙巖溶發(fā)育。巖性以含礫中粗砂為主，富水性強(qiáng)，單井單位出水量一般為6.00～150 m3∕（h·m），但分布不均勻，含水層厚度30～150 m不等。

2 地下水“紅黃藍(lán)白”水資源管理分區(qū)

廊坊市地下水“紅黃藍(lán)白”水資源管理分區(qū)的劃分標(biāo)準(zhǔn)主要參考地下水“紅黃藍(lán)”預(yù)警線標(biāo)準(zhǔn)，地下水平均下降速率超過紅線的行政區(qū)為紅區(qū)，超過黃線不到紅線的行政區(qū)為黃區(qū)，超過藍(lán)線不到黃線的行政區(qū)為藍(lán)區(qū)，不到藍(lán)線的行政區(qū)為白區(qū)。

根據(jù)人工觀測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)井的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料，針對(duì)最小行政單元進(jìn)行地下水下降速率計(jì)算分析，劃分“紅黃藍(lán)白”區(qū)，從而更有效地管理和保護(hù)地下水資源。

2.1 樣本井選擇

依據(jù)地下水賦存條件以及補(bǔ)充、徑流和排泄特點(diǎn)，主要選取第Ⅰ含水組淺層地下水井作為樣本井。分析區(qū)淺層地下水分布廣泛，具有一定的區(qū)域代表性，水質(zhì)良好，直接受降水、地表水和地下徑流的垂直和側(cè)向補(bǔ)給，可不斷得到恢復(fù)和補(bǔ)充。根據(jù)地下水靜態(tài)劃分指標(biāo)和廊坊市地下水水文地質(zhì)特征，樣本井的選取原則為：上限埋深2 m，下限埋深10 m，且近年來觀測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)、穩(wěn)定，受人為影響較小。由于三河市和固安縣地下水類型混合水居多，通過歷年地下水埋深數(shù)據(jù)分析，選取上限埋深為10 m、下限埋深為20 m的淺層井來計(jì)算分析。

本次分析以各縣（市、區(qū)）為劃分對(duì)象，同時(shí)考慮資料的代表性和連續(xù)性，對(duì)地下水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和篩選，在全市54眼淺水井中選取42眼作為分析研究對(duì)象，選取近10 a（2011—2020 年）的地下水埋深數(shù)據(jù)作為研究系列，基本可代表現(xiàn)狀條件下的地下水變化特征，各行政區(qū)淺層觀測(cè)井及樣本井?dāng)?shù)量詳見表1。

表1 各縣（市、區(qū)）淺層觀測(cè)井及選取數(shù)量分布

2.2 管理分區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)

地下水埋深是地下水變化最直觀的表現(xiàn)形式，其變化趨勢(shì)可直觀反映地下水變化特征，選用地下水埋深下降速率作為“紅黃藍(lán)白”分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，淺層地下水分區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。

表2 淺層地下水分區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 管理分區(qū)劃分成果

一般將含水層的1∕2～2∕3作為地下水開采降深的限制指標(biāo)，采用淺層地下水上限埋深的1∕2 作為劃分指標(biāo)。根據(jù)廊坊市淺層地下水劃分標(biāo)準(zhǔn)，選取樣本井淺層地下水埋深數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出各行政區(qū)地下水埋深下降速率及平均值，劃分廊坊市地下水“紅黃藍(lán)白”分區(qū)。各行政區(qū)淺層地下水下降速率成果詳見表3，管理分區(qū)成果如圖1所示。

表3 各行政區(qū)淺層地下水下降速率成果

圖1 廊坊市淺層地下水管理分區(qū)成果

（1）紅色管理區(qū)。即淺層地下水埋深下降速率超過紅線規(guī)定的地區(qū)，為嚴(yán)重超采區(qū)，表明地下水開采量已經(jīng)突破最終預(yù)警線，超過地下水保護(hù)限度，水資源供需矛盾急需解決治理。這些地區(qū)要實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，有效控制不合理開發(fā)利用水資源行為，積極開展水資源保護(hù)工作。廊坊市不存在紅色管理區(qū)。

（2）黃色管理區(qū)。即淺層地下水平均下降速率越過黃線不到紅線的地區(qū)，為開采預(yù)警區(qū)，表明地下水開采量已經(jīng)突破了中期預(yù)警線，其地下水資源已不可再進(jìn)一步開采，需要實(shí)施積極的地下水管理制度。廊坊市不存在黃色管理區(qū)。

（3）藍(lán)色管理區(qū)。即淺層地下水平均下降速率越過藍(lán)線不到黃線的地區(qū)，地下水開采量突破了初期預(yù)警線，但地下水下降速率較慢，水資源的開采和保護(hù)是可持續(xù)的，可實(shí)行常規(guī)的地下水資源管理制度，對(duì)開發(fā)利用水資源實(shí)施有效管理。由圖1可知，三河、香河、固安和霸州4個(gè)縣市屬于藍(lán)色管理區(qū)。

（4）白色管理區(qū)。即淺層地下水平均下降速率不到藍(lán)線的地區(qū)，地下水埋深多年來較為穩(wěn)定，其開發(fā)、利用和保護(hù)處于可持續(xù)狀態(tài)，可實(shí)施常規(guī)的地下水保護(hù)政策。由圖1可知，白色管理區(qū)主要分布在大廠縣、廊坊市區(qū)（廣陽區(qū)、安次區(qū)）、永清縣、文安縣和大城縣。

3 結(jié)語

（1）對(duì)廊坊市各縣（市、區(qū)）近10 a（2011—2020年）的淺層地下水埋深數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，將地下水埋深下降速率作為分析指標(biāo)，進(jìn)行地下水“紅黃藍(lán)白”水資源管理分區(qū)，明確需采取的水資源管理措施。

（2）利用地下水埋深下降速率作為分析指標(biāo)進(jìn)行“紅黃藍(lán)白”分區(qū)，考慮影響因素較為單一，但是簡(jiǎn)單有效，具有一定參考價(jià)值。通過“紅黃藍(lán)白”區(qū)域的劃分，可明確各行政區(qū)地下水資源開采利用情況，更好地掌握淺層地下水動(dòng)態(tài)變化情況，為科學(xué)開發(fā)利用地下水資源、防止地下水資源過度開采提供一定的科學(xué)依據(jù)。

（3）地下水埋深數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)變化的，隨著地下水超采綜合治理措施的實(shí)施和生態(tài)補(bǔ)水工作的開展，水資源開發(fā)利用格局將發(fā)生變化。同時(shí)，區(qū)域下墊面條件以及地下水補(bǔ)徑排關(guān)系的變化也會(huì)造成地下水區(qū)域相互轉(zhuǎn)化，需及時(shí)修正更新分區(qū)成果。

（4）受資料限制，只對(duì)淺層地下水埋深數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，考慮的地下水下降速率影響因素并不全面，在以后將會(huì)繼續(xù)拓寬影響因素的考慮范圍，進(jìn)一步提高分析精度。