承德地區(qū)地下水分布特征及動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)分析

袁 杰，張向宇，張曉紅

(河北省承德水文水資源勘測(cè)局，河北 承德 067000)

承德市位于河北省東北部，市域面積39 519 km2，境內(nèi)有灤河、潮白河、遼河、薊運(yùn)河四大水系。2011年承德市地表水資源量18.741 7億 m3，地下水資源量17.1億 m3，其中灤河山區(qū)地下水資源量為 13.637億 m3，潮白、薊運(yùn)河地下水資源量為2.561 1億 m3。重復(fù)水量 13.734億 m3。2011年地下水資源量比2010年多5.136億 m3。承德市水資源受降雨及地貌等因素影響，時(shí)空分布不均，年際變化較大。承德市多年平均降水量為212.22億 m3，年降水深533 mm。多年平均徑流量32.89億 m3。全區(qū)徑流量年內(nèi)分配與降水量基本一致，多年平均徑流量70%集中在汛期(6－9月)，最大降水量與最大徑流量一般出現(xiàn)在7月。

1 水文地質(zhì)條件

承德地質(zhì)分區(qū)屬高山水文地質(zhì)亞區(qū)，地下水主要賦存于河谷第四系沖洪積松散堆積含水層中，為孔隙水。按含水特性可分為基巖裂隙含水巖組和松散巖類孔隙含水巖組兩種類型

基巖裂隙含水巖組，裂隙水分布在地形陡峭的分水嶺部位，地開坡度大，風(fēng)化殼厚度薄，降水很快以地表徑流流失，入滲量小，地下水較貧乏，而山坡坡角或地勢(shì)低洼部位以及河谷部位，風(fēng)化殼相對(duì)厚一些，易于大氣降水的入滲補(bǔ)給，地下水較豐富，斷裂(層)影響帶或巖體與圍巖接觸部位是裂隙水的主要富集地帶。富水性因巖性和裂隙發(fā)育程度不同，差異性較大。主要分布于山區(qū)河谷地帶、山間盆地及壩上地區(qū)。較大河谷的中下游地帶，河谷較為寬闊，局部形成河谷盆地，含水層較厚，為孔隙水的富水地段，是城鎮(zhèn)廠礦的主要供水水源。該含水巖組是承德地區(qū)最具有開采價(jià)值的主要含水巖組。

承德地區(qū)地下水一般不具承壓性，屬于潛水，含水層多是單一含水層，含水層厚度約為5～13 m，埋深為 1～9 m。河谷內(nèi)地下水與地表水水力聯(lián)系密切，地下水與地表水的流向一致，相互轉(zhuǎn)化，相互補(bǔ)充，但含水層水量調(diào)蓄能力較弱，其富水程度與地表水流量大小密切相關(guān)。雨季地下水獲得充沛的補(bǔ)給，儲(chǔ)存量增加，水位上升。枯水季節(jié)，消耗量大于補(bǔ)給量，存儲(chǔ)量減少，水位下降。

2 地下水站網(wǎng)與地下水動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)

承德水文水資源勘測(cè)局目前實(shí)有地下水監(jiān)測(cè)井19眼，其中淺井19眼，深井0眼;基本井16眼、開采井3眼。其中城市井3眼、水源地井1眼。下面我們以波羅諾地下水監(jiān)測(cè)站代表區(qū)為例，研究承德地區(qū)的地下水動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。

代表區(qū)為灤河支流興洲河，波羅諾地下水監(jiān)測(cè)站，其位于豐寧縣東南部，左邊為潮河。豐寧縣地處冀北山地，西部處于內(nèi)蒙古高原南沿，南部屬燕山山脈，地形自西北向東南傾斜。毫松壩、宜肯壩從境內(nèi)東北延伸到西南，把全縣自然分成為壩上和壩下兩個(gè)地形區(qū)。壩上平坦開闊，起伏和緩。壩下山巒起伏，峰嶺連綿。最高峰云霧山海拔2 047 m。河流交錯(cuò).川谷縱橫，低山、丘陵廣泛分布，海拔在600～1 000 m。本區(qū)地下水徑流方向與地形一致，呈北西——南東向，2011年波羅諾站地下水平均埋深6.83 m。表層以粘質(zhì)砂土夾薄層細(xì)砂為主，向下為亞粘土、細(xì)砂、中砂、粗砂、礫石交互沉積。地下水主要貯存于第四系含水層中，主要接受降水入滲和側(cè)向徑流補(bǔ)給。地下水排泄以人工開采和側(cè)向流出為主。

2.1 代表區(qū)年內(nèi)變化趨勢(shì)分析

承德市地下水開采井基本都是傍河取水，距離河道較近，波羅諾地下水觀測(cè)井，在興洲河右岸(面向下游)，地下水年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化特征主要受降水、河道側(cè)向徑流補(bǔ)給及地下水人工開采影響。從2月份開始，地下水位逐步上升，至9月份達(dá)到最高;隨著非汛期的到來，降水量減少，地河道側(cè)向徑流補(bǔ)給減弱，地下水位逐漸下降，至2月份達(dá)到最低點(diǎn)。研究區(qū)地下水埋深年內(nèi)變化趨勢(shì)見圖1。

圖1 代表區(qū)地下水埋深年內(nèi)變化趨勢(shì)圖

2.2 代表區(qū)年際變化趨勢(shì)

近年來，受地下水開采逐年增加的影 響，導(dǎo)致研究區(qū)地下水開采量與徑流量大于補(bǔ)給量，除豐水年份略有回升外，地下水位逐年下降，地下水埋深從2003年的6.83 m逐漸升高到到2010年的6.92 m。研究區(qū)地下水埋深年際變化趨勢(shì)見圖2。

圖2 代表區(qū)地下水埋深年際變化趨勢(shì)圖

山丘區(qū)水資源的特點(diǎn)之一就是地下水與地表水之間存在著復(fù)雜而密切的水力聯(lián)系，地下水和河水的轉(zhuǎn)換比較頻繁，在地形較高、河床較低的地段，河流接受地下水的補(bǔ)給;在地下水開采量較大、河床較高的地段，則河水補(bǔ)給地下水。一般情況下，從季節(jié)上看，在豐水期河水補(bǔ)給地下水，枯水期地下水補(bǔ)給河水。

地下水的補(bǔ)給源于降雨入滲，河道的側(cè)向補(bǔ)給，地下水的排泄最主要的是補(bǔ)給河道基流和人為開采。北方山區(qū)的取水井基本全部為傍河取水模式，取水井設(shè)在河灘地上，與河道距離較近，因此，在汛期，影響地下水水位變化的因素主要為河流對(duì)地下水的側(cè)向補(bǔ)給，以及降水。在非汛期，影響地下水位變化最主要的因素人工開采。

一般情況下，北方山區(qū)傍河取水井地下水水位變化直接受河道水位變化影響，尤其汛期，在降水匯入河道后，使河道水位迅速抬高，當(dāng)河道水位高于地下水水位時(shí)，河水補(bǔ)給地下水。地下水水位變化的時(shí)間和幅度受取水井與河道距離以及所處位置水文地質(zhì)條件影響。地下水水位變化另一影響因素是人工開采，由于汛期水量充足，地下水的補(bǔ)給來源充分，所以人工開采的影響被削弱。

3 結(jié)語

承德市開展地下水工作較晚，并且站點(diǎn)少，觀測(cè)年限短，北方山區(qū)地下水條件復(fù)雜，本文以典型水文地質(zhì)區(qū)河北省灤河地下水系的興洲河—淺層地下水系統(tǒng)為代表對(duì)承德地區(qū)地下水的分布特點(diǎn)以及動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究。該區(qū)域系山區(qū)淺層地下水區(qū)，以農(nóng)業(yè)開采為主，以大氣降水、河流側(cè)向補(bǔ)給為主要補(bǔ)給項(xiàng)，以地下水開采為主要排泄項(xiàng)，徑流比較強(qiáng)烈，總體來看地下水位受河流側(cè)向補(bǔ)給、人工開采影響較大，該研究區(qū)在北方地區(qū)具有一定的典型性和代表性。

通過以波羅諾站為代表區(qū)域2003年以來的地下水資料進(jìn)行分析得出結(jié)論如下:承德地區(qū)地下水水位動(dòng)態(tài)變化受降水和河水影響，呈周期性變化。地下水位1－5月份逐漸下降，6－7月份受降水影響，水位于6月份開始回升，上升幅度約為 0.50～4.0 m，9、10 月份水位達(dá)到最高，10 月份以后到年底，水位緩慢下降，水位有較強(qiáng)的季節(jié)變化特征，受大氣降水因素影響較明顯。豐水年地下水位上升，枯水年地下水位下降。

本區(qū)地下水資源在地理分布上的不均勻性也是其主要特點(diǎn)，這是由水文氣象條件及下墊面條件不一致所造成。近年來工農(nóng)業(yè)特別是農(nóng)田灌溉充分利用了基巖襲隙水，即排入河谷中的地表“清水”，開發(fā)利用溝谷中“表流”采用渠引或水庫蓄引。山區(qū)地下水由于受補(bǔ)、徑、排條件的制約，其多向較大的河各、構(gòu)造破碎帶、巖溶大泉匯集，此匯集帶埋深淺，水量大.易開采，成為具有開發(fā)遠(yuǎn)景的水源地，對(duì)工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有重要意義。

［1］王占升，河北省承德水文與水資源勘測(cè)局，承德市水文特性分析.海河水利.2007.

［2］王孟民，吳文君，管華.承德市水資源管理辦公室.承德市城市地下水開發(fā)模式的探討.水科學(xué)與工程技術(shù).2005.

［3］王孟民，呂鐵峰，張東來.承德市水資源管理辦公室.承德市水資源合理開發(fā)與優(yōu)化配置.河北水利.2005.

［4］陸永新，高玉鼎，河北省承德水文與水資源勘測(cè)局.承德典型水文地質(zhì)區(qū)域地下水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究.2011.

［5］河北省承德市水資源公報(bào).承德市水資源管理辦公室.2011.