石家庄市栾城县水质评价资料2002年1 研究区基本概况1.1 地理位置研究区位于石家庄市东南栾城县，属市辖郊区县，地理位置西起东经114°28′，东至东经114°47′，北起北纬38°1′，南至北纬37°47′北与正定县毗连，南与赵县相邻，东接藁城市，西与鹿泉市、元氏县接壤总面积345 km2（图1-1-1）区内交通发达，京广铁路途经县西部，在窦妪镇设有火车站;京深高速公路从县中部穿过，在冶河镇设有出入口；107，308国道贯穿南北县城距首都北京254km，距省会23km，距石家庄国际机场40km.1.2 地形地貌研究区全部为平原，属太行山东麓山前平原的一部分，有滹沱河、槐沙河两个洪积、冲击扇及扇间洼地组成地形从西北缓缓向东南倾斜地面高程为45～66m之间总体来说，地势平坦、开阔，土壤肥沃，适于农耕从局部看，县东部地面略高，由东西两面向中部古运河一带缓缓倾斜，其间由于历史上多次洪水泛滥，水流冲刷等作用，古运河、岗地、洼地相间分布，还有一些人工坑塘，致图1-2-1 栾城县地形与地貌结构图使地面呈微波状起伏地貌坡度1/500～1/1000之间（图1-2-1）全区可划分为三个地貌单元：滹沱河洪、冲积扇（北源），槐沙河洪、冲积扇（西部边缘）及两扇间洼地。
1） 滹沱河洪、冲击扇（北源）主要分布在本县北部，东部及东南部，在吴家屯——城关——南高一线以东面积265km2，约占全县总面积的三分之二上覆的松散盖层有次生黄土及滹沱河冲击物组成，交错层理明显冲击扇上古河道分布较多，主要有都王河、冶河（古运粮河）、汪洋道沟与获鹿道沟等古河道均呈南北——东西向展布，且多行程1~2m的长条形槽状洼地唯汪洋道沟由于淤积作用，在柳林屯乡成为高地，其形成高出一般地面1~2m，为一带状突起 （2） 槐沙河洪、冲击扇（西部边缘）分布于县西南部，在窦妪——小枚一线以西该冲击扇由槐沙河及其支流的冲、洪积物及次生黄土组成扇上有两条古河道，一条在梅家村村北，另一条在西营村北，均为交河的支流，呈正东西走向3） 两扇间洼地 位于滹沱河及槐沙河冲、洪积扇之间，为一西北——东南向展布的狭长地带，表层覆盖由两扇交互混积形成的次生黄土及冲洪积物组成1.3 气象栾城县属暖温带半湿润地区，大陆地季风气候，具有干湿季节明显、四季分明的特点，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，初秋阴雨较多，冬季寒冷寡日照，雨雪较少图1-3-1 栾城县主要气象要素图（2002年） （1）气候根据统计资料，栾城县多年平均气温12.2℃，最冷月1月份平均气温–3.7℃，最热月7月份平均气温26.0℃，极端最低温度–23.9℃（1985年），极端最高温度42℃（1972年）。
多年平均无霜期约200天，初霜期一般在4月中旬年平均日照2522小时，太阳辐射年总量125.5千卡/Cm2,相对湿度65%，多年平均蒸发量1644.5mm，年平均风速2.6m/s,春、夏、秋以南风为主，冬季以偏北风为主，最大冻土52cm. （2）降雨受季风影响与控制，示范区降雨量的年季变化较大，降雨年内分配不均，降雨主要集中在6～9月份，为480.9mm，占年降雨量的80％以上，其中7～8月份降水353.8mm，占全年降雨量的59％，冬季降水极少，仅占2％，春旱年份占94.9％，多年平均年降水量为537mm多年平均蒸发量1644.5mm（图1-3-1）1.4 水文栾城县的河流属海河流域子牙河水系，主要有洨河、冶河（运粮河）、沙河、泥河（潴龙河）4条季节性河流和现代人工开挖的石家庄市总退水渠——东明渠古河道窦王河、城郎河、汪洋沟已因河流改道或河床淤塞平毁，平整为耕地洨河发源于鹿泉市南部的五峰山，流经栾城县西南部，境内全长20.5km，是栾城县最大的河流出境后入赵县，最后在宁晋县小马村与槐沙河汇合，汇流后称北沙河，流域面积16582km2,入境前流域面积292.9km2,全长85km洨河上游多支流，多为季节性河流，源短流急，雨季洪水来势凶猛，历史上常发生洪水泛滥成灾，现主要承担石家庄常年排放的废污水。
冶河呈西北—东南向纵贯栾城县中部，于赵县大石桥附近汇入洨河，全长50km，汇水面积302km2，栾城境内全长33km，汇水面积200km2现在冶河流经区域早已成为耕地，河道仅作为栾城县特大河水时的泄洪排水通道，河床依然残留，河身清晰可辨沙河为洨河的一条支流，发源于元氏县西岭底村，全长39km，县内河长4km，流域面积173km2，该河为季节性河流，常年无水，但遇山洪暴发，河水突涨，携带大量泥沙，淤赛河道，危害甚大1977年，当地政府对沙河进行了治理，对河道进行了拓宽泥河发源于元氏县杨家岭，总长44.5km，流域面积296km2,为季节性河流，1958年上游“八一”水库建成后，常年无水总退水渠——东明渠是石家庄市的排水总干渠，全长11.49km，始建于1954年，主要排泄石家庄市的废污水和202km2的洪泻水，最大过水能力为44m3/s，该渠在汪家庄西部汇入洨河2 水文地质条件2.1 地下水赋存条件该区位于太行山前，属于太行山山前平原区水文地质单元的一部分由于受基底构造控制，第四系沉积物较厚，且由西北向东南逐渐增厚按沉积次序及岩性共划分为两个亚区，即滹沱河冲、洪积扇与槐沙河冲积扇亚区，分述如下：（1）滹沱河冲、洪积扇亚区分布于栾城县北部、中部、东南部，根据岩性可分为四个含水岩组。
第I含水组（Q4）：底板埋深在12～20m含水层一般0～2层，单层厚2～5m颗粒一般为细—中细砂，赋有孔隙潜水，量小无单独成井价值第II含水组（Q3）：底板埋深60～120m含水层3～7层单层厚度，北部5～15m，个别达20m，南部较薄含水层岩性从北向南由粗变细该组与第一含水组有密切的水力联系，属微承压含水岩组，是目前主要开采段第III含水组（Q2）：底板埋深160～230m含水层岩性，上段以中、中细砂为主，个别地方含卵砾石，下段以粗-粗中砂含卵石为主含水层5～10层，单层厚3～7m该含水组顶部有一厚度为10～30m，以亚粘土—亚砂土为主组成的稳定隔水层，使其成为承压水第IV含水组（Q1）：含水层变化很大，底板埋深308～421.7m，含水层0～10层，单层厚5～15m2）槐沙河冲积扇亚区位于栾城县西南部该冲积扇含水组底板埋深40-80m，含水层厚22-24m岩性以中粗砂及砂砾石2.2 地下水的补、径、排特征示范区位于太行山前冲洪积扇上，地下水的补给、径流、排泄条件较好，总的径流方向是从西北向东南、从浅层向深层径流目前本区以开采浅层地下水为主，即第I、II含水组，其中第I含水组已疏干，第II含水组属于微承压水，埋藏较浅，接受大气降水、侧向补给、河渠入渗、井灌回归水的入渗补给，再补给能力强；排泄以人工开采、侧向径流等方式为主。
深层地下水埋藏较深，主要接受区内西部、西北部的山区侧向补给和来自浅层水的越流补给，在东南部侧向排出目前，区内多数井都没有揭露该层1） 含水层系统划分地下水是一复杂的系统，它由一定空间范围内的气象、水文、地质、地貌等诸多要素按照一定的方式组合而形成，具有一定的功能它与地表水、大气降水、包气带土壤水及人类活动有着密切的关系本区属山前倾斜平原区，具体分属于以下系统：滹沱河冲洪积扇孔隙地下水系统以及其扇间地带① 滹沱河冲洪积扇孔隙地下水系统该地下水系统位于研究区的北半部，主要包扩方村、郄马、冶河、柳林屯等乡镇的全部以及城关、南高等镇的部分区域该系统第I、II含水组的总厚度为60～120m，含水层岩性以中粗砂为主，厚20～50m据钻孔抽水试验资料， 单井涌水量为2000～3500t/d地下水的主要补给来源为大气降雨和山区侧向底下径流补给，其次为河渠渗漏补给及田间回归水补给② 槐沙河冲洪积扇孔隙地下水系统该地下水系统位于研究区的西南部，主要包括窦妪、西营等乡镇的部分区域该系统第I、II含水组的总厚度为35～60m，含水层岩性以粗砂、砾石为主，厚10～30m， 单井涌水量为1000～2000 t/d。
地下水的主要补给来源为大气降雨以及田间回归水的补给2.3 地下水化学特征地下水水化学特征受流域内多种因素影响，是流域内各种因素长期作用的结果，如岩石的化学成份，地下水的径流条件、气候、地形、补给及排泄条件等研究区属于太行山山前倾斜平原，组成含水层的物质颗粒较粗，地下水的运动条件十分良好；区内无常年过水河流，仅有总退水渠——洨河承泄石家庄市的工业废污水和生活污水，是唯一有地表径流的河道，也是研究区内重要的灌溉水源，由于污水属混合类型（工业废水、生活污水和雨水等经同一管道排放），其中一些污染物的含量较高，长期直接从渠内引用这种污水进行灌溉，必将对地下水水质产生负面影响，使研究区内的化学场发生变化1、监测点的布置图2-3-2研究区地下水水化学类型分布图水质监测点的布置以控制全区的水质变化为原则，在污水灌溉区适当加密，具体的水质监测点见图2-3-1，其中DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7和DB8为地表水样，取自总退水渠——洨河的城市污水，分析项目包括Hg、Cd、As、Cr6+、Cl－、CN-、C6H5OH等十四项，分析数据加附表；其余取浅层地下水样，作水质简分析2、水化学类型自1956年开挖总退水渠以来，研究区西部及北部的一些区域就开始利用污水灌溉农田，东部及南部则抽取浅层地下水进行灌溉。
根据分析结果（表2-3-1），研究区西部、北部由于常年利用污水进行灌溉，浅层地下水水质已受到了不同程度的污染，但浅层地下水的化学类型仍具有明显的分带性,如图2-3-2 研究区地下水水化学类型分布图1）山前地区 本区位于研究区上游，主要包括河北省鹿泉市及元氏县的部分区域，该区位于山前，接近补给区，水交替强烈，地下水化学类型主要表现为HCO3—Ca型水，仅在局部地段（SZ2号井）表现为HCO3·SO4—Ca型水矿化度一般不大于0.5g/L2）研究区西部、北部地区本区主要包括栾城县方村镇、窦妪镇、郄马镇、冶河镇、西营乡的大部分以及城关镇的部分区域，由于常年利用石家庄市的城市污水灌溉，该区浅层地下水中的Cl-含量普遍增高，地下水主要表现为HCO3·Cl—Ca·Mg型水，该类型水基本上呈条带状分布于总退水渠两侧（图2-3-3）本区浅层地下水矿化度一般为0.6g/L左右，最高者不超过0.9g/L，最低者不低于0.5g/L3）东部、南部地区本区主要包括栾城县柳林屯乡、南高乡的全部及城关镇的部分区域，该区的农田灌溉全部为抽取浅层地下水，其地下水类型主要表现为HCO3—Ca·Mg型水矿化度一般为0.5～0.8g/L之间。
图2-3-3 研究区地下水Cl-含量等值线（mg/l）2.4 地下水动态特征 本研究区地下水监测点共19个，分布如图（2-4-1），监测点分布，按污水灌溉区适当加蜜的原则来布点，分别监测K+ 、Na+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3- 、CO32- 、Cl- 、SO42- 、NO3-、总硬度、永硬度、暂硬度、负硬度、总碱度、总酸、游离CO2、溶解性总固体、PH等指标监测数见附表1） 地下水动力场特征① 地下水流向地下水的流场形态主要取决于地下水的补给、径流和排泄条件该区地下水的平面流场基本上与地形、地貌、水文网相一致，呈现出西北高东南低的趋势而地下水的总流向，基本上为。