En la etapa inicial de explotación de agua subterránea, el río se inundaba todo el año y el agua subterránea a ambos lados de la orilla estaba enterrada a poca profundidad. El nivel del agua subterránea no es muy diferente del nivel del agua del río y la diferencia de carga hidráulica es muy pequeña, por lo que existe una fuerte conexión hidráulica entre los dos (Figura 6-17). El nivel del agua del río es el factor dominante que controla los niveles de agua subterránea. Cuando el nivel del agua del río aumenta, el agua de recarga de filtración del río puede llegar rápidamente al agua subterránea en ambos lados, pero controlada por el gradiente hidráulico (diferencia de carga), la intensidad de respuesta del nivel del agua subterránea es pequeña.
En la etapa de sobreexplotación de las aguas subterráneas, debido al prolongado secado del río y la falta de agua en la zona vadosa, el agua del río perdió su conexión hidráulica con el agua subterránea. Cuando el nivel del agua del río aumenta, el agua del río tarda más en transferirse al agua subterránea y el tiempo de respuesta del agua subterránea aumenta. Sin embargo, debido a la gran diferencia de altura entre los dos, una vez establecida la conexión hidráulica, el agua del río continuará reponiendo el agua subterránea y la intensidad de respuesta del nivel del agua subterránea aumentará.
Figura 6-17 Relación entre el nivel del agua subterránea cerca de la costa y el nivel del agua del río en la Estación Hidrológica de Beizhongshan (1957 ~ 1958)
(La Figura B está basada en Wang Jinzhe et al., 2009a)
La ecuación de regresión pasó la prueba F con un nivel de significancia de α=0,01 (el valor F es 44,86).
a-Línea de proceso del nivel del agua; correlación entre el nivel del agua subterránea y el nivel del agua del río.
Este artículo toma el río Hutuo como un cauce fluvial típico y selecciona la Piedra 002 (a 500 metros del río), la Piedra 033 (a 1,2 kilómetros del río), la Piedra 037 (a 300 metros del río). río), y Piedra 041 (a 450 metros del río), piedra 055 (65438+ del río).
Según investigaciones anteriores, el campo de flujo de agua subterránea en el área de estudio de 1961 a 1968 estuvo en la etapa natural, durante la cual el agua fluyó en el río Hutuo durante todo el año. En el ámbito de la conexión hidráulica entre el agua subterránea y el agua del río, la diferencia entre el nivel del agua del río y el nivel del agua subterránea es el factor dominante que afecta la dinámica del nivel del agua subterránea. Tomando como ejemplo la inundación de agosto de 1963 en la cuenca del río Hutuo (Figura 6-18), después de que el embalse de Huangbizhuang liberara agua el 5 de agosto, los niveles de agua en Kong Shi 041, a 450 metros del cauce del río, y en Kong 055 , a 1,0 km del cauce del río, alcanzó el máximo nivel de agua el 6 de agosto. Además, el nivel del agua en el pozo Shi 055, que está lejos del río, ha aumentado 4,93 metros, 3,54 metros más que el del pozo Shi 041, que está cerca del río. Esto se debe a que la elevación del nivel del agua subterránea del pozo Shi 055 antes de que se liberara el embalse era de 58,84 m, mientras que la elevación del nivel del agua subterránea del pozo de observación Shi 041 era de 61,68 m. Debido a la estrecha conexión hidráulica, la diferencia de altura de agua determina esto.
Figura 6-18 Características de cambio del nivel de agua subterránea cerca de la costa en respuesta a la descarga de inundaciones río arriba en 1963
(Nota: los datos de la figura provienen del "Anuario estadístico del nivel de agua subterránea de la provincia de Hebei " (Shijiazhuang).
1968 ~ 1980 es la etapa inicial de sobreexplotación de las aguas subterráneas. En esta etapa, debido al almacenamiento de agua de los embalses de Huangbizhuang y Gangnan, la escorrentía del río Hutuo se ha reducido considerablemente y el agua del río sólo puede fluir de forma intermitente. Hubo una sequía en la cuenca en 1975. El volumen de inundaciones del río de 1968 a 2005 se muestra en la Tabla 6-2. 1973 se selecciona como año típico, y Shi 002, Shi 033 y. Los pozos Shi 037 se seleccionan como pozos de observación típicos.
Tabla 6-2. Tabla de descarga de inundaciones del río principal (canal).
Nota: Los datos de la tabla son de 1971 a 1974. y los datos posteriores a 1975 provienen del Informe de monitoreo ambiental de las aguas subterráneas de la ciudad de Shijiazhuang.
Como se puede ver en la Figura 6-19, a principios de agosto de 1973, se produjo una inundación en la cuenca y el embalse de Huangbizhuang descargó 230 millones. m3 de agua El nivel de agua en el pozo de observación del río más cercano fue el que más subió, alcanzando el nivel de agua más alto del año hidrológico el 5 de junio + 065438 + 5 de octubre de ese año, con un aumento de 5,01 m. 002, que alcanzó el nivel de agua más alto de 65438 el 25 de febrero, con un aumento de 2,74 m y un tiempo de respuesta de 140 días, el pozo Shi 033, que está más alejado del río, alcanzó el nivel de agua subterránea más alto el 15 de febrero; del año siguiente, con un aumento de 1,90 m, tiempo de respuesta 190 d.
Figura 6-19 Características del tiempo de respuesta del nivel del agua subterránea cerca de la costa a la descarga de la inundación aguas arriba de 1973
(. Nota: Los datos de la figura proceden del "Anuario estadístico del nivel de aguas subterráneas de la provincia de Hebei" (Shijiazhuang).
Se puede ver en el análisis anterior que cuanto más cerca del río, mayor es la amplitud de respuesta del nivel del agua subterránea y más corta es la duración de la respuesta, por el contrario, cuanto más lejos del río, más; menor será la amplitud de respuesta del nivel del agua subterránea y mayor será la duración de la respuesta. En comparación con la etapa natural, debido a la disminución del nivel del agua subterránea y la ampliación del camino de filtración, el tiempo de respuesta aumentó significativamente, pero la amplitud de la respuesta no cambió mucho. Esto puede deberse a que, en comparación con "63,8", el volumen de drenaje fue. relativamente pequeño y la zona vadosa consumió una gran cantidad de agua.
Durante la etapa de formación del embudo de aguas subterráneas (1981 ~ 1995) y la etapa de sobreexplotación grave (1996 ~ 2005), el número de días sin agua en el río Hutuo aumentó significativamente en la mayoría de los años. el número de días sin agua fue de más de 360 días, y fueron más en 1988. La amplitud de rebote del agujero de la piedra 002 es de 5,31 my la duración de la respuesta es de 155 d;. La amplitud ascendente del agujero Shi 033 es de 1,45 my la duración de la respuesta es de 150 d (Figura 6-20). En agosto de 1996 se produjo una gran inundación en la cuenca. El embalse de Huangbizhuang descargó 2,29 mil millones de m3 de agua y el nivel del agua subterránea en el agujero Shi037 aumentó en 12,4 m. El nivel del agua alcanzó su punto más alto el 30 de octubre y la respuesta duró 85 días. El rango de recuperación de Hole Shi002 fue de 10,9 m, y el nivel del agua aumentó al valor más alto de 1997 el 30 de junio, lo que duró aproximadamente 320 días; el nivel de agua de Hole Shi037 aumentó en 4,6 m y alcanzó el valor más alto de 1998; el 30 de junio, que duró 420 días (Figura 6-21).
Figura 6-20 Las características de respuesta de los niveles de agua subterránea cerca de la costa a la descarga de la inundación de 1988 aguas arriba.
(Nota: los datos de la figura provienen del "Anuario estadístico del nivel de agua subterránea de la provincia de Hebei" (Shijiazhuang).
De la Figura 6-18 a la Figura 6-21, puede Se puede concluir que en el agua subterránea En la etapa natural del campo de flujo, la hidráulica del agua del río y del agua subterránea están estrechamente relacionadas. La duración de la respuesta del nivel del agua subterránea a las inundaciones tiene poco que ver con la distancia al río, pero la intensidad de la respuesta sí. estrechamente relacionado con la diferencia de carga entre los dos durante la sobreexplotación del agua subterránea y la formación de embudos. En la etapa inicial de sobreexplotación severa, la duración de la respuesta del nivel del agua subterránea a las inundaciones está estrechamente relacionada con la longitud del camino de filtración. cuanto más profundamente está enterrada el agua subterránea, mayor es la duración de la respuesta; por el contrario, cuanto más cercana es la intensidad a la liberación de agua, mayor es la intensidad de la respuesta;
Figura 6-21 Características de amplitud de respuesta de los niveles de agua subterránea cerca de la costa a la descarga de inundaciones aguas arriba de 1996
(Nota: los datos de la imagen provienen del "Anuario estadístico de niveles de agua subterránea de la provincia de Hebei". " (Shijiazhuang).