廣饒縣地下水位動態(tài)變化規(guī)律探析

(山東省東營市水文局，山東 東營 257000)

1 研究區(qū)概況

廣饒縣位于東營市南端，地處太沂山北麓山前沖淤積平原和黃泛平原交迭地帶。全縣總面積1 138 km2，境內(nèi)地形自西南向東北逐漸傾斜，西南部最高高程28 m，東北部最低2 m，自然坡降0.48‰，區(qū)內(nèi)地勢平緩，地貌類型以微地貌為主，包括：緩崗、淺平洼地、微斜平地、河階地、海濱灘涂等。水文地質(zhì)條件分部南北不同，水資源空間分布存在差異。南部井灌區(qū)淺層及深層地下水相對儲存豐富，水質(zhì)較好，取水便利，供水穩(wěn)定；北部地區(qū)淺層地下水為微咸水和咸水，僅深層地下承壓淡水可利用，資源量有限，補(bǔ)給困難，開發(fā)潛力有限。

2 區(qū)域氣候條件

廣饒縣地處暖溫帶，屬季風(fēng)性氣候，境內(nèi)氣候無明顯差異。氣候特征是雨、熱同季，寒暑交替，四季分明。春季為3～5月，氣溫回暖快，降水少，風(fēng)速大，氣候干燥；夏季為6～8月，氣溫高，濕度大，降水集中，氣候濕熱。秋季為9～11月，氣溫下降，雨量驟減，天高氣爽；冬季為12～2月，雨雪稀少，寒冷干燥。多年平均降水量560.6 mm(1956—2014年)，多集中在6～9月份。

3 區(qū)域地下水監(jiān)測井基本情況

廣饒縣自1975年開始監(jiān)測地下水位，監(jiān)測方式均為人工。因區(qū)域地下水超采區(qū)治理及城市化發(fā)展等因素影響，部分地下水井被填埋或遭破壞，監(jiān)測數(shù)據(jù)系列延續(xù)性較差。通過選取區(qū)域內(nèi)6眼人工監(jiān)測井，其中小清河以南3眼，小清河以北3眼，根據(jù)近五年地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地下水位年際、年內(nèi)動態(tài)規(guī)律及其與影響因素關(guān)聯(lián)情況。監(jiān)測井的選擇考慮了數(shù)據(jù)的代表性，基本情況見表1。

4 地下水位動態(tài)變化規(guī)律分析

4.1 年際水位變化趨勢分析

地下水位動態(tài)在大氣降水、灌溉、人工開采、地形地貌 、地質(zhì)構(gòu)造、巖性等自然和人為因素的綜合作用下 ,處于不停的變化之中,其中最主要的制約因素是大氣降水和人工開采[1-2]。根據(jù)2013～2017年廣饒縣地下水監(jiān)測統(tǒng)計(jì)資料，分析區(qū)域內(nèi)年際地下水變化特征,其動態(tài)過程可分為 2 個(gè)階段。 2013～2015年，地下水位呈下降趨勢，由4.22 m下降到3.63 m,下降速率0.30 m/a;2015～2017年地下水位呈上升趨勢,2016年地下水位較2015年上升0.40 m,2016～2017年地下水位變化呈平緩狀態(tài)，水位變幅0.01 m。通過年度區(qū)域用水調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2015年廣饒縣井灌區(qū)灌溉用水量較往年偏多，監(jiān)測井點(diǎn)出現(xiàn)抽水情況，造成地下水位快速下降，導(dǎo)致本年度地下水位明顯偏低。自2016年起，廣饒縣實(shí)施地下水超采區(qū)綜合治理方案，治理范圍涵蓋廣饒縣大部分地區(qū)；井灌區(qū)主要通過節(jié)水灌溉、地表水源替代等措施壓減地下水開采量，地下水開采量減小，地下水位出現(xiàn)明顯上升。地下水位年際變化總體呈下降趨勢，如圖1所示。

表1 廣饒縣地下水監(jiān)測井基本情況

圖1 廣饒縣地下水位2013-2017年際變化曲線圖

4.2 多年月平均地下水位動態(tài)變化規(guī)律分析

在多年年均地下水位動態(tài)變化規(guī)律分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行多年月均地下水埋深動態(tài)變化規(guī)律分析，以掌握地下水位在年內(nèi)月份分布的動態(tài)變化[3]。從圖2可以看出，2013～2017年區(qū)域內(nèi)地下水位最大月份是非灌溉期的3月，地下水位最低是6月上旬，9月份、11月份分別出現(xiàn)下半年水位最高值、最低值，多年月平均水位變化范圍-3.80～4.12 m；地下水水位表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性周期變化的規(guī)律，地下水位總體表現(xiàn)出穩(wěn)定—下降—上升—穩(wěn)定態(tài)勢。

圖2 廣饒縣多年月平均地下水變化曲線

形成以上年內(nèi)月均地下水位動態(tài)變化規(guī)律的主要因素與農(nóng)田灌溉、降水量、蒸發(fā)量有關(guān)。每年4～6月份，為保證農(nóng)作物正常生長的需水量，農(nóng)田灌溉集中開采淺層地下水，形成以開采為主要消耗的地下水水位下降動態(tài)，并且水面蒸發(fā)量逐月增大，總蒸發(fā)量占全年的40%，造成淺層地下水區(qū)域性水位下降，6月地下水位下降至年內(nèi)較低狀態(tài)，水位降幅達(dá)到1.62 m。6～9月份，雖然蒸發(fā)量較高，但由于年降水主要集中在該時(shí)間段，總降水量占全年的50%以上，地下水位得到有效補(bǔ)給，水位開始逐漸上升，9月份出現(xiàn)下半年最高地下水位3.99 m。9～11月份，進(jìn)入冬小麥播種期及冬灌期，地下水開采量增加，地下水位再度下降。11～12月份，由于降水量和蒸發(fā)量均比較小，地下水開采量明顯減少，地下水位回升進(jìn)入相對穩(wěn)定期。從時(shí)間上看，這些變化說明降水是廣饒縣地下水的重要補(bǔ)給來源之一，具有一定的滯后性，因監(jiān)測區(qū)域不同土質(zhì)、土壤的滲透性差異，這種滯后性的變化也不同；農(nóng)田灌溉用水是引起區(qū)域內(nèi)地下水位變化的重要因素。

5 對策及建議

(1)大力實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水工程與節(jié)水措施。廣饒縣農(nóng)業(yè)灌溉用水來源分兩種，小清河以北主要以引黃引河取水灌溉，小清河以南以地下水灌溉為主。結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)節(jié)水實(shí)際情況，小清河以北以干渠節(jié)水襯砌、末級渠系改造為主，小清河以南以地埋低壓管灌為主，大力實(shí)施干渠節(jié)水改造和田間節(jié)水灌溉工程，積極推進(jìn)噴灌、微灌等現(xiàn)代與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，著力提升農(nóng)業(yè)用水效率。同時(shí)，積極推廣農(nóng)業(yè)先進(jìn)節(jié)水生產(chǎn)技術(shù)，提高科學(xué)管水、用水技術(shù)水平，降低農(nóng)業(yè)用水成本，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)增效目標(biāo)。

(2)推進(jìn)水源置換，逐步封停區(qū)域內(nèi)地下取水工程。建設(shè)工業(yè)用水調(diào)蓄水庫增容工程，調(diào)蓄南水北調(diào)長江水、引黃水及其他水源，加快工業(yè)供水管網(wǎng)建設(shè)，增強(qiáng)工業(yè)供水能力，為工業(yè)聚集區(qū)實(shí)施水源轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)；根據(jù)區(qū)域內(nèi)地下水井質(zhì)量、水質(zhì)狀況、及供水對象等情況，采用封存?zhèn)溆?、永久填埋等方式封停地下取水工程；?shí)現(xiàn)壓減地下水開采量年度指標(biāo)。

(3)提升地下水監(jiān)測自動化水平，加強(qiáng)地下水動態(tài)研究。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測地下水位變化方式，時(shí)效性差。通過安裝在線水位監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測水位，真實(shí)記錄地下水位的變化情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)受客觀因素影響較小。同時(shí)，加強(qiáng)地下水動態(tài)的研究，掌握歷史及當(dāng)前的地下水水位、埋深及運(yùn)動,進(jìn)一步研究區(qū)域地下水動態(tài)的規(guī)律，預(yù)測地下水未來發(fā)展的趨勢，并可針對性地指導(dǎo)地下水資源的開發(fā)利用，最大程度地避免由于開發(fā)利用不當(dāng)帶來的被動局面。