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1、论安阳市区地下水位下降漏斗演变和地下水可连续利用计划 摘要：在进行地下水评价时，地下水的补给排泄均衡项有很多不确定原因，这大大降低了评价的精度,也影响了地下水可连续利用计划的科学性和正确性。依据不一样时期实测的安阳市区地下水位数据,研究地下水位演变过程,得出地下水位下降漏斗形成的初始和现实状况地下水位变幅值(1965年2021年或1980年2021年),利用给水度值,能够较准确的计算这个时段的地下水超采量。安阳河冲洪积扇含有较大的含水空间,该地域已形成稳定的地下水位下降漏斗,此漏斗是建立地下水调蓄水库良好的场所。在安阳河冲洪积扇漏斗区计划实施地下水人工回灌是一条安阳市区地下水可连续利用之路。
2、关键词：安阳市区； 地下水位下降漏斗；可连续利用；计划16721683（2021）06002104Evolution of Depression Cones and Planning of Sustainable Utilization for Groundwater in the Urban Areas of Anyang CityMIAO Jinxiang(Henan Institute of Geological Survey, Zhengzhou 450001, China)Abstract: There are many uncertainty factors in terms of
3、 groundwater recharge and discharge on evaluating groundwater resource, which greatly lowers evaluating precision of groundwater and affects accuracy of groundwater planning. The overextraction amount of groundwater could be calculated accurately based on groundwater level data in different periods
4、(19652021 year or 19802021 year) and parameter of aquifers by studying evolution of groundwater depression cones. There is great water containing space and have formed stable groundwater depression cones in proluvial fan of the Anyang River. This proluvial fan is a well site for settingup undergroun
5、d reservoir. The artificial recharge in proluvial fan of the Anyang River is a road for groundwater sustainable utilization in the Anyang urban areasKey words: urban areas of Anyang city; groundwater depression cones; groundwater sustainable utilization; planning安阳市区在河南省最北部,市区面积543.6 km2，建成区面积87 km2
6、,市区人口103.5万。安阳市区是八大古全部之一、世界文化遗产殷墟所在地、甲骨文的家乡，它还是河南省主要的工业生产基地。安阳市区工农业及生活用水关键依靠开采地下水，20世纪80年代中期以来，伴随经济的发展，地下水开采规模和强度大幅度增加，地下水严重超采，地下水位连续下降，地下水位下降漏斗不停扩大,由此而引发了相关的地质环境问题。在过去，因为人为原因，正确地统计地下水开采量和计算地下水量难度很大，造成地下水超采量计算误差较大，地下水计划缺乏较正确的数据支撑。地质调查局国土大调查 “华北平原地下水可连续利用调查评价”项目搜集了20世纪50至90年代的地下水位资料，完成了2021年至2021年连续5
7、年地下水统一调查及地下水长久观察，经过地下水位下降漏斗演变研究，能够较正确地计算地下水超采量，进行地下水可连续利用计划。1 水文地质概况安阳市地处半湿润温带大陆性季风气候区，年降水量约600700 mm，属海河流域漳卫河水系,关键河流水库有：漳河、洹河(安阳河)、洪水河、岳城水库、小南海水库、彰武水库。大型的供水渠系有跃进渠、万金渠、幸福渠 洹南渠等,正在建设中的南水北调中线工程从本区西部经过。安阳市西依太行山,东部为黄淮海平原。地势西高东低，南北高中间低，中部为安阳河冲洪积扇。安阳河冲洪积扇是中、晚更新世及全新世后期复合堆积而成，含有显著的上细下粗的二元结构。上层为全新统(Q.h)、上更新统
8、(Q.3)的黄土状粉土、粉质黏土，厚1020 m；下层为上更新统(Q.3)和中更新统(Q.2 )卵砾石层及砂层，厚度1540 m，自西向东逐步增厚，分选性较差，局部钙质胶结成岩(俗称钙板)。京广铁路以西砾石层分布稳定，粒径粗大；以东呈多层状分布，夹黏性土透镜体，颗粒也显著变细。安阳市区独特的地层结构条件使安阳河冲洪积扇在空间上成为一独立封闭的水文地质单元，粗大巨厚的卵砾石层为地下水人工回灌提供了有利的储水介质条件。安阳河冲洪积扇地下水关键为降水入渗、河流和侧向径流补给，总体流向为自西向东，受开采的影响，现由城市郊区四面向市区西部径流。安阳市区地处安阳河冲洪积扇的中上部，工农业及生活用水绝大部分
9、是开采80100 m以上的安阳河冲洪积扇卵砾石层中的孔隙水；开采方法一是自来水企业、钢厂和电厂的水源井集中开采，二是工矿企业自备井和农用井的分散面状开采；在集中开采区，现在已形成了安钢电厂、豆腐营、四水厂、三水厂等四个相对集中开采中心，中心地带地下水位埋深3040 m，最大为44.9 m12。2 地下水位下降漏斗演变2.1 区域浅层地下水位下降情况1965年2021年安阳市区域浅层地下水位下降区面积为4 188.80km2，平均每十二个月扩大104.72 km2；水位下降幅度大于35 m的区域分布于安阳市区，水位下降幅度大于20 m的区域分布于安阳市区、安阳县、滑县、内黄；各县市下降区的扩展速
10、度见表1，滑县、内黄扩展速度较大。浅层地下水位下降区面积占总面积的95%3。Table 1 List of groundwater depression area of Anyang city in 19652021km2县市名称浅层地下水位不一样下降幅度的面积35 m3035 m2530 m2025 m1520 m1015 m510 m7 m的区城仅分布在山前区，且面积较小；在冲积平原区地下水位埋深通常小于5 m，多数23 m，局部12 。此时期城镇人口少，工矿企业规模小，地下水开采量很小，而地表水相对较充分。山前冲洪积扇前缘多有地下水溢出，排泄地下水。地下水动态关键受降水和河流的控制，故为
11、气象型或水文气象型。水位年变幅12 m。1965年，安阳市区浅层地下水位埋深通常45 m，安阳市区秋口浅层地下水位埋深也为45 m。第二期，农灌人工干预期漏斗形成早期。1965年1978年期间，农田水利工程达成了高潮，河流上游大量修建水库等水利工程，人工调整作用增强，改变了山区地表径流模式，使下游地表水量骤减，多数水库修建有引水浇灌渠系，改变了自然径流模式，使地下水的补给方法也发生了改变。因为农业的发展和生产技术条件的改进，在平原区掀起了井泉建设高潮，机井数量猛增，农业对地下水的开采量也不停增加，浅层地下水位开始有不一样程度下降；通常水位埋深为34 m，水位下降约12 m。地下水动态关键受降水
12、和人工开采影响，地下水动态类型为气象开采型。地下水埋深7 m漏斗区快速扩展，已基础形成了现在埋深分区的雏形。1973年1974年，安阳市区县浅层地下水位埋深通常24 m，安阳市区秋口浅层地下水位埋深为68 m。第三期，农灌和集中供水人工干预期漏斗逐步扩大期。1978年至今，尤其是20世纪80年代后期以来，伴随城市建设快速发展和工矿企业规模的深入扩大和农业的发展，需水量猛增，同时，因为地表水严重缺乏，大规模集中供水和面状农灌开采地下水，造成地下水的开采加剧，致使地下水位急骤下降，1980年安阳市区秋口浅层地下水位埋深也为68 m，1992年至1996年安阳市电机修造二厂地下水位下降了10 m（见
13、图1），1996年以后漏斗则逐步缓慢扩大,大有和整个华北平原区域地下水位下降漏斗连成的趋势。人工开采已成为地下水排泄的关键方法,根本改变了地下水循环系统,地下水动态表现为径流开采型。依据历年水位长久观察资料, 1979年1985年伴随工农业开采量的增加，地下水位逐年下降。1982年7月，地下水位下降到最低值，以后伴随降雨的增多和丰水年的到来，又有所提升，基础恢复至原来水平，水位年变幅1.5 m，地下水位下降速率约0.5 ma，此时，地下水处于采补基础平衡阶段。从1986年以来，地下水位连续下降，水位变幅2.3 ma，下降速率约1.0 ma，水位再也恢复不到原来的水平，尤其在1993年1995年
14、，地下水位下降速率甚至达成20 ma，局部地段卵砾石含水层已疏干近23(市区西部大坡一带)，表明地下水处于严重超采阶段。区域降落漏斗的形成和发展演变改变了区内地下水流场特征。首先，激发了一定量的侧向径流补给，从而改变了地下水原来的径流方向，使得周围的地下水向漏斗中心汇流漏斗周围地段的水力坡度由1991年的1.6增至现在的5.3；其次，因为地下水位不停下降，大范围疏干了卵砾石含水层。在市区西部吉党、大坡一带，卵砾石层疏干厚度已大于含水层厚度的60，为地下水的人工回灌腾空了库容；另外，因为市区东部一带地下水位也在不停下降，和市区之间形成了地下分水岭，随市区地下水开采量的增加，分水岭的位置缓慢向东推
15、移，现在已抵达西于曹西辛安中所屯一线。2021年2021年，河南省地质调查院每十二个月全部对安阳市区县进行了浅层地下水位埋深统一调查，经过调查得出，安阳市区秋口一带浅层地下水位埋深通常全部大于30 m（见表2,图2）。Table 2 List of groundwater level of Qiukou Anyang city downtown in 20212021调查点原编号经度纬度地理位置水位埋深/m水位标高/m统测日期安251141718.0360829.2安阳市区秋口南（河北边）30.9451.762021126安251141718.0360829.2安阳市区秋口南（河北边）30.4652.242021710安261141718.0360829.2安阳市区秋口南（河北边）30.7851.92202165G21541141630360750安阳市区郭柴库村东44.3140.592021618G21541141630360750安阳市区郭柴库村东46.3138.5920211228G21511141946360827安阳市区董王度村西南26.548.92021618G21511141946360827安阳市区董王度村西南25.8449.5620211227图2 安阳市区地下水调蓄条件(据2021年6月地下
