河流复苏后平原浅层超采区地下水埋深演变研究_陈成勇.pdf

DOI:10 19807/j cnki DXS 2023 03 024河流复苏后平原浅层超采区地下水埋深演变研究陈成勇，姜明新，郑蕾(聊城市水文中心，山东 聊城 252000)摘要选取海河流域漳卫河沿岸的地下水监测井，根据 2021 2022 年漳卫河南陶水文站水位与地下水埋深数据，分析平原浅层超采区内的漳卫河水位对地下水埋深变化的影响。分析表明，影响漳卫河沿岸地下水埋深与河流水位关系的主要因素是与河道距离的远近，在距离 5 km 内，河流水位的高低对地下水埋深的变化具有明显作用，且呈反比例关系。当距离超过 5 km 以上时，无论埋深的大小，河流水位的高低变化对地下水埋深的影响作用明显减小，同时出现明显滞后现象。关键词河流水位;浅层超采区;地下水埋深中图分类号P641 2文献标识码A文章编号1004 1184(2023)03 0073 02收稿日期2022 11 29作者简介陈成勇(1991 )，男，山东高唐人，助理工程师，主要从事水文水资源方面工作。Study and analysis of groundwater depth evolution inplain shallow overexploitation area after river recoveryCHEN Cheng yong，JIANG Ming xin，ZHENGLei(Liaocheng City Hydrological Center，Liaocheng 252000，China)Abstract:Groundwater monitoring Wells along the Zhangwei iver in the Haihe iver Basin were selected，and accordingto the water level and groundwater depth data of Zhangwei iver Nantao Hydrological Station in 2021 2022，the influence ofthe water level of Zhangwei iver on the change of groundwater depth in plain shallow overexploitation region was analyzedThe analysis shows that the main factor affecting the relationship between groundwater depth and water level along the Zhangweiiver is the distance from the river Within the distance of 5km，the water level of the river has an obvious effect on thechange of groundwater depth，and the relationship is inversely proportional When the distance is more than 5 km，regardlessof the depth，the influence of river water level on groundwater depth is obviously reduced，and obvious lag phenomenon oc-cursKey words:iver water level;Shallow groundwater overexploitation area;Groundwater depth漳卫南运河是海河流域五大水系之一，地处华北，属于典型的大陆季风气候，流经山西、河北、河南、山东 4 省及天津市入渤海，是海河南系的一条主要行洪排涝河道。漳卫南运河由漳河、卫河、卫运河、漳卫新河及南运河等支流及河段组成，流域面积为 37 584 km21。其中，山东聊城境内河道全长 83 69 km，境内集水面积 529 km2，主要流经所辖的冠县和临清市。1研究区水文地质概况聊城市属半干旱半湿润大陆性气候区，多年平均降水量562 8 mm，且具有时空分布特征，一般每年汛期 6 9 月份降水量最多，占全年降水量的 45%69%，冬季降水量最少，仅占全年降水量的 1 3%9 0%2，全市平均年降水量等值线总的分布趋势是自雨量从东南向西北依次递减。聊城市地处黄泛平原区，含水层在空间分布上结构复杂、重叠交错、具有明显的垂直分带性。埋深区间 0 36 m，岩性可分为壤土与砂壤土互层和细砂、粉细砂层，后者含水性强、分布稳定，是储存潜水 微承压水的主要层位。根据山东省 2013 年最新超采区划定成果，聊城市超采区范围包括莘县 夏津浅层地下水超采区境内部分和茌平浅层地下水超采区，总面积为 2 777 km2，主要分布在莘县、冠县、临清市。本文所研究区域主要集中在冠县和临清市，见图 1。2数据选择选取 2021 年 1 月至 2022 年 7 月海河流域漳卫河国家基本水文站南陶站水位数据和漳卫河沿岸冠县、临清市境内的地下水监测井数据，境内土壤类型多为亚砂土，主要地下水类型为潜水。3结果分析漳卫河断流水位取南陶水文站冻结基面高程 32 10 m。372023 年 5 月第 45 卷第 3 期地下水Ground waterMay，2023Vol.45NO.3漳卫河在 2021 年 1 7 月间，仅 1 月处于有水状态，水位33 04 m，水位较低，其余月份处于断流河干状态。进入主汛期后，漳卫河发生罕见夏秋连汛，漳卫河整体水位明显抬升，河流实现复苏，南陶水文站水位由 32 10 m 逐步增高，至 10月突破 40 m 达到 40 05 m，之后随着洪水过境水位逐步下降至 35 m 左右，对地下水位的回升起到了积极作用。选取漳卫河沿岸的地下水监测井，通过年内漳卫河南陶站水位与监测井地下水埋深资料进行分析，绘制年内埋深变化过程图，如图 2、图 3。图 1漳卫河水文站及沿岸地下水监测井分布图3 1不同距离地下水埋深变化规律选取距离漳卫河约 1km 的地下水监测井 G011A，约 5 km的地下水监测井 L051A，约 10 km 的地下水监测井 G131A 作为典型井进行分析。从图 1 可以看出，在监测井埋深大致相当的情况下，地下水监测井 G011A 的埋深降幅超过了 10 m，地下水位抬升明显。地下水监测井 L051A 的埋深整体呈下降趋势，埋深变幅约为 3 m，波动相对较小。地下水监测井G131A 的埋深受漳卫河水位的影响最小，埋深变幅不足 2 m，响应也出现明显滞后。综上，距离漳卫河约 1km 的地下水监测井对河流水位的变化响应最快，埋深的变化幅度最大，埋深与漳卫河水位呈明显反比例相关，当距离超过 5 km 时，漳卫河水位的上涨对地下水埋深的下降作用明显减弱，地下水位的抬升也出现了一定的滞后现象。图 2漳卫河南陶站水位与地下水埋深关系图3 2不同埋深地下水埋深变化规律选取距离漳卫河约 1 km 的地下水监测井 G011A、L011B分析可知，G011A 埋深降幅约 13m，L011B 埋深降幅约 10 m，对距 离 漳 卫 河 约 5 km 的 地 下 水 监 测 井 G031A、G031B、L041A、L051A、L051B 分析可知，埋深的降幅为 2 3 m，对距离漳卫河约 10 km 的地下水监测井 L071A、L081A、G101A、G131A 分析得出，埋深降幅为 2 5 m。从图 2 可以看出，在监测井距离漳卫河约 1 km 的情况下，地下水的埋深与漳卫河水位的变化呈明显反比例关系，具有很好的响应。当距离超过 5 km 以上时，无论埋深的大小，河流水位对地下水埋深的影响明显减小，同时出现明显滞后现象。图 3漳卫河南陶站水位与地下水埋深关系图4结语综上所述，通过对漳卫河南陶水文站水位和沿岸地下水埋深变化关系分析可知:(1)地下水埋深与漳卫河水位变化基本成反比关系，随着漳卫河水位的上涨，对地下水的补给量增大，地下水埋深随之减小。(2)距离漳卫河越近，地下水埋深受水位的影响越明显，埋深对水位变化的响应越快。当距离超过 5 km 时，漳卫河水位的上涨对地下水埋深的下降作用明显减弱，地下水位的抬升也出现了一定的滞后现象。(3)当与河道距离大致相当的情况下，地下水埋深越小，对漳卫河水位的响应越快，变化幅度越大。但是当距离河道超过 5 km 时，无论埋深大小，河流水位对地下水埋深的影响明显减小，同时伴有明显滞后现象。综上，影响平原浅层超采区漳卫河沿岸地下水埋深的主要因素是河流水位的变化及与河道距离的远近，在距离5 km 内，河流水位的变化对地下水埋深的变化具有明显作用，且呈反比例关系。因此，实现漳卫河复苏，保证一定的河流水位，对于抬升地下水水位，回补超采区地下水进而修复地下水生态具有积极意义。同时，影响地下水埋深的因素是多方面的，河流地表水补给只是其中一个方面。受春灌影响，地下水埋深一般在春季出现增大现象，这种现象在图 1、图 2 中也可以明显看出。冯新华2等的研究表明超采区内埋深 5 5 6 5 m 的区域，降水对其存在较大的影响;当埋深接近 10 m 时，其影响不明显。本文中所选取的地下水监测井埋深大部分在 10 m 以上，降水对埋深变化的影响不再考虑。参考文献 1韩民，张鑫，马晓洪 关于漳卫河洪水防御有关问题思考J 山东水利 2022(03):11 13 2冯新华，王会乐，潘旭 降水对平原地下水超采区生态补给影响分析J 山东水利 2020(08):48 5047第 45 卷第 3 期地下水2023 年 5 月