阜阳市环境水文地质特征分析

孙丽娟

(阜阳市水资源管理处,安徽 阜阳 236001)

1 水文地质概况

阜阳市位于安徽省的西北部，地形平坦开阔，西北高，东南低，地形坡降l/8000。地貌为冲积平原和剥蚀一冲积平原。区内气候温暖湿润，年均降水量869.1mm。降水年内分配不均，6～8月降水量占全年的60%左右。

阜阳市位于中朝淮北地台南部，新生代以来，区内广泛沉积了巨厚的具多层结构河相沉积物。地下水按埋藏深度可分划为四个含水层组。浅层含水层组，属于上更新统组成，底板埋深50m，砂层厚薄度不一，在古河道地带砂层厚，河间地带砂层薄。含水砂层颜色以为灰黑、棕黄色为主，砂层颗粒细小以粉砂为主，水化学类型为HCO3- Ca型，矿化度小于1g/L，水氟0.5～0.8g/L。中层含水层组，主要由第四系中、下更新统组成，含水砂层埋藏深度50～150m，地下水具有承压性。该层是90年代城市供水的主要采水层，其赋存地下水的砂层，结构松散，分选性较好，与粘性土互层形成多元结构。砂颗粒较浅层粗大，以细砂、粉细砂、中细砂为主。水化学类型为HCO3- Na型，矿化度小于1g/L，水氟0.8～1.2g/L。深层含水层组，由晚第三纪上部地层组成。埋藏深度150～350m，地下水具有承压性可自流。该含水层组结构松散，分选性一般，含水砂层单层厚度大，主要是中砂、中细砂、细砂及粉砂，水化学类型为HCO3- Na型，矿化度1g/L左右，水氟0.9～2.5g/L。

区内深层地下水无侧向补给，其补给来源主要有垂向越流补给及粘性土层压密释水。超深层含水层组，埋藏深度>350m，地下水具有承压性可自流。含水层岩性为半固结中粗砂。

2 地下水的补给来源

区内浅层地下水补给来源较多，以降水渗入补给为主，此外还有地表水体下渗补给、农田灌溉回渗补给、上游迳流补给。中、深层地下水的补给来源是越流补给，超深层地下水基本没有补给来源。其排泄途径均以蒸发或人工开采为主。

从浅层地下水的补给来源来看，大气降水入渗补给占的比例最大，约90%以上，灌溉回渗补给量较少，仅占5%。农业灌溉主要是开发利用浅层地下水，次为沟渠地表水。

3 地下水资源的开发与利用

工业用水及城镇居民生活用水均以中层地下水和深层地下水为主，地表水用量较少。地下水资源的开发利用主要有工业、农业、居民生活用水三种形式。

3.1 集中型工业用水

区内颍河、泉河污染较为严重，工业生产用水以开发利用中、深层地下水为主，用水量为0.47亿m3/a，占比6.62%，2015年各市县区工业用水量较上年有所增加，见表1。

表1 工业用水量一览表

3.2 分散型农业灌溉用水

农业用水主要用于灌溉，取自浅层潜水，井深一般小于50m。用水量0.3亿m3/a，占比46.2%，农业用水较上年有所下降，全区各市县农业用水量见表2。

表2 农业用水量一览表

3.3 城镇乡村居民生活用水

城镇居民生活用水多为中、深层地下水。目前正在进行农村安全饮水工程，农村居民生活用水将逐步开发利用中、深层地下水资源来替代浅层地下水资源。城市及农村居民生活用水量为0.31亿m3/a，约占比47%。颍上县地下水资源开采量有所减少，其他四县三区地下水开采量均较往年有所增加见表3。

表3 居民生活用水一览表

4 中、深层地下水水位与降落漏斗

4.1 区域地下水水位动态特征

4.1.1 浅层地下水水位动态

浅层地下水开采量与气候变化有关，雨季开发量小，旱季开发量大，导致水位变化动态受气候影响，而表现为典型的蒸发-降水型动态特征。浅层地下水与地表水为互补关系，丰水期局部地段地表水补给浅层地下水，其余时段均是浅层地下水补给地表水体。浅层地下水水位变化表现为枯水期位埋深大，多在2～4m，最大水位埋深为6m左右；丰水期水位埋深小1～3m，沿淮地区水位埋深偏大，多在5.0m左右。

从区域浅层地下水等水位线图来看，丰水期浅层地下水等值线在西部平行状排列，城区西侧受阜阳闸影响，水力坡度变缓；颍上闸上游浅层地下水水位等值线也表现为水力坡度平缓区；区内东部和南部水位等值线水力坡度较大。枯水期浅层地下水等值线在西部平行状排列，受节制的影响，地下水等水位线水力坡度变小，沿淮地区及颍上东南部等水位线水力坡度较大。

区域浅层地下水位动态变化规律明显，西部水位线在枯水期和平水期呈水平状态，在丰水期呈上升趋势。沿淮地区水位历时曲线上半年呈下降趋势，下半年水位历时曲线呈上升状态。

4.1.2 中层地下水水位动态

中层地下水埋藏较深，有浅层地下水的阻隔，受大气影响微弱，主要消耗于人工开采，是典型的开采型动态特征。

越流补给是中层地下水的补给型式，区内工业和生活用水取自中层地下水，所以人工开采成为中层地下水的排泄方式。中深层地下水的流向，为开釆区周边流向地下水开采中心。

区内中层地下水位动态变化表现为持续下降趋势，水位动态曲线斜率稳定，年水位下降1.0～2.0m。

4.1.3 深层地下水水位动态

深层地下水埋藏深，受大气影响因素较少，水位动态变化主要受人工开采影响，为人工开采型动态。

深层地下水埋藏深度较大，接受补给能力弱，主要为越流补给。排泄主要是人工开采，用于工业和城镇居民生活用水，水位呈持续下降趋势，动态曲线斜率稳定，水位变幅2m左右。形成较大的水位降落漏斗，地下水流向开采中心。

4.1.4 超深层地下水水位动态

该含水层由于尚未建立区域性的监测网络，阜阳地热井井深910m，水位呈下降之势。

4.2 阜阳城区地下水水位动态特征

(1)浅层地下水水位动态

阜阳城区浅层地下水与区域地下水同样主要接受大气降水补给，同时还接受农田灌溉回渗补给、上游迳流补给，蒸发、农业灌溉、农村居民用水、侧向迳流是其排泄的主要途径。

目前水位动态仍然保持天然状态。2016年阜阳市浅层地下水年均水位与2015年差值在-0.43～0.38m之间，为基本稳定区。水位标高在26.57～29.10m之间，西高东低，城区西北的颍河与泉河之间至老泉河一带及阜阳城以南水位埋深<2.00m，其它地区水位埋深>2.00m。就时间变化而言，与区域上相一致。

(2)中层地下水水位动态

阜阳城区中层孔隙水水位动态亦为开采动态类型。阜阳城区中层地下水的补给、排泄与区域相同，地下水流向城区地下水开采中心，地下水降落漏斗呈现一长轴为北东-南西向。

城区中层地下水降落漏斗中心下降趋势明显，斜率较大，年水位下降幅度大于2m，同时位于降落漏斗中心的监测孔，水位波动大；降落漏斗外围水位缓慢下降，趋势平缓，水位曲线斜率稳定，年水位下降幅度小于2m。

位于阜阳城降落漏斗中心阜城闸东区水位波动较大，全年水位处于波动中，6月出现最低水位，3月出现最高水位年内水位变幅5.08m。

受降开釆量的影响，阜城中层孔地下水位枯水期较往年同期下降0.05～1.59m，下降最大的为降落漏斗中心长期观测井，年最大下降幅度为2.59m。

(3)深层地下水水位动态

深层地下水同样为开采动态类型。深层孔隙水的补给、排泄与区域相同，地下水迳流向地下水开采中心，城区深层地下水开采漏斗呈椭圆形。

由于区内工业及生活用水量逐年增大，深层地下水的开发量不断增加，表现到深层地下水水位呈下降趋势，地下水开采漏斗随之不断扩大。市区地下水平均水位埋深61m，最低水位埋深63m；最高水位埋59m，水位年变幅4m，年底月均水位较上年同期水位降0.5m。

市区外围深层地下水水位埋深大于22m，年内平均水位埋深22.46m，年下降1.34m。

5 结语

5.1 结论

(1)浅层地下水位与气候因素密切相关，随降水量变化而变化，并有明显的滞后规律。

(2)中深层地下水位变化主要受人工开采影响，开采量大水位下降，开采量减少，水位逐步恢复。

(3)城市水位降落漏斗不断扩大，应引起足够重视。

5.2 建议

(1)水资源管理部门，必须严格对抽取地下水采取计划用水、节约用水管理、严格取水许可和建设项目水资源论证管理。漏斗区范围内严格控制打井，保证水资源的可持续利用。

(2)进一步加强地下水环境监测工作，不断完善地下水动态监测网络，建设深层地下水分层监测孔，及时了解掌握开采状态下的各层地下水动态。

(3)过量开采深层地下水是阜阳市引起地面沉降的主要原因，因此压缩深层地下水开采量，人工增加补给量，调整开采层位，实行浅、中、深层相结合，分级分质供水，扩大地表水利用，防止地质环境进一步恶化。

(4)各县市城区静水位埋深不断扩大，形成水位降落漏斗。要控制地下水开采量，调整开采层位等，防止环境地质问题的进一步恶化。

(5)农村居民大多以浅层地下水作为饮用水源，要注意保护取水井周围的环境，防止水源的污染。

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