地下水的补给、径流和排泄
作者：王虹 www.yuediqu.com 2025-05-19
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12.3.2.1 地下水的补给
本调查区的第Ⅱ含水组地下水与大气降水关系密切。观察大气降水与地下水变化关系，可见降雨量增加时，水位明显上升。通常在1至3月份，水位相对稳定。随后，随着农业灌溉和工业、生活用水的增加，水位持续下降，至5月底至6月初达到最低。7至8月份，汛期到来，此时农业灌溉停止，降水量达到年内最高值，浅层地下水位迅速升高，达到年内最高水位，这表明大气降水直接补给地下水和水，且途径短，时效快。
由于调查区东部地表河渠较多，观测到的河渠断面显示，河渠水位普遍高于岸侧地下水位，受静水压力影响，河渠发生渗漏，补给地下水也很明显。在调查区内，第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组的集中开采已形成以城区为中心的漏斗区，四周地下水向城区径流的流场明显，因而侧向径流的补给也是调查区内地下水（特别是第Ⅲ含水组的地下水）的重要补给来源。因此，第Ⅱ含水组地下水的主要补给来源是大气降水，此外还有河渠入渗补给、灌溉回归补给和侧向径流补给。第Ⅲ含水组地下水的主要补给来源是侧向径流补给。
12.3.2.2 地下水的径流和排泄
本调查区地下径流除受地貌和水文地质条件影响外，主要受开采条件制约，区域趋势是由北向南流。在调查区范围内，地下水由四周流向地下水漏斗中心流动。其流场如图12.9和图12.10所示。
图12.9展示了调查区浅层地下水埋深及标高等值线，从中可知，第Ⅱ含水组地下水存在一个明显的地下水位降落漏斗，中心水位埋深34.36m，标高-27.36m，中心水力坡度40.0‰。由于漏斗中心位于调查区内西南部，地下水流向主要为自东、北及东北方向向西、南及西南部流动，平均水力坡度约为7.38‰。
图12.10展示了调查区深层地下水埋深及标高等值线。第Ⅲ含水组地下水也存在一个明显的地下水位降落漏斗，地下水降落漏斗中心水位埋深82.23m，标高-71.13m，漏斗分布面积约5.40km²，中心最大水力坡度62.5‰。
由于调查区接近城区，地下水开发程度较高，历史上已经形成地下水开采降落漏斗，因此调查区内第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组内地下水的主要排泄方式为人工开采。
12.3.2.3 地下水动态
根据多年动态监测资料，调查区内地下水水位总体呈现先下降后上升的趋势。自1985年至2005年，由于城市规模快速增长，地下水开采量逐年增加，使得区内地下水位逐年下降；自2006年以后，由于对地下水资源的管理和控制逐渐加强，尤其是市区关闭了大量自备水井，使得区内地下水位逐步回升。
1) 浅层地下水动态特征
(1) 年际变化特征：以调查区内T102观测孔为例，自2006年年初至2010年年末，地下水位标高由0.11m上升至1.82m，多年平均升幅为0.342m/a。
(2) 年内变化特征：调查区内第Ⅱ含水组地下水位动态与降水关系密切，一年内地下水位动态可分为三期，为典型的降水补给灌溉开采型地下水动态。水位稳定期为每年11月至次年3月底，降水量少，开采量也小，水位变化稳定，变幅小于1m；水位下降期为每年4月至6月底，春季干旱少雨，农业开采量增大，且时间长而集中，使地下水位急剧下降，下降幅度2～3m；水位上升期为7至9月底，降水集中，地下水得到充分补给，地下水开采量锐减，水位迅速回升，回升幅度2～3m。
2) 深层地下水动态特征
(1) 年际变化特征：以调查区内T104观测孔和F2-2观测孔为例。T104孔位于区域地下水漏斗中心地区，其地下水位标高自2006年年初的-48.87m，上升至2012年年底的-34.49m，多年平均升幅为2.05m/a。F2-2孔位于区域地下水漏斗边远地区，其地下水位标高自2007年的-37.76m，上升至2012年年底的-27.56m，多年平均升幅为2.22m/a。
(2) 年内变化特征：调查区深层地下水水位动态曲线呈斜坡状上升，属径流补给-开采排泄型。一般1至3月份水位呈稳定状态或略有回升，4至7月份工农业用水量大，地下水位下降，降幅2～3m，到10月份后，水位缓慢回升至年底。
3) 奥陶系岩溶水动态特征
(1) 年际变化特征：以调查区内T013观测孔为例，其地下水位标高自2006年年初的-30.02m，上升至2012年年底的-1.49m，多年平均升幅为4.08m/a。
(2) 年内变化特征：调查区奥陶系岩溶地下水水位动态曲线呈斜坡状上升，属径流补给-径流排泄型。由于奥陶系岩溶水在调查区内很少有开采现象（含水层埋藏较深），只是在煤矿开采区有局部矿坑疏干排水，随着煤矿开采的结束，该部分排水逐年减少，因此调查区内岩溶地下水水位在年内也是逐月升高的。
12.3.2.4 各含水层之间水力联系
1) 水位分析：由以上四个地下水位长期观测孔的动态资料对比分析可知，调查区内第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组之间存在平均近30m的水位差，为这两层水之间的越流补给创造了良好的水动力条件。调查区内可能存在第Ⅱ含水组向下越流补给第Ⅲ含水组的现象。同时，对比T012、T104和F2-2的地下水动态特征，三者的相关性并不明显。调查区内第Ⅱ含水组的水位上升幅度要远远小于第Ⅲ含水组的水位上升幅度，因此判断调查区内的第Ⅲ含水组的补给以径流补给为主，第Ⅱ含水组对其的垂向越流补给量很少。而调查区内奥陶系岩溶水水位高于第Ⅲ含水组水位，因此不可能存在第Ⅲ含水组向下越流补给奥陶系岩溶水的情况，奥陶系岩溶水的补给以径流补给为主。但可能存在奥陶系岩溶水向上越流补给第Ⅲ含水组现象。
2) 水质分析：由本次工作对地下水基本必测指标的分析化验结果分析可知，调查区内的深层水和浅层水水化学类型有明显的分异性。浅层水水化学类型以Ca·Mg-SO₄·Cl型水为主，而深层水水化学类型以Ca·Mg-HCO₃型水为主。同时，将本次工作所取得的水质化验结果投影到PIPER三线图上，可知深层水和浅层水分布在不同的区域，基本没有重合区域，其分异性是极其明显的，这说明在调查区内浅层水和深层水的水力联系不密切。
相关问答：
本调查区的第Ⅱ含水组地下水与大气降水关系密切。观察大气降水与地下水变化关系，可见降雨量增加时，水位明显上升。通常在1至3月份，水位相对稳定。随后，随着农业灌溉和工业、生活用水的增加，水位持续下降，至5月底至6月初达到最低。7至8月份，汛期到来，此时农业灌溉停止，降水量达到年内最高值，浅层地下水位迅速升高，达到年内最高水位，这表明大气降水直接补给地下水和水，且途径短，时效快。
由于调查区东部地表河渠较多，观测到的河渠断面显示，河渠水位普遍高于岸侧地下水位，受静水压力影响，河渠发生渗漏，补给地下水也很明显。在调查区内，第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组的集中开采已形成以城区为中心的漏斗区，四周地下水向城区径流的流场明显，因而侧向径流的补给也是调查区内地下水（特别是第Ⅲ含水组的地下水）的重要补给来源。因此，第Ⅱ含水组地下水的主要补给来源是大气降水，此外还有河渠入渗补给、灌溉回归补给和侧向径流补给。第Ⅲ含水组地下水的主要补给来源是侧向径流补给。
12.3.2.2 地下水的径流和排泄
本调查区地下径流除受地貌和水文地质条件影响外，主要受开采条件制约，区域趋势是由北向南流。在调查区范围内，地下水由四周流向地下水漏斗中心流动。其流场如图12.9和图12.10所示。
图12.9展示了调查区浅层地下水埋深及标高等值线，从中可知，第Ⅱ含水组地下水存在一个明显的地下水位降落漏斗，中心水位埋深34.36m，标高-27.36m，中心水力坡度40.0‰。由于漏斗中心位于调查区内西南部，地下水流向主要为自东、北及东北方向向西、南及西南部流动，平均水力坡度约为7.38‰。
图12.10展示了调查区深层地下水埋深及标高等值线。第Ⅲ含水组地下水也存在一个明显的地下水位降落漏斗，地下水降落漏斗中心水位埋深82.23m，标高-71.13m，漏斗分布面积约5.40km²，中心最大水力坡度62.5‰。
由于调查区接近城区，地下水开发程度较高，历史上已经形成地下水开采降落漏斗，因此调查区内第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组内地下水的主要排泄方式为人工开采。
12.3.2.3 地下水动态
根据多年动态监测资料，调查区内地下水水位总体呈现先下降后上升的趋势。自1985年至2005年，由于城市规模快速增长，地下水开采量逐年增加，使得区内地下水位逐年下降；自2006年以后，由于对地下水资源的管理和控制逐渐加强，尤其是市区关闭了大量自备水井，使得区内地下水位逐步回升。
1) 浅层地下水动态特征
(1) 年际变化特征：以调查区内T102观测孔为例，自2006年年初至2010年年末，地下水位标高由0.11m上升至1.82m，多年平均升幅为0.342m/a。
(2) 年内变化特征：调查区内第Ⅱ含水组地下水位动态与降水关系密切，一年内地下水位动态可分为三期，为典型的降水补给灌溉开采型地下水动态。水位稳定期为每年11月至次年3月底，降水量少，开采量也小，水位变化稳定，变幅小于1m；水位下降期为每年4月至6月底，春季干旱少雨，农业开采量增大，且时间长而集中，使地下水位急剧下降，下降幅度2～3m；水位上升期为7至9月底，降水集中，地下水得到充分补给，地下水开采量锐减，水位迅速回升，回升幅度2～3m。
2) 深层地下水动态特征
(1) 年际变化特征：以调查区内T104观测孔和F2-2观测孔为例。T104孔位于区域地下水漏斗中心地区，其地下水位标高自2006年年初的-48.87m，上升至2012年年底的-34.49m，多年平均升幅为2.05m/a。F2-2孔位于区域地下水漏斗边远地区，其地下水位标高自2007年的-37.76m，上升至2012年年底的-27.56m，多年平均升幅为2.22m/a。
(2) 年内变化特征：调查区深层地下水水位动态曲线呈斜坡状上升，属径流补给-开采排泄型。一般1至3月份水位呈稳定状态或略有回升，4至7月份工农业用水量大，地下水位下降，降幅2～3m，到10月份后，水位缓慢回升至年底。
3) 奥陶系岩溶水动态特征
(1) 年际变化特征：以调查区内T013观测孔为例，其地下水位标高自2006年年初的-30.02m，上升至2012年年底的-1.49m，多年平均升幅为4.08m/a。
(2) 年内变化特征：调查区奥陶系岩溶地下水水位动态曲线呈斜坡状上升，属径流补给-径流排泄型。由于奥陶系岩溶水在调查区内很少有开采现象（含水层埋藏较深），只是在煤矿开采区有局部矿坑疏干排水，随着煤矿开采的结束，该部分排水逐年减少，因此调查区内岩溶地下水水位在年内也是逐月升高的。
12.3.2.4 各含水层之间水力联系
1) 水位分析：由以上四个地下水位长期观测孔的动态资料对比分析可知，调查区内第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组之间存在平均近30m的水位差，为这两层水之间的越流补给创造了良好的水动力条件。调查区内可能存在第Ⅱ含水组向下越流补给第Ⅲ含水组的现象。同时，对比T012、T104和F2-2的地下水动态特征，三者的相关性并不明显。调查区内第Ⅱ含水组的水位上升幅度要远远小于第Ⅲ含水组的水位上升幅度，因此判断调查区内的第Ⅲ含水组的补给以径流补给为主，第Ⅱ含水组对其的垂向越流补给量很少。而调查区内奥陶系岩溶水水位高于第Ⅲ含水组水位，因此不可能存在第Ⅲ含水组向下越流补给奥陶系岩溶水的情况，奥陶系岩溶水的补给以径流补给为主。但可能存在奥陶系岩溶水向上越流补给第Ⅲ含水组现象。
2) 水质分析：由本次工作对地下水基本必测指标的分析化验结果分析可知，调查区内的深层水和浅层水水化学类型有明显的分异性。浅层水水化学类型以Ca·Mg-SO₄·Cl型水为主，而深层水水化学类型以Ca·Mg-HCO₃型水为主。同时，将本次工作所取得的水质化验结果投影到PIPER三线图上，可知深层水和浅层水分布在不同的区域，基本没有重合区域，其分异性是极其明显的，这说明在调查区内浅层水和深层水的水力联系不密切。
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