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伊春市地下水位动态特征及影响因素分析

2018-09-14刘洋李伟田长涛

科技创新与应用 2018年21期
关键词:伊春市降雨水位

刘洋 李伟 田长涛

摘 要:以伊春地区近年新设立典型观测井的观测数据为基础,进行动态特征及其影响因素分析,主要内容包括分析区地质与水文地质条件;观测井附近的含水岩层分布。具体方法是对收集的地下水位观测资料进行整理与统计,分析不同条件下动态变化规律;根据空间位置与不同水位埋深条件,选取代表性观测孔与时段,采用降雨和地表水体进行了动态影响因素的分析。

关键词:伊春市;地下水位;动态变化;影响因素;降雨因素;地表水体影响

中图分类号:P641.8 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)21-0071-02

Abstract: Based on the observation data of typical observation wells in recent years in Yichun area, the dynamic characteristics and their influencing factors are analyzed, including the geological and hydrogeological conditions of the analysis area and the distribution of water-bearing strata near the observation wells. The concrete method is to collate and statistics the observed data of groundwater level, analyze the dynamic change rule under different conditions, select representative observation holes and periods according to the spatial position and different water level buried depth conditions, the dynamic influencing factors of rainfall and surface water were analyzed.

Keywords: Yichun City; groundwater level; dynamic change; influencing factors; rainfall factors; effect of surface water body

1 概述

地下水位动态变化是外界因素对地下水系统的综合影响,通过分析地下水位动态变化特征,可以了解气候条件和人类活动对地下水系统的影响程度和变化趋势, 也是人类认识自然界的一个重要手段。

伊春市近年来随着经济建设的发展,用水量逐年增加,而局部区域水资源量有限且当前水资源利用效率较低,在部分地区水资源开发利用的供需矛盾逐渐突出。为了经济社会可持续发展,对地下水资源进行合理配置和优化调度是相当有必要的,从地下水位的动态变化特征着手研究,提出地下水的可利用对策。通过分析典型地下水观测井水位动态变化探讨其影响因素,对地下水资源评价工作和可持续利用具有关键作用。

2 分析区概况

伊春市位于黑龙江省中北部,地处东经127°37′至130°46′,北纬46°28′至49°26′,东邻鹤岗、汤原,南接依兰、通河,西通庆安、绥棱,北与逊克接壤,本市的嘉荫县与俄罗斯隔江相望。全市行政区面积(根据省土地局1998年数据)为32759.7km2,其中市区(不包括铁力和嘉荫)面积是19566.8km2,铁力市6444.5km2,嘉荫县6748.4km2,全市山丘区面积29299.5km2,平原区面积(含山间河谷平原)3460.2km2,其中市区(除嘉荫和铁力以外)山丘区面积是18559.1km2,平原區面积是1007.7km2;铁力市山丘区面积是5464.3km2,平原区面积是980.2km2;嘉荫县山丘区面积是5276.1km2,平原区面积是1472.3km2。全市南北长约325km,东西宽约145km。

3 地下水位动态特征分析

3.1 地下水位观测井的分布与观测系列

全市现有地下水观测井28眼,主要分布在山间河谷平原,部分分布在铁力市松嫩平原,井深普遍较小,观测浅层地下水潜水,本次选择代表井共8眼,其中嘉荫县2眼,分布在沿江山前台地河谷平原,伊春市区3眼,分布在山间河谷平原,铁力市3眼,均分布在松嫩平原与小兴安岭交界边缘。各代表井深度在8-32m之间,含水层厚5-15m,监测井岩性组成自上至下基本为壤土、细纱、粗砂、泥岩组成,潜水埋深2-10m。

3.2 地下水位动态分析

地下水位动态分析采用各代表井2013年至2015年逐日观测的地下水埋深数据,将全市按行政区分为嘉荫县、伊春市区和铁力市三个部分,选取各监测井数据进行逐月和年际埋深变化对比分析。

3.2.1 嘉荫县黑龙江山前河谷平原区

区域代表站乌云站和新桥村站位于黑龙江沿岸山前河谷平原,最低水位埋深分别约为1.0m和8.0m。由图1可见,该区域地下水年内在春季4、5月份和年末11月水位较低,进入相对枯水期。5月份水位开始上升,8、9月份达到最高值。从年际变化上看,2013年至2015年各站年平均水位呈逐年降低趋势,其中2013年地下水位在丰水期明显高于2014年和2015年。

3.2.2 伊春市区汤旺河河谷平原区

区域代表站汤旺河站、伊春站和浩良河站分别位于汤旺河沿岸上、中、下游山前河谷平原,最低水位埋深0.5-4m。由图2可见,该区域地下水年内在春季4、5月份和年末11月水位较低,进入相对枯水期。5月份水位开始上升,8、9月份达到最高值。从年际变化上看,2013年至2015年各站年平均水位呈逐年降低趋势,但变化幅度较小。

3.2.3 铁力市平原區

区域代表站丰胜、王杨、浩良河站分别位于铁力市松嫩平原东部边缘,各井最小水位埋深相对较大,在7-15m之间。由图3至图4可见,该区域各代表井水位埋深年内变化规律与其它代表井差异较大,无明显的高低值区域分布的一致性趋势,各井埋深年际变化的高低值出现年份也不一致,初步判断可能与该区域农田耕地灌溉用水有关。

4 结束语

本文利用伊春地区典型观测井水位监测数据,在了解测区水文地质、含水层分布及降雨规律等背景的基础上,通过绘制埋深随时间变化的动态曲线,分析了空间上、深度上、时间上的水位动态变化特征。利用水均衡的思想,从补给、排泄两个方面对浅层地下水位动态的影响因素进行识别。研究结果表明:

在分析了多个水文年数据的基础上,地下水动态变化特征具有规律性:

(1)从北部黑龙江山前河谷平原到南部松嫩平原东部边缘区,地下水位埋藏深度变大、规律性变差。

(2)地下水动态是一个复杂的自然过程在某一特定环境中、在多种因素作用下的外观表现,不同时段内主导因素、影响程度都有所不同。降雨对地下水位影响具有主导性和季节性,降雨量大小、降雨强度对水位埋深都有显著影响。由以上附图可见,各站地下水位在年内降雨集中的6-9月基本都会出现明显的上升变化,且上升时间略滞后于相应降雨时段。在降雨较小的季节相应地下水位也明显降低。

由附图可见,部分观测井水位变化与河流地表水体对应水位变化存在明显的一致性,说明河流附近地下水与地表水体具有密切的补排关系。

对于研究整个伊春地区地下水变化规律来讲,典型观测井的选取还具有一定局限性,建议在后期开展工作的过程中补充更多的、较分散的监测点,能够代表各种不同条件下的地下水位动态特征。在研究水位动态影响因素的过程中,仅在宏观上分析了降雨和地表水体对水位动态的影响。由于地下水动态变化是对外界各影响因素的综合响应,建议在后期工作中加强均衡期多因素影响水位变化的探讨。

参考文献:

[1]刘晓丽.移动平均法在地下水位动态预测中的应用[J].地下水,2014,36(4).

[2]陈崇希,林敏.地下水动力学[M].中国地质大学出版社,1999.

[3]张学英.潜水蒸发与土质及地下水埋深关系[J].地下水,2002,24(1).

[4]张光辉.一种潜水蒸发极限深度的测定法[J].地下水,1987(4).

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