河北省平原区是华北平原的重要组成部分,面积
73129km
2。早在
20世纪
70年代中期大搞农田水利建设时期,进行了地下水的大规模开采。人类活动的参与,开采量逐年增加,严重超采地下水,引起地下水位逐年下降,改变了地下水的补、径、排条件,并形成了一系列的地下水环境地质问题。河北省地下水资源紧缺,制约了国民经济的可持续发展,需要对地下水资源进行合理配置、合理利用,优化调度,以适应社会和经济的发展。研究地下水动态及蓄变量变化趋势,旨在为地下水的可持续利用提供基础依据。
1.
水文地质概述
本区地下水主要赋存于第四纪多层交替的各种砂、卵砾石层及亚砂土的孔隙中,是一个几何形态复杂,多种成因类型所构成的含水地质体。在第四纪地层中,以地下水矿化度
1g
/l为界,大致在安次~安新~安平~宁晋~鸡泽~邯郸~成安~魏县一线以西为全淡水区:此线以东为有咸水区,局部全咸水区,大部自上而下普遍存在浅层淡水、咸水和深层淡水。在垂直上以第四纪地层划分为基础,水文地质要素为依据,对第四纪含水层划分为第一、二、三、四个含水组。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,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,其次是山前侧向径流补给、河道渗漏补给、渠系渗漏补给、渠灌田间入渗补给、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向径流及开采条件下的越流补给和隐伏岩溶水的顶托补给等。
2
地下水开发利用现状
建国初期至上世纪六十年代末,开发利用很少,地下水动态基本处于天然状态,主要受降水和蒸发的控制。
20世纪
70年代中期随着大搞农田运动的兴起,地下水开采量逐年增大,开发利用程度不断提高,地下水的补排条件发生了变化,地下水位基本上呈现了逐年下降的趋势。从上世纪八十年代至今,河北省地下水处于超采状态,地下水开采量由
1950年代的
28亿
m3,增加到
2007年的
162亿
m3。
2.1
开采初期地下水动态
20
世纪
60年代初期河北省平原区地下水基本处于天然状态,主要受降水和蒸发的控制。
山前和中部平原的绝大部分地区,地下水埋深为
1~
3m,文安洼、白洋淀、千顷洼、大陆泽、宁晋泊、永年洼等洼淀与湖泊周边,及滨海平原大部分地区地下水埋深
0~
1m;山前各冲洪积扇及其扇间地带地下水埋深为
3~
5m。
2.2
近期地下水动态
2007
年底河北省平原区浅层地下水平均埋深
15.94m。太行山前南部平原区,地下水埋深超过
20.0m,沧州沿海、南运河沿岸和冀东平原东部地下水埋深小于
5.0m。邢台市深层地下水位埋深平均
53.99m,衡水市深层地下水位埋深平均
54.49m,河北平原区比较大的浅层地下水漏斗有高蠡清漏斗、肃宁漏斗、石家庄漏斗、宁柏隆漏斗、天台山漏斗等。深层漏斗包括冀枣衡漏斗,中心位于衡水市东滏阳,
2007年底中心地下水埋深
80.58m。
2.3
地下水动态年际变化
2.3.1
浅层地下水年际变化
随着上世纪
70年代末,我省大规模开采地下水,地下水位基本上呈现了逐年下降的趋势。
1980
年全省平原区地下水埋深在
5.54m,湖泊、洼淀周边及滨海平原为
0~
2m,中部平原为
2~
4m,藁城、辛集、栾城、高邑、柏乡及内丘一带为
10~
15m,其他地区在
4~
10m之间。
1990
年全省平原区地下水平均埋深
8.92m,衡水、沧州、廊坊等河北中东部平原,冀东平原和白洋淀周边地下水位埋深一般小于
5.0m。保定南部、石家庄全部、邢台和邯郸中部地下水埋深大于
10m。石家庄正定~晋州以南、邢台以北京广铁路两侧狭长带,地下水埋深大于
20m。
2007
年年底河北省平原区地下水平均埋深
15.94m。保定中南部,石家庄、邯郸大部以及邢台宁晋泊~大陆泽以西全淡水区,地下水埋深超过
20.0m,中东部平原平均埋深为
10~
20m,冀东平原区小于
10.0m,滨海平原区小于
5.0m。
2007
年年底全省地下水位埋深与
1980年同期比较平均下降
10.4m,平均年下降速率为
0.39m。其中石家庄市下降最大为
23.18m,平均每年下降
0.86m。下降幅度超过
15.0m的区域主要集中在石家庄的东南部及邢台的北部一带。
2.3.2
深层地下水年际变化
2007
年底邢台市深层地下水位埋深平均
53.99m,衡水市深层地下水位埋深平均
54.49m,
2007年底与
1990年同期比较,邢台地下水位平均下降
19.33m衡水地下水位平均下降
22.12m,下降幅度大于
20.0m的区域主要集中在冀枣衡漏斗分布的区域内,包括衡水市区及冀州、枣强、南宫等市县。
3.
水位下降造成的危害
3.1
第一含水组局部疏干
由于太行山前平原区浅层地下水位连年持续下降,在石家庄石德铁路以南、邢台市以北、东部以宁晋泊~大陆泽为界
,地下水埋深一般在
30.0m左右,局部超过了
40.0m,已低于这一区域第一含水组底界面埋深,表明该区域第一含水组基本被疏干。据不完全统计太行山前平原区疏干面积
1700km
2。
3.2
地下水位降落漏斗
由于长期超采地下水,河北平原区有浅层地下水漏斗
11个,漏斗总面积
3133km
2,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,漏斗中心在石家庄市第一印染厂(石
53井),平面上近似圆形。
河北平原区影响较大的深层地下水位降落漏斗主要有沧州漏斗和冀枣衡漏斗。
3.3
咸淡水界面下移
咸淡水界面下移是指河北平原中东部有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、阜城县三个典型研究区中,咸淡水界面下移一般超过
10m,最大下移深度超过
30m。
3.4
地面沉降
河北省地面沉降严重区主要集中在中东部平原,目前已发展成
8个沉降高值区,即沧州、任丘、霸州、廊坊、保定、衡水、南宫、肥乡等,其中以沧州、任丘最为严重。截止
1996年,累计沉降量分别为
1790.28mm、
795.44mm。
8个沉降区中累计沉降量大于
300mm的面积
11833.9km2,大于
500mm的面积
2833.5km
2,大于
700mm的面积
620.9 km
2。
4.
对策
4.1
政府宏观调控,实行量水发展
各级各部门对本地的水资源必须有清醒的认识。在本地水资源可利用量的基础上,制定经济和社会的发展战略。对严重地下水超采区和地面沉降区,要严格限制打井;对深层地下水严重超采区,要限采禁采、直到封井,保护好深层战略后备水源。
4.2
压缩农业用水,推进节水农业
农业用水占全省总用水量的
75%,河北省节水的重点是农业。建立节水高效农业与现代旱作农业相结合的农业生产体系,最大限度降低水资源对农业生产的制约。在平原区和地下水超采严重的黑龙港地区,积极推动甘薯、油葵、食用菌、苜蓿、芦笋等低耗水、高效益、抗灾能力较强农业产业的发展。
大力推行先进的节水灌溉制度,将工程节水、管理节水和农艺节水技术相结合,促进水资源的可持续利用和农业的可持续发展。
4.3
实施城市节水,建立节水社会
城市节水的重点是工业,工业节水主要是通过优水优用、废污水改造、中水回用等措施,实行定额供水,总量控制,提高用水重复利用率。由此降低地下水的开采强度,使工业型开采漏斗不再发展,甚至有所恢复。
4.4
多方开源,调水补源
重点是用好本地水源,实现“三化”,即雨洪资源化、污水资源化和劣质水资源化,搞好引江引黄,努力增加可以利用的水资源量。南水北调是缓解河北省严重缺水和减少因超采地下水引起的环境地质灾害的战略措施。全面搞好南水北调工程的建设和管理工作,搞好外调水与本地水的合理调度、优化配置和高效利用工作,从根本上解决河北省地下水的严重超采问题。
4.5
依靠科学技术,加强地下水动态监测
地下水动态监测工作的重点是:地下水超采区、大型漏斗区、重要水源地、地下水严重污染区、海水入侵区和生态保护区。发现问题,及时处理,为实行水资源的科学调度、优化配置和合理开发提供重要依据。
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