下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
衡水市地处河北平原中东部，处于以水资源匮乏著称的黑龙港流域，为了支撑衡水市社会经济的发展，地下水资源处于严重超采状态。2013全市水资源利用量为15.68×10 8 m 3 ，其中浅层地下水开采量为3.64×10 8 m 3 ，深层地下水开采量为9.56×10 8 m 3 ，地下水开采总量为13.20×10 8 m 3 。地下水开采量占水资源利用总量的84%，深层地下水开采量占地下水总开采量的72%。2013年桃城区水资源利用量为14140×10 4 m 3 ，其中浅层地下水开采量为767.41×10 4 m 3 ，深层地下水开采量为9252.59×10 4 m 3 ，地下水开采总量为10020×10 4 m 3 。地下水开采量占水资源利用总量的71%，深层地下水开采量占地下水总开采量的92%。
根据中国地质调查局地质调查成果《华北平原地下水可持续利用调查评价》，衡水全市浅层地下水开采资源量（TDS<2g/L）为4.81×10 8 m 3 ，深层地下水可利用量为2.02×10 8 m 3 。对比目前的地下水开采现状，浅层地下水开采程度为76%，而深层地下水开采程度达到了473%。可见，深层地下水处于严重超采状态。
衡水市深层地下水长期处于严重超采状态，由此产生了区域深层地下水水头下降，深层地下水降落漏斗、地面沉降、咸淡水界面下移等一系列环境地质问题。
在20世纪60年代末，衡水市第Ⅲ含水组高水位期平均水位埋深4.4m，低水位期平均水位埋深8.34m。到2010年全市第Ⅲ含水组水位埋深，自西北的安平向东南的武强西部、深州南部、冀州西部一带，水位埋深由30m逐渐增大至60m；武邑、桃城区、冀州东部、枣强、阜城、景县西南部、故城埋深一般在60～80m；景县东南部的王瞳—留智庙一带为埋深大的地带，埋深大于80m，其留智庙一带地下水位埋深最大，埋深大于90m。本次地下水水位调查，桃城区第Ⅲ含水组水位埋深在80～110m。可见，近50年来衡水地区深层地下水位（第Ⅲ含水组）深层地下水下降少则30～40m，多则近百米。随着深层地下水的超采，地下水位降落漏斗自20世纪70年代初形成以来，在不断发展扩大，形成华北平原影响较大的冀枣衡地下水降落漏斗。图1-1是衡水市深层地下水水位剖面多年对比图，也可以表明地下水降落漏斗发展扩大的过程。现在已经与天津、沧州、德州漏斗连成一片，形成华北平原大规模的区域深层地下水复合降落漏斗。
图1-1衡水市深层地下水水位剖面多年对比图
衡水市第四系松散岩类含水层是由厚层亚黏土、黏土、亚砂土夹薄层粉细砂、中砂组成。深层地下水开采前地层处于天然平衡的封闭状态。随着深层地下水的大规模开采，地下水位大幅度下降，打破了地层的天然力学平衡，原来有深层地下水压力水头支撑的上覆地层荷载部分转嫁于土体颗粒，致使土体颗粒有效应力增加，导致砂层弹性变形，黏性土层固结排水，引起地面沉降。衡水市在1988年、1990年沿石德线进行过水准测量，对20世纪60年代、70年代水准点进行了标高测量，得出相对沉降量，衡水市区1981—1988年沉降量为128mm，年均沉降速率为16mm/a，1988—1990年沉降量为51mm，沉降速率为25.5mm/a。据2005年监测资料，衡水地面沉降量最大的水准点——石济33号水准点[位于东风化工厂（后马家庄东北300m）]，沉降量为1.314m，衡水市区被1000mm的沉降量等值线所包围。1990—2005年年均沉降量约为75mm/a，是衡水市地面沉降的快速发展阶段。2006—2010年衡水市深层地下水最深水位埋深超过100m，2010年深层地下水最深达到115.55m，衡水市区5年累计沉降量为223.96mm，年均沉降量约为44.79mm/a。
从衡水市全区地面沉降特点来看，地面沉降整体较严重，局部发展迅速。累计沉降量大于1000mm的沉降面积为285.52km 2 ，分布于衡水市区东部、武邑县西南区域；大于500mm的沉降面积为6568.14km 2 ，主要分布在安平、深州以东，故城以北区域；大于300mm的沉降面积为1677.90km 2 ，集中在安平、深州市内。
2005—2009年，衡水市沉降速率较快区域主要集中在中部、东北部以及冀州东南部区域，沉降速率均大于50mm/a；地面沉降最快的区域集中在武强县和阜城县东部靠近东光县区域，最大速率达93mm/a；沉降速率较小的区域有深州、故城、安平，年平均沉降速率小于30mm/a。
研究区深层地下水上覆咸水层的存在，阻隔了深层地下水与浅层淡水的直接交换，或接受大气降水、地表水的补给。随着深层地下水大规模的开发利用，地下水头大幅度下降，在强大压力水头作用下，浅层水越流补给深层水，而咸水体将随水流发生对流迁移和分子扩散，向深部侵入。
在20世纪70年代以前，衡水市桃城区深层地下水基本处于未被开发状态，咸淡水界面也保持着天然的稳定状态，主要受当时的地质条件、沉积环境以及古气候影响，其分布由西北至东南有着明显的波状倾伏的特征。咸淡水界面大致以滏阳河为界，滏阳河以西40～70m；滏阳河以东深度由西北至东南逐渐加深，由70～80m增至80～103m。最大埋深位于桃城区东南角的东军卫村东，咸水底界面埋深达103m；最小埋深位于桃城区西部郎子桥干渠以北的郎子桥村南，咸淡水界面埋深为43m。河沿乡的西部和赵圈乡的大部，咸水底界面一般在50～60m，是研究区咸水底界面埋深最小的区域。
经过近50年深层地下水的开采，目前咸淡水界面分布仍以滏阳河为界，滏阳河以西区域咸淡水界面埋深基本上在70～80m，在大麻森、东桃园村两点的咸淡水界面略低于70m，在西南北增家村—种高村—南沼村以南为80～90m的区域。滏阳河以东，仍保持向东南方向逐渐增大的趋势，咸淡水界面埋深基本处于80～90m，在东葛村以南咸淡水界面埋深达110m以上。
将目前咸淡水界面埋深与深层水大规模开采前对比，滏阳河以西咸淡水界面下移幅度较滏阳河以东大。滏阳河以西，北部咸淡水界面下移幅度一般在10～15m；南部咸淡水界面下移幅度在15～20m，甚至达到25m；城市区咸淡水界面下移幅度在15～20m之间。滏阳河以东，近处咸淡水界面下移幅度一般在5～10m，向远处咸淡水界面下移幅度逐渐变大，大葛庄、东军卫、石辛庄一带下移幅度已大于25m。整个桃城区平均下移15.52m，年均下移速率0.388m。