河北省平原区近30年来地下水动态变化及可持续利用对策
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收稿日期 !!""#$%%$%& 作 者 简 介 ! 张 石 春 !%&’(! "# 女 # 高 级 工 程 师 # 主 要 从 事 水 文 水 资 源 方 面的研究 $
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河北省平原区浅层地下水分时段 " 年 $ 开采量
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!#$#%"&&’ 年河北省深层地下水累计开采量
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张石春 ! 张建平 ( 河北省平原区近 !’ 年来地下水动态变化及可持续利用对策
发利用很少 !地下水基本处于天然状态 ! 主要受降水 和蒸发的控制 " 其中 ! 山前和中部平原的绝大部分地区地下水 埋深为 $ !! + $ 文安洼 # 白洋淀 # 千顷洼 # 大陆泽 # 宁 晋泊和永年洼等洼淀与湖泊周边及滨海平原大部分 地区为 *!$ + $ 山前各冲洪积扇及其扇间地带为 !!
图" 河北省平原区浅层地下水埋深分区
均年下降速率为 ’-(, + " 其中 ! 石家庄市下降最大 为 #2-0/ +! 平均每年下降 ’-0& +" 下降幅度超过
, +" !-$%& 大规模开采地下水初期地下水动态 &*世纪 .) 年代中期 ! 随着农业灌溉发展和地下
水开采量逐年增大 ! 河北省平原区地下水位呈现逐 年下降的趋势 " 其中 ! 山前冲洪积平原区及拒马河 # 易水河冲洪 积扇区地下水埋深为 &!/ + 及 /!( +$ 唐河 # 大沙河 冲洪积扇区为 /!( +$漳河冲洪积扇区及满城 #保定 # 清苑一带多在 0!$) +$ 藁城 # 辛集 # 栾城 # 高邑 # 柏乡 及内丘一带为 $)!$, +$ 中部平原区一般为 &!/ +! 大型洼地分布区为 )1& +$滨海平原区为 )!& +" 在地下水集中开采区 ! 形成了一些农业开采性 地下水位下降漏斗 "
河北省平原区为华北平原的重要组成部分$ 近 &+ 年来#由于气候条件的变化和人类活动的参与#地下水 位逐年下降#改变了地下水的补%径%排条件#地下水的 运动规律发生了一系列的变化# 并造成了一系列的地 下水环境地质问题$ 水资源紧缺已经制约了河北省经 济社会的发展#为适应经济社会可持续发展的需要#有 必要对地下水资源进行合理配置%优化调度#从地下水 的动态变化进行研究#提出地下水的可利用对策$
! 地下水资源量的变化 !"# 现状地下水资源量
根据 $ 河北省水资源评价 %&$%&’ 年 ’ 成果 ! 河北 省平原区多年平均淡水资源量为 (%)*+ 亿 , ! 其中
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0"$ 地下水位降落漏斗形成 0"$"/ 浅层地下水漏斗 $&&’ 年 ! 河北省平原区有浅层地下水漏斗 // 个 ! 总面积 ’ /’’ 1,$! 其中形成最早 " 发展最快 " 影
响较大的是石家庄漏斗 ( 石家庄漏斗位于石家庄市 区 ! 中心在石家庄市第一印染厂 & 石 0’ 井 ’! 平面上 近似圆形 ( 该漏斗形成于 /*30 年 ! 属浅层水工业开 采型地下水位降落漏斗 ( 漏斗中心水位埋深自 /*+& 年起基本上为持续下降状态 ! 到 $&&’ 年为 !("$$ , ! 漏斗面积 ’(0 1,$(
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水文地质概况 河北平原是一个大型沉降盆地 # 在地质演变历
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
,’&& 万眼 $ 纯井灌面积 &*1’0 万 23$$ 地下水开采量 %&0’, 亿 3&! 其中 # 深层开采量 1+’0 亿 3&% 微咸水开 采量 &’% 亿 3&"$ 具体开采量 # 如图 % %图 $ 所示 $
史过程中 # 沉积了巨厚的松散沉积物 # 形成了河北平 原区地下水的主要流动系统 $ 垂向上 #由上到下根据含水层沉积韵律分布 % 地 下水之间的水力联系及水流场特征等 # 可把第四系 松散含水层划分为 # 个含水层组 $ 其中 # 第一 % 二含 水层组 # 地下水位埋藏较浅 # 具有水交替显著 % 短周 期循环的特点 #地下水头具有无压或微承压特性 # 一 般称其为浅层地下水 & 第三 % 四含水层组 # 地下水位 埋藏较深 # 具有水交替缓慢 % 中等周期循环的特点 # 地下水头具有承压特性 #一般称其为深层地下水 $ 浅层地下水补给来源主要是大气降水入渗补 给 # 约占地下水总补给量的 (+,-,+- # 其次是山前 侧向径流补给 %河道渗漏补给和渠系渗漏补给 % 渠灌 田间入渗补给和井灌回归补给等 $ 深层地下水补给来源主要有山前冲洪积扇的侧
地下水的地区 ! 陆续形成了若干个地下水位下降漏 斗 ! 并不断扩展 " 地下水位已呈现出明显的区域下 降 ! 地下水流场由天然状态逐渐变化发展为非稳定 状态 "
&))! 年 底 ! 河 北 省 平 原 区 地 下 水 平 均 埋 深 为 $!-2( +" 其中 ! 京津以南山前平原区为 &&-(( +! 中 东部平原区为 ##-.! + ! 冀东平原区为 (-// + ! 滨海 平原区为 /-(’ +" 保定中南部 ! 石家庄 # 邯郸大部以
向径流及垂向入渗补给 # 开采条件下的越流补给和 隐伏岩溶水的顶托补给等 $
$
地下水开发利用现状 河北省平原 区 地 下 水 大 规 模 开 发 利 用 始 于 $+
世纪 .+ 年代 $ 经过几十年的建设 # 河北省的机井已 达到相当规模 # 机井数由 /+ 世纪 (+ 年代的 % 0++ 多 眼 发 展 到 /++& 年 的 0,’&. 万 眼 # 其 中 深 层 机 井
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现状地下水动态 地下水经过近 !) 年的开采后 ! 在那些超量开采
#20’ 年 同 期 比 较 ! 地 下 水 位 下 降 & !/ +! 平 均 年 下 降 ’-#& + 左右 " !-&
深层地下水动态特征 在天然状态下 ! 深层地下水无论在水平方向或 是垂直方向上的运动均非常缓慢 ! 而且随着远离补 给区和深度的加大其径流速度更为缓慢 " &’ 世纪 (’ 年代初期 ! 滨海平原区有数千平方公里的自流水区 ! 其水头高出地面 #!& +" 自 &’ 世纪 .’ 年代以来 ! 随 着深层地下水开采量不断增加 ! 地下水位逐年下降 " 集中开采区形成了区域性的地下水位下降漏斗 ! 使 承压水改变了天然状态下的流场 ! 呈现出向漏斗中 心汇流的特征 " 同时 ! 还引发了地面沉降 # 地裂缝和 咸淡水界面下移等地质灾害的发生 "
下水资源量在逐渐减少 ( 与以往成果比较 !地下水资 源量下降 $/)0# ( 其中 ! 降水入渗补给量下降幅度
$!)%0 ,( 6’0 , 等水压线封闭面积达到 ’ ’!+ 1,$( 0)’
咸淡水界面下移 咸淡水界面下移是指河北平原中东部咸水区上 部咸水体底界面向下移动 ! 对埋藏在下部的深层淡 水造成威胁 ( 经调查和研究 !在沧州市的沧县和衡水 市的桃城区 "阜城县 % 个典型研究区中 ! 咸淡水界面 下移深度一般超过 #% , ! 最大超过 ’% ,(
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海
河
水
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河北省平原区近 !" 年来 地下水动态变化及可持续利用对策
张石春 ! 张建平
" 河北省水文水资源勘测局 !河北 石家庄
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摘要 ! 河北平原区是全国地下水开发利用程度最高的地区之一 $ 自 %& 世 纪 ’& 年 代 以 来 ! 气 候 变 化 和 地 下 水 连 年 超 采 ! 改变了地下水的补 % 径 % 排条件 $ 通过对地下水动态变化的分析 ! 结合地下水资源现状的变化情况 ! 对地下水的发 展变化特征以及由变化而引起的一系列环境地质问题 ! 从可持续利用角度提出地下水合理利用对策 $ 关键词 !地下水 & 动态 & 可持续利用 & 河北平原区 中图分类号 ! "#$%&’( 文献标识码 ! ) 文章编号 ! %""#$)*!+ "!""* #"!$""%*$"#
#$$,年 % 月
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地下水动态变化 京津以南平原区地下水流动总的趋势是随着地
形自西向东 !冀东平原区地下水流动趋势自北向南 ! 在漏斗影响范围内 ! 地下水流向漏斗中心 " 地下水动 态变化过程随区域补 # 径 # 排条件的变化而变化 "
!"# 浅层地下水动态特征 !"$%$ &’ 世纪 () 年代地下水动态 &* 世纪 (* 年代初期 ! 河北省平原区地下水开
矿化度不大于 # - ! . 的资源量为 !*"!( 亿 ,’( 其中 ! 燕山山前平原区 " 滹沱河山前洪积扇平原 区地下水资源模数达到 /0 万"$& 万 , ! 1, !大清河 "
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咸淡水界面下移 咸淡水界面下移是指河北平原中东部咸水区上 部咸水体底界面向下移动 ! 对埋藏在下部的深层淡 水造成威胁 ( 经调查和研究 !在沧州市的沧县和衡水 市的桃城区 "阜城县 % 个典型研究区中 ! 咸淡水界面 下移深度一般超过 #% , ! 最大超过 ’% ,(
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地下水动态变化 京津以南平原区地下水流动总的趋势是随着地
形自西向东 !冀东平原区地下水流动趋势自北向南 ! 在漏斗影响范围内 ! 地下水流向漏斗中心 " 地下水动 态变化过程随区域补 # 径 # 排条件的变化而变化 "
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