盧本添
(貴港水文中心,廣西 貴港 537100)
貴港市位于廣西中部偏東南方向,地處珠江流域西江水系,其東西南北方向分別與梧州市、南寧市、玉林市和來賓市相連,總面積為10 602 km2。
貴港市北部以山區(qū)為主,主要分布了大瑤山、大容山、蓮花山和鎮(zhèn)龍山山脈,其中大瑤山脈盤桓于桂平市和平南縣,最高峰為亞婆攬孫峰,海拔約1581 m,大容山在桂平東南部,最高峰為三縣頂,海拔約1257 m,蓮花山脈連貫港北區(qū)和桂平市,最高峰位于港北區(qū)的大平天山,海拔約1158 m,鎮(zhèn)龍山脈位于覃塘區(qū),主峰鎮(zhèn)龍山,海拔約1140 m;中部以平原為主,分布了廣西最大的平原潯郁江平原,郁江、潯江自西向東貫穿整個(gè)平原;南部以丘陵為主,沿線多分布水庫和水系,總體上地形地貌以喀斯特地貌為主,地形上總體呈北高南低的特征。
西江水系的干、支流,以及黔江、郁江等主要徑流在桂平市城郊處匯聚成為潯江水系,其中郁江、黔江和潯江在貴港市境內(nèi)全長分別為165.5、60.0和80.0 km。
貴港市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),北回歸線橫貫貴港中部,氣候特點(diǎn)是冬季偏暖,降水偏少;春季溫度正常,降水稍偏少;夏季氣溫偏高,降水正常;秋季偏暖,降水偏少。近3 年來,貴港市年平均氣溫為20.5~21.2℃,年降水量為1 471.0~1 615.0 mm。
本文基于1985 國家高程基準(zhǔn),2018 年9 月~2021 年9 月對貴港市境內(nèi)具有代表性的八塘、港城、大汶地下河和銅鼓灘地下河4 個(gè)測站點(diǎn)進(jìn)行地下水位監(jiān)測,獲得近3 年來地下水位月均動(dòng)態(tài)變化特征(見圖1)。4 個(gè)站點(diǎn)地下水位數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)不同的特點(diǎn):八塘地下水位常年保持較為穩(wěn)定的特征,水位常年保持在47 m 左右,變化幅度不明顯,變化范圍在0.66 m 之間;港城地下水位僅在2020 年12月前后出現(xiàn)明顯的下降,為40.03 m,其余時(shí)間較為穩(wěn)定,為41.25~42.80 m之間;大汶地下河水位出現(xiàn)周期性變化特征,在一月份前后呈現(xiàn)了全年的低值,高值則呈現(xiàn)在每年的六七月份,最高值是39.51 m(2019年7月),最低值是35.12 m(2021年4月)m;銅鼓灘地下河水位呈現(xiàn)明顯的周期性變化特征,變化范圍在22.62~32.61 m之間,變化幅度大,特征性明顯,在一月份前后出現(xiàn)了全年的低值,高值出現(xiàn)在每年的六七月份,最高值是32.61 m(2019 年7月),最低值是22.62 m(2020年1月)。
圖1 貴港市地下水逐月平均水位動(dòng)態(tài)變化特征
地下水埋深的變化往往反應(yīng)地下水的消耗與補(bǔ)給關(guān)系,與地下水位成負(fù)相關(guān)。對地下水位相對應(yīng)處的埋深變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(見圖2),其特征與地下水位變化成負(fù)相關(guān)關(guān)系。八塘地下水埋深變化幅度常年保持在0.32~0.98 m,變化幅度不明顯;港城地下水埋深在2020 年11 月~2021 年3 月出現(xiàn)明顯的上升,其余時(shí)間較為穩(wěn)定;大汶地下河埋深出現(xiàn)了周期性的變化特征,在一月份前后出現(xiàn)了全年的高值,低值則出現(xiàn)在每年的六七月份;銅鼓灘地下河埋深也呈現(xiàn)明顯的周期性變化特征,變化范圍在8.34~18.33 m 之間,變化幅度可達(dá)10 m,特征性明顯,在一月份前后出現(xiàn)了全年的高值,低值出現(xiàn)在每年的六七月份,最高值是18.33 m(2020年1月),最低值是8.34 m(2019年7月)。
圖2 貴港市地下水埋深動(dòng)態(tài)變化特征
2018年9月~2021年9月貴港水文站和桂平水文站逐月累計(jì)降水量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見圖3,其相近的特征曲線顯示了相近的降水量特征。逐月累計(jì)降水量曲線呈現(xiàn)了多峰多谷的特點(diǎn),表明每月降水量具有變化快,波動(dòng)強(qiáng)烈的特點(diǎn),整體趨勢上呈現(xiàn)了周期性變化的特征,在6~9月整體呈高值特征,在10~12 和1 月整體呈低值特征。貴港水文站累計(jì)降水量最高值出現(xiàn)在2020 年6 月,為318.5 mm,最低值出現(xiàn)在2020年11月,為1.0 mm;桂平水文站累計(jì)降水量最高值出現(xiàn)在2019 年6 月,為374.0 mm,最低值出現(xiàn)在2020年11月,為0。
圖3 貴港水文站與桂平水文站逐月累計(jì)降水量統(tǒng)計(jì)
根據(jù)貴港水文站和大湟江口水文站測量數(shù)據(jù),2018年9月~2021年9月郁江和潯江逐月平均水位統(tǒng)計(jì)見圖4。潯江水位呈現(xiàn)明顯的周期性變化特征,在6~8 月整體呈高值特征,在9~12 和1~3 月整體呈低值特征,水位最高值出現(xiàn)在2019 年7 月,為27.74 m,最低值出現(xiàn)在2021 年2 月,為20.74 m;郁江水位周期性變化特征不明顯,與潯江類似,在6~8 月整體呈高值特征,在9~12 和1~3 月整體呈低值特征。郁江水位最高值出現(xiàn)在2019年7月,為36.07 m,最低值出現(xiàn)在2021年4月,為31.28 m。
圖4 郁江與潯江逐月平均水位統(tǒng)計(jì)
影響地下水位的因素主要有巖性、氣候、地表徑流和人為因素等[1,2]。
(1)巖性主要是通過巖性的差異性和包氣帶厚度等來影響地下水位的變化幅度與變化速度。4個(gè)地下水位監(jiān)測站均位于潯郁江平原,其表面覆蓋的大多是河流帶來的大量松散物質(zhì)堆積而成的沖積物,此外,港城、八塘、大汶地下河和銅鼓灘地下河的地下水位和埋深之和分別為46.95 m、47.88 m、40.21 m和40.95 m,常年基本保持不變,表明地質(zhì)因素的作用并不顯著。因此,巖性不是地下水位變化的主要因素。
(2)氣候是影響地下水動(dòng)態(tài)最活躍的因素[3]。通常是通過降水量來改變補(bǔ)給量使地下水位上升,通過蒸發(fā)使地下水位逐漸下降,在一年中周而復(fù)始地變化,使地下水位發(fā)生相應(yīng)的多年周期性起伏。由圖3 可知,貴港市及桂平市具有相似的降水量特征,而位于貴港市處的港城和八塘地下水監(jiān)測站點(diǎn)與位于桂平市處的大汶地下河和銅鼓灘地下河監(jiān)測站點(diǎn)卻表現(xiàn)了截然不同的水位變化特征。同時(shí),逐月累計(jì)降水量曲線呈現(xiàn)了多峰多谷的特點(diǎn),整體趨勢上呈現(xiàn)了周期性變化的特征,與銅鼓灘地下河的水位變化曲線的波峰波谷并不對應(yīng)。所以,降水量也不是影響地下水位變化的主因。
(3)人為因素主要是通過影響排泄量和補(bǔ)給量的關(guān)系來影響地下水位的變化。通常,天然排泄量的一部分或全部轉(zhuǎn)由人為采水井排出,當(dāng)采水量超過補(bǔ)給量,地下水位則下降,從而影響地下水的天然動(dòng)態(tài)。4個(gè)地下水監(jiān)測站點(diǎn)僅港城監(jiān)測站點(diǎn)附近在2020 年11 月~2021 年3 月期間有明顯的人為開采地下水進(jìn)行建筑施工,在此期間地下水位下降,埋深上升。因此,人為因素對港城有明顯地影響,但不是大汶地下河和銅鼓灘地下河水位周期性變化的主要控制因素。
(4)地表徑流對地下水位的影響主要是通過河流水位的變化來影響潛水位的升降實(shí)現(xiàn)的。①位于潯江流域處的銅鼓灘地下河監(jiān)測站點(diǎn),距離潯江約0.3 km,該站點(diǎn)地下水位變化曲線與潯江水位變化曲線相耦合,具有相似的周期性變化特征,波峰波谷具有一一對應(yīng)的關(guān)系,表明潯江水位變化直接制約著銅鼓灘地下河監(jiān)測站點(diǎn)的地下水位變化。②位于郁江流域處的大汶地下河、港城和八塘監(jiān)測站點(diǎn),距離郁江分別為4.1、5.3和7.8 km。大汶地下河監(jiān)測站點(diǎn),距郁江4.1 km,水位變化特征與郁江水位相耦合,具有相似的周期性變化特征,表明郁江水位變化影響大汶地下河監(jiān)測站點(diǎn)的地下水位變化;港城監(jiān)測站點(diǎn),位于市區(qū)中心地帶,距郁江5.3 km,水位變化除人為因素外,變化幅度小,與郁江水位變化相比并不明顯;八塘監(jiān)測站點(diǎn),距郁江7.8 km,位于八塘鎮(zhèn),遠(yuǎn)離郁江,同時(shí)人口基數(shù)少、工業(yè)少,水位常年保持穩(wěn)定。
對八塘、港城、大汶地下河和銅鼓灘地下河4個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)2018 年9 月~2021 年9 月的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到貴港市近3年來地下水位變化特征,揭示現(xiàn)階段貴港市地下水變化主要受地表徑流的影響,靠近地表徑流,地下水動(dòng)態(tài)受徑流水位的影響顯著,河水水位上升時(shí),近岸處的潛水位上升最快,上升幅度最大;遠(yuǎn)離河岸,潛水位變化幅度變小,反應(yīng)時(shí)間滯后,水位變化受地表徑流影響變小,其余影響因素變得顯著。同時(shí),地下水位和埋深之和常年基本保持不變,表明近年來貴港市地下水保持較為穩(wěn)定。