生态水网对浅层地下水环境的演变机理研究

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　　摘 要
　　以邯郸东部水网区为例，从地下水水位和水质变化情况来分析生态水网对地下水环境的修复程度。选用典型代表站近18年的监测资料对地下水位变化趋势进行分析，采用内梅罗综合评价法进行地下水质量评价。从分析结果看出，邯郸东部水网区的浅层地下水水位下降呈现减缓趋势，个别监测井地下水位回升，且水环境逐步好转。
　　关键词
　　生态水网浅层地下水水环境修复
　　中图分类号： X143                      文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 06 . 90
　　1 研究背景
　　邯郸东部水网区作为主要的粮食生产区和城乡人口密集区，为满足生产生活用水需求，多年来持续开采地下水，导致该区域部分地方的地下水严重超采。据统计数据显示，邯郸水网建成前10年，其东部平原浅层地下水和深层地下水水位的下降速率分别为0.52m/a、1.49m/a。面对日益凸显的缺水和水环境不断恶化的局面，区域性调水成为解决当地水资源重新分配的最优途径。2006年12月31日，邯郸东部水网区河渠沟通并构成了农灌用水和生态用水的巨大水网。本文通过对近些年水网工程引蓄水情况、地下水水位及其水质变化情况分析，判断其对水环境的修复程度，评价其修复效果。
　　2 水网运行情况
　　邯郸市东部平原区生态水网共经历了四个运行阶段：（1）平原水网自2006年开始输水，以岳城水库、东武仕水库、卫河、滏阳河、牤牛河等蓄水工程及河流为主要供水水源，年均引水量2.2亿m3，主要用于农业灌溉。（2）2009年12月29日开始施建“引黄入邯”工程，并于2011年实现输水，引黄水量达到2.2亿m3/a;从濮阳市濮清南总干渠渠首引入黄河水，在魏县第六店村卫河入冀，自连接渠分流，入东风渠、超级支渠等渠道，包含魏县等7个县110km，用于上述区域的农灌、生态用水并补给地下水。（3）2014年“南水北调”中线供水工程邯郸段通水，邯郸市得到年配额3.52亿m3，供给主城区及东部平原生活、工业用水，农业用水按水源地来水情况实时供应。（4）自2018年9月起，南水北调工程的“河段生态补水”实施运行，引长江水入滏阳河，对其沿线地下水补给。截至2018年底，生态引江补水0.72亿m3。
　　3 水网运行对地下水的恢复作用
　　3.1 对浅层地下水的补给量计算分析
　　对于平原地区，地表水对地下水的补给主要体现在渠系渗漏补给和渠灌田间补给。
　　（1）渠系渗漏补给：采用达西公式分别计算滏阳河、民有渠、东风渠、卫河卫运河及城镇湖泊等水体的渠系渗漏补给，年均增补地下水11172万m3。
　　（2）渠灌田间补给：按照渠灌田间渗漏系数计算市区及平原各县区渠灌田间补给量。水网建成前后年均渠灌田间渗漏补给量分别为1805万m3（1980～2000年系列）、3372万m3（2007～2011年系列），比原来多1567万m3。
　　渠系渗漏和渠灌田间共计补给地下水年均19419万m3，较水网运行前增加12739万m3，增涨1.9倍，充分证明水网建成后河渠存水对地下水产生明显增补作用。
　　3.2 對浅层地下水位动态影响分析
　　本文选取水网区13眼国家基本地下水监测井的观测资料进行计算，解析地下水水位变化情况。从监测资料来看，2006年水网运行前地下水位呈下降趋势，运行后地下水下降趋势变缓，且部分区域受水网运行的影响，地下水水位呈上升趋势;曲周县东槐桥和邯山区北堡地下水位变化过程线表明地下水位虽有浮动，但总体呈上升趋势，详见图1。
　　选取代表站，以上年末的地下水位为基数，依次计算逐年地下水位变幅，见表1。自2006年以来，三站地下水位的下降幅度明显减缓，主要是受到年降水量及水网向平原区供水量的影响，利用外调水源置换当地地下水资源量，从而减少地下水开采，且产生灌溉、河渠入渗补给。
　　4 水网运行对地下水质的影响
　　4.1 评价方法
　　本文采用内梅罗综合指数法选用49眼监测井数据，以国家《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）为评价依据，选取总硬度、高锰酸盐指数、硝酸盐氮等19项因子，以单项组分评价确定其所属水质类别，再确定各单项指标的Fi值，按照划分的地下水量级，在级别定名同时备注细菌学指标评比类别，分别计算2005、2010、2015年的年均值，对生态水网运行前后地下水污染物进行比对分析。
　　4.2 评价结果
　　通过对水质分析，2005年、2010年、2015年质量级别良好均为7个站，质量级别较差的分别为25、22、17个站，质量级别极差的分别17、20、25站;发现距水网输水河渠较近站井的主要污染物质含量逐步降低，水环境质量趋好，尤其是水网建成初期（2010年）以后，经过几年引蓄补给使得水质明显改善。
　　5 结语
　　（1）通过对2001～2018年地下水位资料，表明2006年水网供水以后下降幅度减缓，地下水超采状况受到人为干预管制，地下水位得到回升。
　　（2）通过对49眼地下水井的水网建设前后10年的水质监测数据并选用8个主要水质参数进行分析比对，发现水网建设对地下水水质起到修复作用。
　　（3）目前水网运行仍存在引黄、南水北调等跨流域调水是水利主管部门行政指令性行为，时效性不高的问题。建议建立水网调水模型，多水源多方位科学精准调水，实现区域水资源最优配置。实现高效的水资源调控力和供水保证率，使水生态环境逐步优化。
　　参考文献
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　　[2]岳城水库供水调度分析[J].梁全民，樊建军.水利科技与经济，2010.16（11）：1206-1208.
　　[3]内梅罗指数法在水质评价中存在的问题及修正寇文杰，林健，陈忠荣.南水北调与水利科学技术. 2012.04.
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