邯鄲市平原區(qū)淺層地下水動態(tài)變化及對策措施

鄭艷軍

(河北省邯鄲水文水資源勘測局,河北 邯鄲 056001)

20世紀(jì) 80年代以來,由于氣候條件的變化和人類活動的參與,邯鄲市平原區(qū)淺層地下水位逐年下降,改變了地下水的補(bǔ)、徑、排條件,地下水的運(yùn)動規(guī)律發(fā)生了一系列的變化,并造成了一系列的地下水環(huán)境地質(zhì)問題。水資源緊缺已制約了邯鄲市經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的需要,有必要對地下水資源進(jìn)行合理配置、優(yōu)化調(diào)度,從地下水的動態(tài)變化進(jìn)行研究,提出地下水的可持續(xù)利用對策。

1 水文地質(zhì)概況

邯鄲市平原區(qū)在地質(zhì)演變歷史過程中,沉積了巨厚的松散沉積物,形成了邯鄲市平原區(qū)地下水的主要流動系統(tǒng)。

垂向上,由上到下根據(jù)含水層沉積韻律分布、地下水之間的水力聯(lián)系及水流場特征等,可把第四系松散含水層劃分為 4個含水層組。其中,第一、二含水層組,地下水位埋藏較淺,具有水交替顯著、短周期循環(huán)的特點(diǎn),地下水頭具有無壓或微承壓特性,一般稱其為淺層地下水;第三、四含水層組,地下水位埋藏較深,具有水交替緩慢,中等周期循環(huán)的特點(diǎn),地下水頭具有承壓特性,一般稱其為深層地下水。

淺層地下水補(bǔ)給來源主要是大氣降水入滲補(bǔ)給,約占地下水總補(bǔ)給量的 60%～90%,其次是山前側(cè)向徑流補(bǔ)給、河道滲漏補(bǔ)給和渠系滲漏補(bǔ)給、渠灌田間入滲補(bǔ)給和井灌回歸補(bǔ)給等。

2 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

邯鄲市平原區(qū)地下水大規(guī)模開發(fā)利用始于 20世紀(jì) 80年代。經(jīng)過幾十年的建設(shè),邯鄲市的機(jī)井已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模,機(jī)井?dāng)?shù)由 20世紀(jì) 80年代的 2800多眼發(fā)展到 2008年的 10.16萬眼,其中深層機(jī)井 0.77萬眼,純井灌面積 670萬畝,地下水開采量 13.86億 m3(其中,深層開采量 4.57億 m3、微咸水開采量 0.67 m3)

3 地下水動態(tài)變化

邯鄲市平原區(qū)地下水流動總的趨勢是由西向東,在中部平原轉(zhuǎn)向東北,水力坡度逐漸變小,徑流越來越緩慢。在區(qū)域內(nèi)部,地下水徑流方向由漏斗外圍流向漏斗中心。在常年性河流兩岸,形成與河流位置相當(dāng)?shù)牡叵滤炙畮X,由分水嶺向兩側(cè)徑流。

3.1 大規(guī)模開采地下水初期地下水動態(tài)

20世紀(jì) 80年代初期,隨著農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展和地下水開采量逐年增大,邯鄲市平原區(qū)地下水位呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。

其中,滏西平原區(qū)地下水埋深為 2～8 m,黑龍港平原區(qū)地下水埋深為 3～10 m,漳衛(wèi)河平原區(qū)地下水埋深為 3～8 m,馬頰河平原區(qū)地下水埋深為 5～7 m。

在地下水集中開采區(qū),形成了一些農(nóng)業(yè)開采型地下水位下降漏斗。

3.2 地下水動態(tài)現(xiàn)狀

地下水經(jīng)過近 30年的開采后,在一些超量開采地下水的地區(qū),陸續(xù)形成了若干個地下水位下降漏斗并不斷擴(kuò)展。地下水位已呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域下降,地下水流場由天然狀態(tài)逐漸變化發(fā)展為非穩(wěn)定狀態(tài)。

2008年底,邯鄲市平原區(qū)地下水平均埋深為 21.85 m,其中,滏西平原區(qū)地下水平均埋深為 20.97 m,黑龍港平原區(qū)地下水平均埋深為 21.36 m,漳衛(wèi)河平原區(qū)地下水平均埋深為 24.44 m,馬頰河平原區(qū)地下水平均埋深為 23.84 m。

3.3 地下水動態(tài)年際變化特征

據(jù)邯鄲平原區(qū) 1980～2008年來的淺層地下水動態(tài)觀測資料分析,年際動態(tài)變化情況大致為:地下水的平均埋深由1980年末的 7.16 m發(fā)展到 2008年末的 21.85 m,平均年下降速率為 0.52 m/а,是全省同期平均年下降速率 0.35 m/а的 1.5倍。其中,1981～1990年的 10間年,地下水位平均年下降速率為 0.44 m/а,1991～2000年的 10年間,地下水位平均年下降速率為 0.55 m/а,2001～2008年的 8年間,地下水位平均年下降速率為 0.59 m/а。年下降速率最快的時期在 1991～1992年,地下水位平均年下降速率為 1.76 m/а。

4 地下水資源量的變化

4.1 地下水資源量現(xiàn)狀

根據(jù)《河北省邯鄲市水資源評價》(2006年)成果,邯鄲市平原區(qū)多年平均地下水資源量為 7.70億 m3,其中礦化度不大于 1 g/L的資源量為 3.49億 m3。其中,滏西平原區(qū)地下水資源模數(shù)達(dá)到 10萬 ～20萬 m3/k m2,黑龍港平原區(qū)為11萬 ～16萬 m3/k m2,漳衛(wèi)河平原區(qū)為 13萬 ～16萬 m3/k m2,馬頰河平原區(qū)為 11萬 ～12萬 m3/k m2。

邯鄲市平原區(qū)淺層地下淡水資源可開采量為 7.85億,其中,滏西平原區(qū)可開采模數(shù)達(dá)到 10萬 ～15萬 m3/k m2,黑龍港平原區(qū)為 10萬～14萬 m3/k m2,漳衛(wèi)河平原區(qū)為 12萬～16萬 m3/k m2,馬頰河平原區(qū)為 11萬 ～12萬 m3/k m2。

4.2 地下水資源量的變化

由于人類活動的參與,地下水埋深不斷加大,地下水資源量在逐漸減少,與以往成果比較,地下水資源量下降24.7%。其中,降水入滲補(bǔ)給量下降幅度 28.5%,地表水體入滲補(bǔ)給下降幅度 27.3%,井灌回歸水量下降幅度 39.8%。淺層地下水可開采量下降幅度 18.9%。

1991～2000年期間與 1980～1990年期間比較,井灌回歸補(bǔ)給量平均下降 37.8%,地表水體滲漏補(bǔ)給量下降24.6%,其中,渠灌田間入滲補(bǔ)給量下降 45.7%,地表水體滲漏對地下水的補(bǔ)給量占地下水資源量的比例由 19.8%下降到15.6%。

5 環(huán)境地質(zhì)問題

80年代以來,由于地下水的超量開采,引起了一系列的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害,在淺層地下水分布區(qū),主要是含水層疏干、形成淺層地下水位下降漏斗、地面沉降、地面裂縫和水質(zhì)惡化。

5.1 含水層局部疏干

由于淺層地下水位連年持續(xù)下降甚至降到含水層底板,導(dǎo)致局部含水層疏干。邯鄲市淺層地下水含水層疏干區(qū)域主要位于永年東楊莊和邯鄲市城區(qū),據(jù)不完全統(tǒng)計,邯鄲市疏干面積為 430 k m2。

5.2 淺層地下水位降落漏斗形成

由于長期超采,2008年底,邯鄲市平原區(qū)形成了邯鄲市城區(qū)、永年東楊莊、肥鄉(xiāng)天臺山、魏縣、館陶壽山寺等 5個較大的漏斗,漏斗區(qū)面積達(dá) 2 230 k m2。除邯鄲市主城區(qū)外,近幾年其余幾個漏斗區(qū)面積均有不同程度的擴(kuò)大。

5.3 地面沉降

由于地下水超采引起地下水位持續(xù)下降,導(dǎo)致黏土釋水、地層壓密固結(jié),從而形成地面沉降,邯鄲市目前有兩處地面沉降區(qū),即邯鄲市市區(qū)沉降區(qū)、肥鄉(xiāng)天臺山村沉降區(qū)。至今沉降均已超過 400 m m。

5.4 地面開裂

地下水位持續(xù)下降已引起數(shù)條較大的地面裂縫,長度在700～1 850m之間,寬度為 1～10 m,最大一條是主城區(qū)內(nèi)電臺地裂縫,從干休所經(jīng)電臺、春廠村、東莊至和平路,長 1 850 m,裂縫導(dǎo)致管道錯位,道路損壞、墻體開裂等問題。

5.5 水質(zhì)惡化

由于地下水長期超采,水位持續(xù)下降,使水動力條件和物理化學(xué)環(huán)境遭到破壞,進(jìn)而引起地下水質(zhì)惡化,邯鄲市平原區(qū)淺層地下水礦化度、總硬度處于逐年增加趨勢。

6 對策措施

6.1 政府宏觀調(diào)控、實(shí)行量水發(fā)展

政府及水行政主管部門對本地的水資源必須有清醒的認(rèn)識,在掌握本地水資源可利用量的基礎(chǔ)上,制定經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展戰(zhàn)略。對嚴(yán)重地下水超采區(qū)和地面沉降區(qū),要嚴(yán)格限制打井,要限采禁采直至封井,保護(hù)好有限的地下水源。

6.2 壓縮農(nóng)業(yè)用水、推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)

從資料分析,農(nóng)業(yè)用水占全市總用水量的 70%以上,邯鄲市節(jié)水的重點(diǎn)是農(nóng)業(yè)。建立節(jié)水高效農(nóng)業(yè)與現(xiàn)代旱作農(nóng)業(yè)相結(jié)合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,最大限度降低水資源對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的制約。在平原區(qū)和地下水超采嚴(yán)重的黑龍港地區(qū),積極推動棉花、大豆、花生、谷子等低耗水、高效益、抗災(zāi)能力較強(qiáng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大力推行先進(jìn)的節(jié)水灌溉制度,將工程節(jié)水、管理節(jié)水和農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)相結(jié)合,促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

6.3 實(shí)施城市節(jié)水、建立節(jié)水型社會

城市節(jié)水的重點(diǎn)是工業(yè),工業(yè)節(jié)水主要是通過優(yōu)水優(yōu)用、廢污水改造和中水回用等措施,實(shí)行定額供水、總量控制,提高用水重復(fù)利用率。由此降低地下水的開采強(qiáng)度,使工業(yè)型開采漏斗不再發(fā)展,使其逐步恢復(fù)。

6.4 多方開源,調(diào)水補(bǔ)源

開源可以從以下幾方面考慮:(1)攔蓄降水、利用雨洪,緩解水資源緊缺狀況;(2)充分利用中水等再生水,實(shí)現(xiàn)一水多用;(3)外流域調(diào)水,保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。采取上述措施不但可以減少當(dāng)?shù)厮Y源的利用量,還可以把多于的水用于補(bǔ)給回灌地下水,減緩地下水位持續(xù)下降,保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。

6.5 依靠科學(xué)技術(shù)、加強(qiáng)地下水動態(tài)監(jiān)測

地下水動態(tài)監(jiān)測工作的重點(diǎn)是;地下水超采區(qū)、大型漏斗區(qū)、重要水源地、地下水嚴(yán)重污染區(qū)。適當(dāng)增加地下水動態(tài)監(jiān)測站點(diǎn),適時監(jiān)控地下水的動態(tài)變化情況,以便發(fā)現(xiàn)問題,及時處理,為實(shí)行水資源的科學(xué)調(diào)度、優(yōu)化配置和合理開發(fā)提供重要依據(jù)。