地下水动态变化
影响地下水动态的因素：
1、气候是影响潜水动态最活跃的因素。雨季，降水入渗补给使潜水位上升，潜水矿化度降低；雨季过后，蒸发和径流排泄使潜水位逐渐下降，在翌年雨季前出现谷值，潜水矿化度升高。这种一年中周而复始的变化，称为季节变化。气候的多年变化，则使潜水位发生相应的多年周期性起伏。
2、地表水体附近，地下水动态受地表水的明显影响。河水位上升时，近岸处的潜水位上升最快，上升幅度最大；远离河岸，潜水位变化幅度变小，反应时间滞后。
3、气候水文因素决定了地下水动态的基本模式，而地质因素则影响其变化幅度与变化速度。例如，承压含水层受到上覆隔水层的限制，补给区动态变化强烈而迅速，远离补给区则变得微弱而滞后。对于潜水，包气带厚度越大，滞留于包气带中的水便越多，潜水位的变化越滞后于降水。
4、人为因素也可影响地下水的天然动态。例如，打井取水后，天然排泄量的一部或全部转由采水井排出，如采水量超过补给量，地下水位则逐年下降。再如，利用地表水大水漫灌而不加强排水，潜水位将因灌水入渗补给而逐年上升，引起土壤次生沼泽化或盐渍化。
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地下水动态 - 人类活动影响下的地下水动态类型
人类活动通过增加新的补给来源或新的排泄去路而改变地下水的天然动态。
在天然条件下，由于气候因素在多年中趋于某一平均状态，因此，一个含水层或含水系统的补给量与排泄量在多年中保持平衡。反映地下水储量的地下水位在某一范围内起伏，而不会持续地上升或下降。地下水的水质则在多年中向某一方向（盐化或者淡化）发展。
人工采排地下水：钻孔取水或矿坑渠道排除地下水后，人工采排成为地下水新的排泄去路；含水层或含水系统原来的均衡遭到破坏，天然排泄量的一部或全部转为人工排泄量，天然排泄不再存在，或数量减少（泉流量、泄流量减少，蒸发减弱），并可能增加新的补给量。
如果采排地下水经过一段时间后，新增的补给量及减少的天然排泄量与人工排泄量相等，含水层水量收支达到新的平衡。在动态曲线上表现为：地下水位在比原先低的位置上，年变幅波动增大，而不持续下降。如实例可知：在河北饶阳县五公地区，开采第四系潜水及浅层承压水作为灌溉水源。每年3—5（6）月采水灌溉，水位降到最低点。6（7）月雨季开始，采水停止，降水入渗及周围地下水径流补给，使水位迅速上升。雨季结束后，周围的径流流入填充开采漏斗，水位继续缓慢上升。翌年采水前期，水位达到最高点。这一动态变化显示了天然因素和人为因素的综合影响。动态类型称为开采—径流型。
地下水的动态变化主要反映其补给与排泄量、质的变化。
潜水分布在山前冲积洪积扇的顶部及广大平原的浅层，主要接受大气降水入渗补给，其次是河水、灌溉水的入渗补给。潜水的流向均由山前流向平原，总的趋势是由西北流向东南。河水与潜水之间具有一定联系，通常在河水高水位期补给潜水，而在低水位期排泄潜水。但在不同的河流地段，有所不同。潮白河密云段、大石河坨里至苏村段均为河水补给潜水。永定河在卢沟桥以下，逐渐变为地上河，常年补给潜水，是西郊地区地下水重要补充来源。潮白河在怀柔以南、大石河在苏村以南、泃河在平谷以南及温榆河-北运河、妫水河等，均排泄地下水。
潜水埋藏深度，因地而异。在山前和洪积扇的顶部地区，潜水埋藏深度大，含水层单一、透水性强、水力坡度大、径流条件好，是地下水的主要补给区。在冲洪积扇中下部广大平原地区，含水层透水性差，径流条件不好，潜水以垂直运动为主，主要消耗于蒸发。潜水埋藏深度浅。
潜水全年最低水位出现在5～7月，最高水位出现在8月中旬及9月上旬。水位年变化幅度1～3m，潜水溢出带小于lm。在河水补给地下水的地段，河水动态对潜水影响较大。如沿永定河和潮白河一带，潜水主要受水库放水量多少和放水时间的控制。年最低水位一般出现在水库放水前的4月，放水后水位迅速上升，最高水位出现在8～9月份。潜水均由山前流向平原，总的趋势是由西北流向东南。
图2-9 2005年北京平原区潜水位分布
1960年枯水期北京平原区潜水面埋深大部分范围小于5m，仅在山前和洪积扇顶部地区大于20m，北京老城区、石景山、顺义、平谷、密云、房山等用水量大的地区，潜水面埋深在5～10m，潜水位等水位线从西北到东南由高到低均匀变化。到1978年，枯水期潜水面埋深在老城区范围已经加深到10～20m，而5～10m的范围向东扩展到通县；2005年枯水期的潜水面北京老城区为15～20m，石景山、门头沟及丰台部分地区潜水面埋深大于30m，城近郊区潜水面埋深普遍在5m以上。自1960年至2005年，整个平原区潜水面埋深均呈下降趋势，特别是城、近郊区一带，由于开采量较大，下降幅度达5～10m，下降区范围逐渐扩大，尤其以集中开采区的城近郊区水源厂、东南郊工业区等地为甚。在永定河冲积扇地下水溢出带，即衙门口、廖公庄以东至海淀、广安门一带随潜水位区域下降而逐渐消失。
从1996年至2006年10年期间，北京地区地下水位总体趋势均处于下降。其中通州、大兴、房山、昌平、朝阳、海淀、门头沟水位年平均下降幅度0.2～1m，属于弱下降区。顺义、密云、丰台、石景山水位年平均下降幅度1～2.5m，属于中下降区。平谷、怀柔水位年平均下降幅度大于2.5m，属于强下降区（图2-9）。
一、区域浅层地下水动态特征
影响区域浅层地下水动态变化的因素主要为降水和人工开采等，根据1997～1998年全省区域地下水动态特征，分析区域浅层地下水动态类型主要有降水入渗－开采型、开采型、降水入渗－蒸发型、水文型等。其中，降水入渗－开采型为区域浅层地下水的主要动态类型，主要分布在平原区的中部、东部、东南部及南阳盆地，约占平原区面积50%以上，处于采补平衡或尚有潜力，地下水埋深稍大，蒸发作用较弱，其消耗主要为开采，受此影响水位逐年回落；开采型主要分布在豫北南乐、清丰、内黄、滑县、温县、孟州、郑州等地，显示地下水超采较严重；降水入渗－蒸发型主要分布在漯河的东南至平舆、正阳、新蔡一带及周口东南部，地下水埋藏较浅，受降水入渗补给，其消耗主要为蒸发，地下水开采量较小，为地下水有潜力的地区；水文型沿主要河流分布，因地表水常年补给地下水，地下水位随地表水位变化而变化。
根据1972年以来河南省区域地下水动态监测资料，依地下水水位变化过程及发展趋势，地下水动态演变可分为持续下降型、阶段性下降型、相对稳定型等三种基本类型。
（1）超量开采，水位持续下降型。主要分布在豫北的南乐、清丰、内黄、滑县及温县、孟州和郑州等地。自1972年以来，浅层地下水水位变化特征是水位高程逐渐降低，水位埋深逐年加大，其形成原因是地下水的开采量大于补给量所致，汛期降水入渗补给地下水的量小于枯水期的超额开采量，致使水位年复一年的下降，有时特丰水年份汛期地下水水位恢复高于前期水位，但多年平均地下水开采量大于补给量，而总趋势仍改变不了其持续下降的特征，历年平均下降速度为0.3～0.7m/a。
（2）气象、开采双重因素影响，地下水水位呈阶段性下降型。主要分布在黄淮海平原的东部和中部，地下水动态受气象、开采双重因素影响呈阶段性下降状况，20世纪80年代中期以前主要受气象影响有规律的波动变化，而后地下水位随开采量的增加而逐年下降，其中1986年到1987年下降速度较快，1988年以后水位下降速度减缓，平稳下降。
（3）气象因素制约，地下水位动态稳定。主要分布在驻马店东部及沿黄地带，周口南部及鄢陵、西华等地，其地下水埋藏浅，水位变化幅度小，受气象因素明显，开采影响较小，为相对稳定型动态。1972年以来地下水水位除有小幅的上下波动外，无明显的上升或下降趋势。
河南省区域浅层地下水埋藏深度，在20世纪60年代之前普遍较浅，80%以上的区域地下水埋深小于4m，最大埋深不足8m; 70年代起地下水水位逐年下降，到90年代初地下水埋深小于4m的区域缩小近半，最大水位埋深达到16m 左右；90年代末地下水水位埋深小于4m的区域已较小，埋深在4～8m 间的区域面积最大，豫北局部地区地下水水位埋深达20～22m。据2006年监测资料，地下水水位埋深小于4m的区域主要分布在豫南、豫东南的驻马店、信阳、周口及沿黄地带，面积26276km2，占平原区面积的33.2%；埋深在4～8m的区域主要分布在商丘、开封、许昌、漯河及南阳盆地和豫北的新乡等地，面积39355km2，占平原面积的49.7%；埋深在8～12m的区域主要分布在豫北及南阳盆地的周边地带，面积为6454km2，占平原区面积的8.2%；埋深12～16m的区域分布在豫北的北部、西部及许昌西部，面积4050km2，占平原区面积的5.1%；埋深大于16m的区域主要分布在豫北的南乐、清丰、内黄及温县、孟州等地，面积为3033km2，占平原区面积的3.8%，河南省区域浅层地下水水位埋深面积变化情况见表4-4。
区域浅层地下水目前已形成两个降落漏斗：一为安阳—濮阳漏斗，面积达8236km2,漏斗中心有两个，一个在南乐、清丰一带，中心水位埋深为20～22m，一个在滑县东部，水位埋深18～20m；另一个漏斗为温县—孟州漏斗，面积为562km2，漏斗中心水位埋深20～22m左右。
表4-4 河南省平原区浅层地下水水位埋深面积变化对比表 单位：km2
根据1991～1999年区域浅层地下水动态监测资料对比，全省平原区地下水水位变化分为上升和下降两种类型。大部分地区地下水水位以下降为主，水位下降区面积为61640km2，占平原区面积的77.9%，平均下降速度为0～0.4m/a，最大降幅为1.23m/a；水位上升区主要分布在中部、南部及豫北的新乡等地，上升区面积为17527km2，上升幅度为0～0.4m/a，局部上升幅度达0.4～0.8m（表4-5）。
表4-5 1991～1999年河南省平原区浅层地下水变幅情况统计表
二、城市地下水动态特征
城市地下水动态，除受降水、开采、地表水体影响外，城市所处的自然地理、地质环境条件及城市建设影响亦较大，由西部山区到东部平原由于水文地质条件的变化，其地下水动态特征有较明显的差异。我省主要城市可分为西部山地及山间盆地区、中部山前岗地平原区、东部平原区三种分布形态，各城市近年地下水动态变化及降落漏斗情况见表4-6、表4-7。
表4-6 1992～1999年河南省主要城市地下水水位变化情况表
表4-7 1999年河南省主要城市地下水降落漏斗情况表
（1）西部山地及山间盆地区。主要城市有鹤壁、焦作、三门峡、洛阳、平顶山、南阳等。其中鹤壁、焦作主要开采岩溶水，其动态为典型的降水入渗－开采型，丰水期地下水水位上升，枯水期急剧下降，年际间变化较明显，1997年降水量小，焦作市地下水水位平均下降11.3m,1998年降水量大，地下水水位平均上升8.6m；洛阳、南阳、平顶山浅层地下水动态为降水入渗－开采型，由于地下水补给条件好，水量较丰富，水位变动幅度小，年变幅较小；三门峡地下水埋深较大，动态类型为开采型，地下水水位与三门峡水库联系密切——蓄水期地下水水位随水库水位上升而抬高，泄水期地下水水位随水库水位下降而回落。
（2）中部山前岗地平原区。主要城市有安阳、新乡、郑州、许昌、漯河、驻马店、信阳等，分布于山前岗地与平原的过渡地带，地下水的补给、径流条件较好，地下水相对较丰富。安阳、新乡主要开采浅层地下水，20世纪90年代初期地下水水位下降明显，中期以后地下水水位降幅减小，新乡地下水水位还略有回升；郑州以开采中深层地下水为主，水位变化较复杂，一是中深层水与浅层水水力联系密切，水位升降基本一致，二是中深层水位变化与开采量关系紧密，目前已形成一个复合型漏斗，1998年7月漏斗面积为491km2，中心水位埋深74.31m；许昌、漯河、驻马店为浅层、中深层、深层地下水综合开采，浅层地下水动态类型为降水入渗－开采型，中深层、深层地下水为开采型；信阳水资源充沛，地下水开采量很少，埋深小，受气象因素影响明显。
（3）东部平原区。主要城市有开封、濮阳、商丘、周口等，其地下水的补给条件差，含水层富水性相对较弱，特别是深层地下水，侧向径流补给很弱，垂直入渗补给少，开采以消耗弹性储存量为主。浅层地下水动态为降水入渗－开采型，深层地下水为开采型。商丘以开采浅层、深层地下水为主，中深层地下水为微咸水现未开发，浅层、深层地下水均处于长期超采状态，其中浅层地下水水位下降较慢，深层地下水水位下降较快，年均降幅为2～3m；濮阳主要开采浅层地下水，1991年以来浅层地下水水位呈下降趋势，年均降幅为0.55m；周口浅层地下水水位受降水、开采及地表水体影响，目前浅层地下水基本为采补平衡，水位变幅在±0.5m 之间；开封浅层地下水动态受降水及黄河水侧渗补给影响，水位变动不大，为采补平衡状态，深层地下水动态1996年以前为下降趋势，近几年略有回升。
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