石家庄市深层地下水超采区水位变化研究
□杨晓清 杨春雷
水利改革
石家庄市深层地下水超采区水位变化研究
□杨晓清杨春雷
石家庄市深层地下水超采区位于赵县东部、晋州南部，涉及范庄、谢庄、营里3个乡镇，总面积77.6km2。深层超采区地下水位监测点彭六佐站位于晋州营里镇东侧辛集市田家庄乡彭六佐村南，距离辛集与晋州交界处约500m。2021年第二季度石家庄市深层地下水位较上年同期下降2.37m，第三季度仍未见好转，与上年同期平均水位相比下降2.65m，直至10月中旬，水位基本恢复至2020年水平。因此，对该深层超采区及附近相关区域近年地下水位变化情况进行分析研究，查找深层超采区水位变化原因，为巩固地下水超采综合治理成果，深化地下水超采综合治理提供借鉴。
为分析比较近年水位变化情况，将彭六佐监测点2020年与2021年日监测数据进行对比见图1。由图可见，5月—10月，2021年地下水位显著低于2020年，但基本形态一致，符合以农业开采为主的地下水位年内变化特征。3月初为年内水位最高值；
之后春季灌溉开采地下水，水位开始大幅度下降；
雨季后地下水接受降水入渗补给，同时开采量减小，水位开始回升，直至次年3月春灌前恢复至最高。此期间受秋灌和冬灌的影响，水位可能出现小幅度波动。
近两年水位动态曲线，基本可分为以下4个阶段：
1月—3月：水位恢复阶段。本阶段两年地下水位标高值较接近，因无大规模用水，从年初至3月一直处于上升阶段，3月初进入大规模农业灌溉期后，地下水位开始逐步下降。
4月—6月：水位下降阶段。2020年地下水位在5月处于小幅回升阶段，6月再次下降，至6月末为年内水位最低值；
2021年5月、6月地下水位持续下降，无回升期，年内最低水位较2020年下降约2m。
7月—10月中旬：水位回升阶段。本阶段2021年水位回升速率高于2020年。与2020年相比，2021年6月后降水充沛，未出现下降阶段，但由于6月末地下水位偏低，本阶段水位仍低于2020年。直至10月中旬，水位基本恢复至2020年水平。
10月中旬后—12月：水位持续上升阶段。本阶段2021年地下水位高于2020年同期水位，且呈持续回升的状态。2020年水位在10月中旬—11月中旬略有下降，之后再次回升。
综上，2021年5月—10月中旬深层地下水位低于2020年，导致石家庄市深层地下水超采区第二季度和第三季度水位情况低于上年同期。5月、6月份的水位持续下降，为导致下半年水位偏低的直接原因。
对比彭六佐站2020年和2021年月降水数据可以看出，2020年降水主要集中在5月—9月、2021年主要集中在7月—10月。
根据以往水位动态及降水的相关性分析，该超采区地下水位动态类型为降水入渗—农业开采型，基本特征为春季灌溉开采地下水，水位开始大幅度下降，夏季降水量增大，地下水位回升，响应期略有滞后。地下水位随着农业生产阶段对地下水的需求量而变化，出现幅度不同的下降和回升。地下水位下降始于3月初的春灌，至6月降至最低，为水位持续下降期，雨季后地下水接受降水入渗补给，同时地下水开采量减小，水位开始回升，直至次年3月春灌前恢复至最高。此期间受秋灌和冬灌影响，水位可能出现小幅度波动。降水与农业开采是影响该区域地下水位年内变化的重要原因。
将近两年月降水数据与地下水位变化情况结合分析，2020年5月平均降水76mm，地下水位出现一次小幅回升；
8月降水量184mm，当月地下水位回升速率较快。2021年上半年降水量较少，尤其是春灌后水位下降阶段，该时段几乎没有有效降水，6月平均降水量仅30mm。2021年6月前为异常干旱天气，导致农业开采量加大，地下水位持续下降。7月—10月降水量较大，地下水位抬升迅速，由于地下水位恢复的滞后，直至10月中旬才恢复上年水位水平。
该区域农业灌溉用水主要以开采地下水为主，由于2021年上半年整体有效降水偏少，导致农业灌溉用水需求量加大，灌溉次数及灌溉用水量较上年增加，也是造成地下水位下降迅速的原因之一。
石家庄市地下水深层超采区位于石家庄与辛集市、邢台市的交界处，邻近河北省深层地下水复合漏斗边界，受辛集市南部的小型地下水漏斗影响较大。从深层地下水位等值线图（2020年12月）可以看出地下水流向为自西北向东南，并且在超采区周边，辛集市南部地区存在小规模地下水漏斗，见图2。
■2020年月均降水量■2021年月均降水量—2020年水位—2021年水位
图2 区域深层地下水位等值线图及监测点位置示意图
石家庄市地下水深层超采区监测井水位年内动态变化主要受区域农业灌溉用水影响，自3月初春灌开始下降直至雨季前，达到年内最低水位，之后随着降水补给和开采量减少，水位逐步抬升恢复。
2021年上半年，超采区及周边区域缺少有效降水，农业灌溉用水量增多、灌溉次数增加，加之超采区下游部分市、县仍有取用深层地下水灌溉的情况，使得上半年研究区域地下水位呈现下降趋势，下降速率和下降幅度均较上年偏大。下游深层地下水位持续下降，导致超采区地下水向下游补给量增大，加之自身灌溉用水增多和缺乏降水补给等，多个原因叠加导致深层超采区5月、6月水位持续下降。
监测点地下水位下降目前仍受区域农业灌溉影响，建议继续加大地下水超采综合治理力度，强化地下水取用管控措施，压减超采区周边及下游地区农业深层地下水开采量，对于有可替代水源的地区，使用替代水源或调整农业用水开采层位，停用深层地下水。□
2022-09-20
杨晓清，女，汉族，石家庄市水资源综合服务中心，工程师。
杨春雷，男，汉族，石家庄市水资源综合服务中心，工程师。
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