黄浩;黄雷;鲁朝林;郭会荣
【摘 要】通过辨识江汉平原含水系统的水文地质结构,深入分析了地下水位动态变化特征及其影响因素,进而揭示了研究区地下水时空演变规律.结合地下水流系统分区分析了研究区的降雨-径流关系和地下水动态类型.同时,运用数理统计方法分析了累计水位升幅和累计降雨量之间的关系.结果表明:研究区内地表水除丰水期补给地下水外,其余时段地下水补给地表水;研究区不同含水层地下水位关系总体为深层孔隙承压水位>中层孔隙承压水位>浅层孔隙潜水位;研究区地下水对降雨入渗产生的滞后效应表现为低水位期滞后5~7 d,高水位期滞后1~2 d.研究结果对该地区地下水资源的评价管理具有现实意义. 【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2017(048)018
【总页数】6页(P33-38)
【关键词】地下水位动态;地下水流系统;水文地质结构;降雨入渗滞后;地下水资源管理;江汉平原
【作 者】黄浩;黄雷;鲁朝林;郭会荣
【作者单位】贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州 贵阳550001;中国地质大学(武汉) 环境学院,湖北 武汉430074;重庆市地质矿产勘查开发局 南江水文地质工程地质队,重庆401121;中国地质大学(武汉) 环境学院,湖北 武汉430074;中国地质大学(武汉) 环境学院,湖北 武汉430074正渗透膜
【正文语种】中 文
【中图分类】纳米除臭装置P642
江汉平原东部地区地下水开发利用程度近年愈发严重，地下水位持续下降，造成了一定程度的降落漏斗[1]，同时，该地区地下水赋存规律复杂，隔水层在研究区不均匀分布，各含水层之间水力联系复杂。为此，通过对地下水位动态变化规律的研究，揭露地下水的时空演变规律，摸清地下水与地表水的水力联系[2]，可为有效地防范和治理一系列水资源污染[
3]及由此引发的地质灾害及合理开发利用地下水资源提供科学的管理依据[4]。
研究地下水水位变化是研究地下水动态和流场最直观的方式，杨耀栋通过对天津地区地下水开采及其水位数据进行分析，总结了其地下水动态关系和规律[5]。安乐生等对黄河三角洲地区年内地下水位波动做了详细的分析，并指出其动态类型[6]。陶虹等结合地下水开采条件分析了关中城市多年水位动态变化情况[7]。刘徽等人根据动态类型对江汉平原地区地下水长期监测网格的布局进行了优化[8]。季家强等利用迭代法求出惠北试验区降雨量与入渗量之间的关系式[9]。陈爱光等在研究地下水动态特征时对各个影响因素做了相应分析[10]。
目前江汉平原地下水的研究尚未重点关注水文地质条件对于地下水资源量及水质的宏观影响。大型水利工程的兴建及地下水的超采势必对该地区水文地质结构造成较大影响[11]。因此，本文系统地分析了地下水位动态变化趋势及其补、径、排关系，划分地下水流系统；运用数理统计的方法，深入分析了地下水、降雨、地表水等因素对研究区地下水位的影响。
研究区位于江汉平原腹地，属于典型的平原地形。上部由第四纪沉积物组成，厚度可达20
0余米。地层主要由黏土、亚砂土、粉砂、细砂及砂砾石组成，沉积物颗粒较粗，孔隙率和渗透性较高，为平原区主要孔隙含水系统。参考《湖北省沔阳幅H-49-18区域水文地质普查报告(1∶20万)》，并依据研究区地下水埋藏条件将含水层划分为3个含水岩组(如图1所示)，即,① 全新统细沙、粉细沙浅层孔隙潜水含水岩组(Qhg)，厚约10 m，渗透系数约为7 m/d；② 上-中更新统砂、砂(卵)砾石中层孔隙承压水含水岩组该层深度范围约为20～100 m，渗透系数介于0.98～39.29 m/d，空间变异较大；③ 新近系-下更新统深层沙(岩)、粉沙(岩)、砂砾石(岩)裂隙孔隙承压含水岩组该层深度范围约为100～200 m，渗透系数介于3.69～14.85 m/d。
地下水动态是研究水文地质条件的重要内容之一，在调查区域分别对地表水、浅层地下水、中层地下水及深层地下水都布设了监测孔，监测孔布置位置如图2所示。
此次水位长期观测点的布设遵循全局布控的条件下，兼顾为分析重点问题而实施的监测[12]，为查明潜水和地表水之间关系，在不同的潜水水流系统、不同含水层和不同深度地下水处布设相应的地下水观测点。其中地表水包括汉江2个监测点，其余主要地表水体通顺河、纳河、泄洪道等分别布设1个观测点；浅层地下水(潜水)观测孔9个，中层地下水观测
孔9个，深层地下水观测孔4个。常年观测孔2个，分别位于长埫口镇西南角和沙湖镇东南角。所有观测孔均匀分布于研究区域内(详见表1)。选取其中具有代表性的观测点S005～R26-3，其中5 d一测的观测孔为人工测绳监测，24 h一测的观测孔利用自动监测仪levelogger监测。绘制2015～2016年地下水位动态曲线，根据水位动态曲线分析研究区的地下水动态的特点及规律，并结合降雨量、区域流域等资料分析对研究区地下水位动态变化特征的影响。
研究区位于两江(长江、汉江)的河间地块。随着地壳升降的变动，自然引起南北两侧的长江和汉江的河床变迁，湖泊收缩。孔隙潜水补给来源主要以大气降水、地表水(河流、水渠、水塘、湖泊等)入渗补给以及邻区含水系统侧向径流(流入)，局部地段为地表水体。孔隙潜水埋深浅，径流条件受河道控制[13-14]，因此根据研究区内主要地表水系将孔隙潜水水流系统分为5个主要分区：汉江北部地块Ⅰ、汉江-排洪道地块Ⅱ、排洪道-纳河地块Ⅲ、纳河-通顺河地块Ⅳ以及通顺河-东荆河地块Ⅴ。研究区地下水流系统和流场特征见图3。根据采集到的8月统测数据显示，孔隙潜水的径流排泄相对较为分散，径流方向也较为复杂，由于地形的影响，除了向区域地下水排泄带径流外，受地下水流系统影响还存在多个局部的径流排泄区，例如汉江与排洪道之间存在多个河间地块，地下水由中部向两侧汉江和排洪
道排泄；受支流和灌溉渠的影响，附近的地下水向渠道径流排泄；西北角孔隙潜水排向汉江。该统测时段为研究区平水期，由于汉江水位迅速回落，形成了一段浅层地下水的排泄带，总体上研究区大部分的孔隙潜水流向受区域地下水排泄区的控制，由研究区域内的西侧向研究区域内东南方向径流，最终汇入江汉平原南侧的长江。
2015～2016年江汉平原浅层地下水、地表水及降雨动态变化过程如图4所示。选取分别位于汉江和泄洪道附近的汉江水位观测点S005及其泄洪道观测点S028，以及地表水附近浅层地下水观测孔JH012和D229，便于分析地表水和地下水的水力关系。
根据图4所示，孔隙潜水总体变化趋势随降雨发生季节性变化，降雨量增大水位抬升，水位动态呈升-降-升-降变化。具体表现为：5月中旬到5月末降雨量较少且蒸发大，水位表现为小幅度下降；6月初到6月末受夏季暴雨影响降雨密集，雨量大，地下水位随之上升至最高，JH012和D229最高水位分别为22.30，21.83 m，期间涨幅约为0.2 m； 7月末的1次大暴雨使地下水位迅速上升，甚至接近最高水位；之后到9月中旬降雨量少，加之蒸发强烈，地下水位降低至观测期内最低水位，分别为21.78，21.00 m；9月中旬到12月中旬降雨连续，雨水持续入渗补给孔隙潜水，地下水位有缓慢上升的趋势；12中旬至次年3月，正式
净化水体
进入枯水季节，地下水持续下降。观测期内浅层孔隙地下水最高水位与最低水位间变幅分别为0.52，0.83 m。
观测时段内汉江和泄洪道水位变幅分别为5.6，5.2 m，远远大于同期仙桃地区浅层孔隙地下水位变幅；汉江水位在5月上旬至8月上旬期间为高水位期，其水位高于附近浅层地下水位，泄洪道水位在6～8月初高于附近地下水位，其余时段汉江及泄洪道水位低于浅层地下水位。值得一提的是，浅层地下水位变化受附近水系影响较大，动态趋势和附近地表水变化一致，如7月上旬由于降雨减少汉江水位出现一定幅度的下降，随后到7月下旬受几次暴雨影响汉江水位迅速回升，在此期间附近浅层地下水位(JH012)同样出现降-升的特征，而D229观测孔受泄洪道影响水位持续下降，并且孔隙潜水含水岩组和汉江有较好的水力通道，说明汉江和泄洪道同附近浅层孔隙地下水有一定的水力联系：丰水期(汉江5～8月初、泄洪道6～8月初)地表水对浅层地下水有补给作用，其余时段研究区域内地表水系多为浅层地下水的排泄区，其补排关系见图5。
弹性钢
总体特征说明研究区浅层地下水位变幅小，水位最大变幅约为0.7 m，地下水处于动态平衡的状态；且该层地下水受降雨影响较大，和汉江及泄洪道等地表水系的变化趋势有较好的
氮气压力表
一致性，汉江及泄洪道同附近浅层地下水有较好的水力联系，且除丰水期外其余时段研究区域内地表水系为浅层地下水的排泄区。自动麻将桌
区内中深层含水岩组为主要的开采层位，且该层位受降雨影响明显，并且该含水岩组厚度较大，连续性好。选取JH001-1，JH003，JH006和JH004号观测井作为研究对象，位于典型平原地形中央，属于该层地下水径流区，受周围环境偶然因素干扰较小，且数据相对完整，地下水动态变化具有代表性。图6为2015～2016年江汉平原中深层孔隙地下水位曲线。
从图6可看出中深层孔隙地下水的水位变化同样受降雨影响较大。地下水位主要的上升期为2月中旬～4月初及9月中旬～11月末；主要平稳期为5月到7月中旬；下降期为4、8月初到9月末以及12月初到次年3月。具体表现为：监测时段内2月中旬之前降雨量较小，使得此时段内中深层地下水位处于较低水位；自2月下旬开始到4月初降雨逐渐增大，水位也逐渐抬升。 4月初的连续降雨使得研究区中深层地下水位短时间内达到该水位年内最高水位，JH001-1和JH003分别为22.4，21.8 m，升幅达到0.6 m(3月末在观测孔附近做抽水试验引起水位迅速下降)；4月中旬到5月末降雨量少且降雨不集中，除偶有降雨引起水位上浮外总
体表现为水位降低，降幅平均为0.3 m；6月初和6月下旬2场较大暴雨对区内中深层地下水位影响明显，水位抬升迅速；而后到9月末，总体降雨少，蒸发量大，中深层地下水顶托补给浅层地下水亏损，导致水位迅速下降；9月中旬到11月末，期间几次较为集中的降雨使得水位逐渐恢复，除10月一整月几乎没有降雨导致水位下降外，在该时段总体水位处于上升阶段；12月到次年3月间降雨很少，进入枯水季节，中深层地下水位除个别时间出现波动外，整体呈下降趋势，其中2月中旬水位降为最低，JH001-1，JH003，JH006和JH004号孔的最低水位值分别为21.75，21.10，21.67 m和21.44 m。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议