水资源是新乡下水基础性自然资源、战略性经济资源,市地是质量生态与环境的重要控制性要素,是变化经济社会发展的重要支撑。随着加快水利改革发展、趋势保障国家水安全、分析建设资源节约型环境友好型社会、研究推进水生态文明建设、新乡下水河长制、市地实施水污染防治行动计划等一系列战略部署的质量提出,新时期的变化水利工作明确了“节水优先、空间均衡、趋势系统治理、分析两手发力”的研究治水思路,同时开展了落实最严格水资源管理制度、新乡下水实施水资源消耗总量和强度双控行动、建立用水权分配制度和资源环境承载能力监测预警机制、科学维持和保障生态需水等一系列管控任务,这些都对地下水质量分析与研究等基础性工作提出了新要求。
一、区域概况
新乡市地处黄河下游,河南省北部,位于东经113° 23′ ~114° 59′,北纬 34° 53′ ~35° 50′之间,南北宽约 107km,东西长约 149km。新乡市现辖红旗、卫滨、凤泉和牧野 4 区,辉县、卫辉 2个县级市,新乡、获嘉、原阳、延津和封丘 5 个县,长垣县于 2019 年 8 月设市,由新乡市代管。全市面积共计 8249km,其中市区面积 430km。
新乡市为豫北地区政治、经济、文化和交通中心之一,在河南省经济社会发展中占有重要地位。
新乡市分属黄河流域和海河流域,大致以辖区祝楼 - 黑羊山 - 古固寨 - 东屯 - 庞寨 - 丰庄一线附近的古黄河故道及其滩地交界一带的北东 ~ 南西向微高地为分水岭。黄河流经新乡市地境内 170km,流域面积 4531km2,新乡市其他区域属海河流域,流域面积 3718km2。黄、海河流域分别占新乡市总面积的 54.9%,45.1%。
二、地下水分布、水层组及其特征
新乡市地下水分布及其富水性,受地质构造,地形地貌和含水层岩性,结构与厚度等因素所控制。山区基岩大片裸露,多为裂隙潜水。
新乡市西北部山区由于沟谷纵横,山势陡峻,地下水排泄良好,不利于储存,富水性较差,一般只宜分散性村落小规模开采,特别是在碳酸盐岩广布区,不仅地表严重缺水,即使地面 100m 以下也大多无水。平原区大片第四系松散砂、卵、砾石层中的浅层地下水大部为孔隙潜水,系工农业生产和民用水的主要开采对象。由于不同地貌单元中各含水岩组其孔隙率不同,厚度各异,以致其富水程度迥然有别。按岩性结构含水层状况,新乡市主要分布有松散岩孔隙含水岩组、碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组和碳酸岩类含水岩组三组。
三、质量变化趋势分析
1. 站点的选取
选用质量较好、监测年份多且具有代表性的地下水水质监测井,作为地下水水质变化趋势分析的选用水质监测井。
2. 分析方法及过程
根据选用水质监测井的水质监测资料,通过点绘各水质监测项目监测值的动态曲线,分析水质历年变化情况,记录有显著动态变化特征的监测项目名称以及监测起止年份、监测值,计算监测起止期间相应数值的年均变化量和年均变化率。简易分析方法如下:
首先,选取有显著变化的监测项目 i,该监测项目 i 在起始监测年份(t1)的监测值为 Ci1,在终止监测年份(t2)的监测值为 Ci2,则该监测项目监测值的年均变化量△ Ci 为 :
ΔCi=(Ci2-Ci1)/(t2-t1)
该监测项目监测值的年均变化率 RC 则为:
RC=(ΔCi/Ci1)*100%
然后,根据计算结果,将地下水中监测项目 i 的变化趋势分成恶化(RC>5%)、稳定(-5%≤RC≤5%)和改善(RC < -5%)三大类。年均变化量的精确位数与监测值相同,年均变化率要求精确至十分位。基于选用质量较好、监测年份多且具有代表性的地下水水质监测井,作为地下水水质变化趋势分析的选用水质监测井这一原则,且 2000—2016 年的地下水水质监测井与之前的监测井地点相差较大,监测时间也比较短,所以新乡市地下水水质变化趋势分析选择新乡市 1#、新乡县 5#、获嘉县 8#、国豫新原阳9#、延津县 5#、封丘县 1#、长垣市 4#、卫辉市 4#、辉县市 1#2000—2016 年监测资料进行趋势分析。
四、结论
按岩性结构含水层状况,新乡市主要分布有松散岩孔隙含水岩组、碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组和碳酸岩类含水岩组三组。2000—2016 年新乡市地下水水质变化趋势分析显示 :总硬度改善和稳定的比例为 2 ∶ 7 ;硫酸盐改善和稳定的比例为 5 ∶ 4 ;氯化物改善、恶化和稳定的比例为 5 ∶ 1 ∶ 3 ;硝酸盐氮改善、恶化和稳定的比例为 6 ∶ 2 ∶ 1 ;氨氮改善和稳定的比例为 8 ∶ 1 ;氟化物改善、恶化和稳定的比例为2∶1∶6。
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