定襄縣淺層地下水與降水關系分析

王建平

(山西省水文水資源勘測局奇村地下熱水實驗站，山西忻州034000)

地下水位動態是水量均衡的反映，是多種因素綜合影響的結果，根據地下水位動態的變化特征，結合當地水文地質條件分析，影響地下水位動態的因素有氣象、水文及人為因素，其中氣候是影響潛水動態最活躍的因素。通過多年資料分析發現定襄縣淺層地下水的變化與降水補給有密切關系，降水的多年變化，則使本區淺層地下潛水水位發生相應的多年周期性起伏。

1 研究區概況

1.1 地理位置

定襄縣位于山西省北中部，忻定盆地東部，坐落在東經112°39'～ 113°17'，北緯 38°19'～ 38°40'之間。全縣東西長48 km，南北寬36 km，總面積864 km2，全縣總人口約21.7萬人。定襄縣交通便利，與忻府、原平、五臺等縣(市)均有公路相通，縣城與鄉鎮之間公路縱橫交錯。東有正在建設中的朔黃鐵路，南有太原至河邊的專用鐵路。

1.2 水文、氣象

定襄縣自然條件優越，屬滹沱河、云中河、牧馬河、同河等四條河流的沖積平原區，地勢平坦，土壤肥沃。境內滹沱河、牧馬河、云中河、同河四河貫流，南有呂布泉，北有白村泉水資源較為豐富。定襄縣氣候屬大陸性氣候，年內水氣輸送和降水量的變化形成冬季西北風盛行，降水稀少，夏季多有西南風，降水量相對豐沛，年際氣候周期性復始變化的特征。多年平均氣溫8.7℃，無霜期150 d左右。

2 地下水位與降水關系分析

定襄縣地下水位的動態監測已開展多年，擁有時序較長、較完整的系列資料，其精度相對較高，為此選取定襄縣的DXX15#站和 DXX27#站作為孔隙潛水地下水年際、年內動態分析的代表站，根據豐、平、枯不同典型年降水量，研究淺層地下水位與降水量變化關系。

定襄縣淺層地下水的變化特征主要受降水補給和人工開采的影響。本區域多年平均降水量386.6 mm(1956～2003年)，降水主要集中于汛期6～9月份，其間降水量占年降水總量的75%～80%。淺層地下水的開采幾乎全部用于農業灌溉，本區域地下水開采主要集中于年內4月初到5月中旬和6月中旬到7月底兩個階段。由于受降水補給和開采的影響，淺層地下水呈現出明顯的季節性變化。

2.1 年際地下水位與降水量關系

圖1 歷年地下水水位與降水量關系圖

由圖1可看出淺層地下水位和降水量有著密切關系，基本上是豐水年地下水位上升，枯水年地下水位下降。埋深較淺的DXX15#站受降水的影響相對埋深較深的DXX27#站明顯。埋深越淺受降水影響越顯著。

圖2 DXX15#豐、平、枯年埋深曲線圖

由圖2 DXX15#、圖3 DXX27#豐、平、枯年埋深曲線圖可看出，在不同典型年的同一時期豐水年的埋深最小，枯水年的埋深最大，平水年埋深居中，這也說明降水對淺層地下水補給作用的結果。年內的埋深變化基本是農灌期4月初到5月份和6月中旬到7月份由于開采集中導致水位下降，形成兩個波谷。豐、平、枯年埋深曲線圖可看出，在不同典型年的同一時期豐水年的埋深最小，枯水年的埋深最大，平水年埋深居中，這也說明降水對淺層地下水補給作用的結果。年內的埋深變化基本基本一致，在農灌期4月初至5月中旬、6月中旬至7月底由于開采集中導致水位下降，形成兩個波谷，開采結束后在汛期降雨的補給下水位呈上升趨勢。降水對地下水補給具有季節性特點。

2.2 年內地下水位與降水量關系

選取2006年枯水年、2008年豐水年、2010年平水年典型年降水量與DXX15#、DXX27#同年地下水埋深資料進行分析，繪制年內埋深變化曲線圖。

圖3 DXX27#豐、平、枯年埋深曲線圖

在2006年枯水年，根據資料及圖4枯水年埋深曲線圖分析，DXX15#站年內最小埋深是1.97 m發生日期3月11日，最大埋深是4.26 m發生日期是7月11日，年變幅為-0.10 m。DXX27#站年內最小埋深是2.43 m發生日期3月16日，最大埋深是5.19 m發生日期是8月1日，年變幅為 -0.09 m。

圖4 枯水年典型井埋深變化曲線圖

在2008年豐水年，根據資料及圖5豐水年埋深曲線圖分析，DXX15#站年內最小埋深是1.56 m發生日期10月6日，最大埋深是3.78 m發生日期是8月6日，年變幅為0.09 m。DXX27#站年內最小埋深是2.04 m發生日期12月11日，最大埋深是3.49 m發生日期是8月26日，年變幅為0.05 m。

在2010年平水年，根據資料及圖6平水年埋深曲線圖分析，DXX15#站年內最小埋深是1.66 m發生日期4月1日，最大埋深是4.50 m發生日期是8月1日，年變幅為0.01 m。DXX27#站年內最小埋深是2.09 m發生日期3月26日，最大埋深是5.09 m發生日期是7月6日，年變幅為0.16 m。

圖5 豐水年典型井埋深變化曲線圖

圖6 平水年典型井埋深變化曲線圖

由2006年枯水年、2008年豐水年、2010年平水年定襄縣典型井DXX15#、DXX27#資料分析可見水位與降水有密切關系，三年資料對比發現枯水年最大埋深最大，豐水年最小埋深最小，豐水年的最小埋深和最大埋深均小于平水年及枯水年的最小埋深和最大埋深。不同典型年水位在4月和7月都會出現相對的低水位期，形成兩個波谷。

在枯水年和平水年最高水位都發生在年初農灌開采前，這是上年汛期降雨和停止開采的綜合作用，而在豐水年最高水位兩站發生日期分別是10月和12月，這說明汛期充沛的降雨在緩解開采強度的同時能使淺層地下水位迅速回升。

3 結語

通過對豐、平、枯典型年水位降水變化關系分析，DXX15#站最小埋深1.56 m發生在豐水年的10月6日，最大埋深為4.50 m發生在平水年的8月1日，最大變幅出現在豐水年，上升0.09 m。DXX27#站最小埋深2.04 m發生在豐水年的12月11日，最大埋深為5.19 m發生在枯水年的8月1日，年末水位在枯水年下降0.09 m。

DXX15#、DXX27#典型井水位不同典型年在4月和7月受農灌開采影響都會出現相對的低水位期，形成兩個波谷。豐水年汛期充沛的降雨在緩解開采強度的同時能使淺層地下水位迅速回升

定襄縣淺層地下水補給具有明顯的季節性特點，淺層地下水資源是可以逐年恢復的資源，因此在開發利用中可優先開采。但由于降水補給的有限性，使得這部分資源也是有限的，因此需注意合理開發利用。

［1］全國地下水監督性監測總體方案編制.2011.

［2］山西省地下水監督性監測站布設及監督方法研究.2011.