河北省地下水动态类型特征

栗 学 梅

(河北省水文工程地质勘查院，河北 石家庄 050000)

0 引言

随着社会经济的发展，河北省地下水开采量的增加引起区内地下水水位下降、土地沙化和水土流失、湖淖萎缩、泉流量衰减、含水层疏干、地下水位降落漏斗、地面沉降、海水入侵等一系列环境地质问题，对居民生活的生态文明建设产生极大影响。本文对河北省地下水动态类型特征及其影响因素进行总结，便于地下水资源合理开发利用、生态环境保护。

1 研究区概况

河北省背倚高山，东临渤海。北部和西部为燕山、太行山山地，东部为平原。据地貌成因及形态特征，可分为高原、山地、盆地、平原四种地貌类型。

河北省地下含水系统划分为松散岩类孔隙含水层系统、碳酸盐岩类岩溶含水层系统、基岩类裂隙水含水层系统三大类[1]。其中松散岩类孔隙含水层系统占全省面积的52.4%；基岩类裂隙水含水层系统占全省面积的37.6%。

2 地下水动态类型

地下水动态影响因素主要有：气象、水文、地形地貌、地层岩性、地质结构及人为因素[2]，地下水动态类型因补给源、排泄方式等不同而异。

2.1 坝上高原区地下水动态类型

浅层地下水中主要为降水入渗—开采(蒸发)型、降水入渗—径流型两种，深层地下水中主要为侧向补给—开采型。

1)降水入渗—开采(蒸发)型。

分布在波状平原、沟谷平原区一带。特征：每年5月下旬～6月底由于农业开采地下水灌溉及浅层蒸发等，水位很快下降至年内最低水位。之后随着降水量增大，农业开采量减少以至停采，地下水位开始回升，至9月～10月份达最高水位期，而后主要消耗于径流排泄或蒸发排泄而缓慢下降，直至下一个水文年。有的地段延后至11月～12月份达最高水位并延续至次年3月份。到4月～5月份由于冰雪消融补给，地下水位稍有升高保持相对稳定。

2)降水入渗—径流型。

分布在低山丘陵、熔岩台地、山地区一带，该区地处地下水的补给径流区，地下水开采强度较小。特征：每年自4月份开始随着冰雪逐渐融化入渗，水位稍有升高或相对稳定呈现一个小的峰值。随着冰融消失，水位逐渐下降至4月～5月初达年内最低水位。随着降水量的增加，水位缓慢回升至9月～10月份达到最高水位，呈现一个大的峰值。水位埋深较大的地方延至次年3月份达到最高峰。

3)侧向补给—开采型。

以片状形式散布在张北县西北部与沽源县。特征：4月～6月，由于大气降水入渗补给深层地下水存在滞后，侧向径流补给还未达到，加上农业集中开采地下水，深层水水位持续下降，在6月～8月份出现一年内最低水位。而后随着侧向径流的补给和农业开采量的减少，在年末～来年3月份出现一个水文年内的最高水位期。

2.2 海—滦河区地下水动态类型

2.2.1 河北平原地下水动态类型

浅层地下水动态类型主要为降水入渗—开采型，河、渠水渗漏补给型，降水入渗—开采、蒸发型，降水入渗—蒸发型，其他地下水动态类型还有降水入渗—径流、开采型，降水入渗—开采、越流型等；深层地下水类型主要为径流、越流补给—开采排泄型。

1)降水入渗—开采型。

分为降水入渗—农业开采型、降水入渗—工业开采型两种类型。

a.降水入渗—农业开采型。

广泛分布于井灌区(特别是淡水区)，系平原区主要的地下水动态类型。特征：3月份春灌开始后，地下水水位下降，4月～6月份随着对地下水开采量的增加，地下水水位下降速度加快，在雨季到来之前出现年最低水位；进入雨季后，由于降水入渗补给量增加、人工开采量减少，地下水水位开始逐渐回升，到翌年春灌前出现最高水位。

b.降水入渗—工业开采型。

分布在各市城区及重要城镇等集中工业开采区。特征：地下水水位动态主要受降水和工业开采影响。因工业开采季节性变化较小，开采量大，用水持续时间长，地下水水位下降时间长，水位变幅较大，高水位期一般出现在年初或年末，低水位期出现在开采高峰的盛夏季节，而后随着降水增加，水位缓慢回升。

2)河、渠水渗漏补给型。

主要分布在渠灌区及河流两侧地带。特征：地下水位变化过程主要受河、渠水两侧地下水由于常年得到河、渠水渗漏补给，地下水位变化平缓，变幅较小；季节性河、渠地下水由于受季节性输水影响，地下水位反应灵敏、急剧、变幅较大，且受流量控制。

3)降水入渗—开采、蒸发型。

主要分布在唐山、沧州等水位埋深小于4 m的淡水、微咸水地区。

特征：地下水受大气降水垂直渗漏补给和开采消耗影响明显，水交替作用强烈，水位升降幅度较大。

4)降水入渗—蒸发型。

主要分布在唐山、沧州的咸水区。特征：浅层淡水匮乏，咸水较发育，开采量较小，水位埋深较浅，一般1.5 m～6 m，主要消耗于蒸发。地下水位变化主要受气候因素影响，年内水位变化幅度相对较小。

5)径流、越流补给—开采排泄型。

为深层地下水主要动态类型，主要分布在平原区受人工开采区，且多以农业开采为主，其特征：年初～3月上旬，地下水位缓慢上升，达到最高值，春灌开采引起地下水水位急剧下降，6月末或7月初水位出现最低值；随着雨季降水增多、开采量较少或基本停采，地下水水位开始回升；秋冬灌溉采水又引起水位出现小幅度下降，之后地下水水位缓慢上升至年末。

2.2.2 山区主要岩溶泉域地下水动态类型

山区主要岩溶泉域地下水动态类型主要为大气降水补给型，大气降水、径流补给型，径流补给—开采排泄型，径流补给—河流(或泉)排泄型，其他地下水动态类型还有大气降水—河、渠渗漏补给型，径流补给—径流排泄型等。

1)降水入渗补给型。

主要分布在泉域地势较高的分水岭附近的补给区。特征：开采量不大，对地下水动态变化影响很小，水位变化主要受大气降水影响。汛期前地下水位较平稳，雨季来临随降水影响急剧上升，汛期过后又趋于平稳。该类型地下水有水位变化大，反应迅速等特点。

2)降水入渗、径流补给型。

主要分布在井陉岩溶水的补给区、径流区。特征：地下水高水位期较降水高峰期滞后，说明其补给来源主要为大气降水，由于降水入渗径流途径较长，导致水位上升滞后的特点，同时反映出由于补给充足，上升期水位曲线平缓，水位变化较小的特点。

3)径流补给—开采排泄型。

主要分布在集中开采区。特征：地下水位变化基本能反映出降水过程，但水位上升期具有明显滞后，由于补给源较充足，水位历史曲线变化较小，具有明显的径流特点。由于区内的工农业开采，地下水位不但受上游补给区径流补给，同时也受人工开采所制约。

4)径流补给—河流(或泉)排泄型。

主要分布在泉域排泄区，特别是泉溢出带一带。特征：水位变化受地下水开采、侧向补给量所控制，因处于排泄部位，侧向补给量较充足，开采量影响较小，地下水位较平缓，年变化幅度较小。

2.2.3 山间盆地地下水动态类型

山间盆地地下水动态类型主要为侧向补给—开采型以及河流型。

1)侧向补给—开采型。

主要分布在各盆地冲洪积扇和坡洪积斜地。特征：水位变化主要受开采和降水变化形成的侧向径流控制。一般在5月～9月份侧向径流补给较少，而开采量较大，水位下降；10月～次年1月份侧向径流补给增加，而开采量较小，水位上升，至次年1月份达到最高水位。

2)河流型。

主要分布在盆地较大河流两岸以及近河处。特征：年初随着河水冻结以及径流量较少，水位逐渐下降，到3月份水位至最低值，而后随着冰雪融化，河水径流增多，水位开始回升，水位回升1个月～2个月，之后开始下降，至7月底前后水位下降至年内最低值，而后随降水的到来，河水流量逐渐增多，水位回升，至12月初或年底水位又开始下降。

2.2.4 山区主要基岩裂隙水地下水动态类型

地下水动态类型主要为降水入渗—径流开采型，分布在基岩裂隙水区。特征：3月～5月，水力坡度变小，径流强度小，补给量与排泄量维持平衡，出现低水位稳定期；6月～9月降水量较大，降水迅速补给，降水量补给是水位迅速回升的主要原因；10月～翌年2月降水量逐渐减少使补给量逐渐减少，由于一般基岩裂隙水直接接受大气降水入渗补给，补给途径短，径流排泄较缓慢，因此呈现缓慢下降的态势。

3 结论

1)坝上高原浅层地下水、河北平原浅层地下水、岩溶泉域地下水以及基岩裂隙水补给源以降水入渗补给为主，岩溶泉域的径流补给、河北平原浅层地下水河(渠)水渗漏补给次之。坝上高原深层地下水、山间盆地地下水补给源以侧向补给为主。河北平原深层地下水补给源为径流、越流补给。

2)河北省地下水排泄方式以开采为主，在坝上高原、唐山、沧州等水位埋深小于4 m区域存在蒸发排泄，涞源、威州、东风湖泉域存在岩溶泉群排泄。

不同形式的补给源及排泄方式形成了河北省不同的地下水动态类型，其类型受自然因素、人为因素影响，河北省地下水补给源主要受自然因素——大气降水影响，排泄方式主要受人为因素——开采影响。近年来，降水量总体呈减少趋势，因此除加强地下水管理，节约用水外，应合理利用外调水(南水北调水、引黄水)，涵养地下水源，实现河北省水资源的可持续利用，缓解地下水过量开采引起的环境地质问题。