侯香夢(mèng)

(安徽省地質(zhì)調(diào)查院，安徽 合肥 230001)

地下水是水資源的重要組成部分，是當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)居民生產(chǎn)、生活、城市建設(shè)以及農(nóng)業(yè)灌溉等的重要水源，特別在地表水資源缺乏的地區(qū)，地下水資源顯得尤為重要。渦陽(yáng)地區(qū)城市用水主要依賴當(dāng)?shù)氐叵滤叵滤L(zhǎng)期的不合理開采，造成了工作區(qū)地下水水位持續(xù)下降，部分地區(qū)已經(jīng)形成降落漏斗[1]，因此掌握其地下水水位下降情況，制定合理的地下水開采利用方案，規(guī)范當(dāng)?shù)氐叵滤_采，已經(jīng)勢(shì)在必行[2]。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)(圖1)位于安徽省西北部的亳州市渦陽(yáng)縣和蒙城縣之間，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°15′00″～116°30′00″，北緯33°20′00″～33°30′00″，面積為440 km2?？傮w地形為西北部的亳州市轄區(qū)較高，東南部蒙城地區(qū)較低，地形起伏較小，地面自然坡降約為1/9 000，地面標(biāo)高大多介于26～35 m，氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶?rùn)氣候區(qū)，歷年平均氣溫14.9 ℃，年平均降水量831 mm，年平均蒸發(fā)量為1 877.46 mm，地表水均屬于渦河水系。

圖1 工作區(qū)交通位置圖

根據(jù)研究區(qū)地下水的分布特征，可將本地區(qū)松散巖類孔隙水自淺至深分為淺層孔隙水含水巖組、中深層孔隙水含水巖組和深層孔隙含水巖組3個(gè)含水層組[3]。

1) 淺層孔隙水含水巖組

由晚更新世-全新世蚌埠組(Qp3-Qhb)和中—晚更新世茆塘組(Qp2-3m)的黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂、細(xì)砂組成，地下水一般為潛水和微承壓水。

2) 中深層孔隙水含水巖組

由中更新世(Qp2l)臨泉組、早更新世(Qp1t)太和組的黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂、粉細(xì)砂組成，具多層結(jié)構(gòu)，地下水為承壓水。

3) 深層孔隙水含水巖組

由新近紀(jì)晚新世(N2g)固鎮(zhèn)組和中新世(N1x)下草灣組的棕紅色夾灰白色、灰綠色黏土、棕黃色砂、棕紅色粉砂、細(xì)砂、中細(xì)砂組成，具多層結(jié)構(gòu)，地下水為承壓水。

2 監(jiān)測(cè)井布設(shè)

為了掌握工作區(qū)內(nèi)地下水的動(dòng)態(tài)變化情況，本次對(duì)區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)鉆孔進(jìn)行了為期1年的地下水位長(zhǎng)期觀測(cè)。本次水文地質(zhì)鉆孔長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)分為淺層地下水、中層地下水和深層地下水3種地下水來(lái)整理。從圖2觀測(cè)數(shù)據(jù)可以看出：3種類型地下水的水位都有不同程度的降低，其中深層地下水的水位降深最大，最大降深達(dá)5.56 m，淺層含水層地下水的降低最小，為0.1 m。

3 地下水開發(fā)利用情況

根據(jù)收集的2019年亳州市水資源公報(bào)數(shù)據(jù)，截止2019年末，亳州市的水資源總量為1.469×109m3，與2018年相比，減少了45.6%(其中地表水的資源量為6.72×108m3，地下水的資源量為1.025×109m3，地下水資源與地表水資源不重復(fù)量為7.97×108m3)[4]。

3.1 淺層地下水

據(jù)水資源公報(bào)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，亳州市2019年全市淺層地下水水位整體處于下降狀態(tài)，其水位下降深度約為1.04 m(其中蒙城縣最大，下降了1.22 m；渦陽(yáng)縣次之，下降了1.08 m；利辛縣為1.03 m；譙城區(qū)下降最少，為0.73 m)。淺層地下水可開采量2019年減少了3.606×108m3(其中蒙城縣為1.046×108m3；渦陽(yáng)縣為1.001×108m3；利辛縣為0.844×108m3；譙城區(qū)為0.715×108m3)[4]。

3.2 中深層地下水

多年來(lái)，研究區(qū)的城鎮(zhèn)居民集中供水、工業(yè)用水以及部分農(nóng)業(yè)灌溉用水以開采中深層地下水為主。近幾年區(qū)內(nèi)的中深層地下水開采情況越來(lái)越嚴(yán)重，由于大面積、高強(qiáng)度的中深層地下水的集中開采，研究區(qū)及其周邊都形成了不同程度的地下水降落漏斗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，亳州市2019年底的地下水降落漏斗深度比2018年底增加了2.1 m，地下水降落漏斗的中心水位埋深達(dá)到了67 m，漏斗的面積擴(kuò)大了將近20 km2。根據(jù)對(duì)研究區(qū)中深層地下水進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)一年多的觀測(cè)，區(qū)內(nèi)的中深層地下水的水位年降幅達(dá)到了5.3 m之多。

4 地下水變化動(dòng)態(tài)

4.1 淺層地下水

工作區(qū)淺層地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降雨，降雨量主要集中于每年的6—9月份，為區(qū)內(nèi)的雨季，每年的10月至次年5月為區(qū)內(nèi)的旱季。

淺層地下水廣泛分布于全區(qū)，本次共選取3個(gè)代表性長(zhǎng)觀孔(ZK03，SK08，SK16)觀測(cè)其水位動(dòng)態(tài)變化情況，長(zhǎng)觀孔位置見圖2。其中，ZK03孔位于亳州市渦陽(yáng)縣城東鎮(zhèn)黃莊村小邵莊，成井深度20.10 m；SK08孔位于亳州市渦陽(yáng)縣高爐鎮(zhèn)趙沃村，成井深度39.25 m；SK16孔位于亳州市渦陽(yáng)縣高爐鎮(zhèn)李雙莊，成井深度30.88 m。

圖2 地下水水位監(jiān)測(cè)井分布情況圖

從ZK03，SK08，SK16淺層地下水的水位與降雨關(guān)系曲線圖(圖3)可知:降雨量與淺層地下水水位之間關(guān)系密切,2018年6—8月份為研究區(qū)內(nèi)淺層地下水水位的最高點(diǎn)，其水位最高達(dá)到了28.4 m；2018年11—12月份為淺層地下水水位的最低點(diǎn)，其水位最低達(dá)到了25.5 m；2018年9—11月為淺層地下水水位的下降段，整體上淺層地下水水位和研究區(qū)內(nèi)降雨量基本一致，顯示出大氣降水是本區(qū)淺層地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源。另外，區(qū)內(nèi)的7月份地下水水位的最低點(diǎn)出現(xiàn)在降雨后的3～4 d，這是由于該層地下水主要賦存于地面以下9～30 m的含水砂層中，其上有一層較穩(wěn)定的黃青色亞黏土(厚4～8 m)連續(xù)覆蓋其上，因此地下水的升降反應(yīng)有稍滯后情況[5]。工作區(qū)淺層孔隙水水位年際變幅2～3 m。

圖3 淺層地下水水位與大氣降水動(dòng)態(tài)歷時(shí)曲線圖

4.2 中層地下水

中層含水層頂板埋深為25～55 m，其與淺層含水層有一層穩(wěn)定的隔水層。本次共選取3個(gè)代表性長(zhǎng)觀孔(SK15，SK02，SK04)觀測(cè)其水位動(dòng)態(tài)變化，長(zhǎng)觀孔位置見圖2，其中SK15孔位于渦陽(yáng)縣單集林場(chǎng)五愛村四眼馮莊，成井深度73.5 m；SK02孔位于渦陽(yáng)縣公吉寺鎮(zhèn)袁莊，成井深度118.5 m；SK04孔位于渦陽(yáng)縣城東鎮(zhèn)戴莊，成井深度109.01 m。

從圖4～圖6可看出：3個(gè)長(zhǎng)觀孔的水位動(dòng)態(tài)曲線基本一致，隨著時(shí)間增加中層地下水的水位逐漸降低，自2018年3月21日至2019年7月30日，SK15孔水位由1.84 m降至3.64 m；SK02孔水位由11.15 m降至12.40 m；SK04孔水位由38.89 m降至41.17 m，3個(gè)觀測(cè)孔的最大降深達(dá)2.28 m。SK15，SK04和SK02孔水位和大氣降水變化有部分一致，但是總體受大氣降雨相對(duì)較少，地下水水位持續(xù)降低，自2018年7月至2018年9月存在小范圍波動(dòng)，綜合考慮是由于地下水越流情況影響的，由此推測(cè)中層含水層與大氣降雨有一定聯(lián)系，但是聯(lián)系較小[6]。

圖4 SK15中層地下水水位與大氣降水動(dòng)態(tài)歷時(shí)曲線圖

圖5 SK02中層地下水水位與大氣降水動(dòng)態(tài)歷時(shí)曲線圖

圖6 SK04水位與大氣降水動(dòng)態(tài)歷時(shí)曲線圖

另根據(jù)收集20世紀(jì)70年代地下水水位數(shù)據(jù)(圖7)，其水位高程基本位于20～30 m，通過(guò)對(duì)同一個(gè)剖面的20世紀(jì)70年代和2019年的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以看出工作區(qū)中層地下水的水位變幅較大，水位基本下降17～25 m，局部最大降幅達(dá)到了45 m。

圖7 中層地下水水位等值線圖

4.3 深層地下水

深層含水層頂板分布于地表以下100～150 m，其與中層含水層之間的隔水層相對(duì)較薄。本次共選取2個(gè)代表性長(zhǎng)觀孔(SK03，SK06)觀測(cè)其水位動(dòng)態(tài)變化，長(zhǎng)觀孔位置見圖8。其中，SK03孔位于渦陽(yáng)縣楚店鎮(zhèn)馮莊，成井深度157.8 m；SK06孔位于利辛縣江集鎮(zhèn)江后莊，成井深度182.5 m。從圖8中可看出：2個(gè)長(zhǎng)觀孔的水位動(dòng)態(tài)曲線基本一致，隨著時(shí)間增加深層地下水的水位逐漸降低，自2018年6月10日至2019年7月30日，SK03孔水位下降深度達(dá)5.56 m；SK06孔水位下降深度達(dá)5.47 m,2個(gè)觀測(cè)孔的最大降深達(dá)5.56 m。并且2個(gè)觀測(cè)孔隨著時(shí)間增加一直處于穩(wěn)定下降狀態(tài)，大氣降雨對(duì)其影響很小，水位的持續(xù)下降原因主要是區(qū)域內(nèi)深層地下水的開采造成的(工作區(qū)內(nèi)集中開采井開采的地下水多為該層地下水)[7]。

圖8 深層地下水水位與大氣降水動(dòng)態(tài)歷時(shí)曲線圖

另根據(jù)收集20世紀(jì)70年代地下水水位數(shù)據(jù)(圖9)，其水位高程基本位于20～30 m，通過(guò)對(duì)同一個(gè)剖面的20世紀(jì)70年代和2019年的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以看出工作區(qū)深層地下水的水位變幅較大，水位基本下降25～40 m，局部最大降幅達(dá)到了50 m[8]。

圖9 深層地下水水位等值線圖

5 結(jié) 論

雖然工作區(qū)內(nèi)地下水資源較為豐富，但是研究區(qū)內(nèi)地表水資源相對(duì)較少，農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及居民生活用水基本為地下水，導(dǎo)致研究區(qū)內(nèi)地下水資源開采量相對(duì)較大(尤其是深層地下水)。隨著研究區(qū)內(nèi)的地下水的大范圍、高強(qiáng)度的開采，地下水資源越來(lái)越少(尤其為中深層地下水)，導(dǎo)致研究區(qū)及周邊地下水位長(zhǎng)期持續(xù)下降，甚至部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了大面積的地下水降落漏斗。根據(jù)本次地下水長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果，區(qū)內(nèi)淺層、中深層、深層地下水水位都有逐年下降的趨勢(shì)，因此必須重視合理開發(fā)當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源。