刁口河流路地下水矿化度变化规律及其影响因素分析[1]

陈萍，宫晓东，杨萍萍8

（黄河河口管理局，山东东营　257091）

摘　要：为促进刁口河流路湿地生态环境改善，黄河水利委员会于2010年开始有计划地对湿地生态恢复区进行生态补水，然而2016年未进行生态补水。以此为背景，2016年采集两个监测断面20个观测井的样本，对地下水矿化度进行测试、分析。研究结果表明，降雨、蒸发和人类活动是影响整个研究区地下水矿化度的重要因素；为维持湿地生态系统改善效果，还应该在未来多年继续开展生态补水措施，以期达到更好的改善效果。

关键词：刁口河流路；矿化度；地下水

第一作者简介：陈萍（1982—），女，山东东营人，硕士，工程师，黄河河口管理局工作，从事水资源方面研究。E-mail：26162785@qq.com

自1976年黄河改道清水沟行河后，由于失去了黄河水沙的补给，刁口河河口地区地表盐碱化越来越严重，生态环境也日趋恶化。2009年7月黄河水利委员会提出了“启用刁口河流路，实施生态调水”的伟大战略，于2010年黄河调水调沙期间，对刁口河进行生态补水［1］。由于近期刁口河生态改善，2016年未进行生态补水。

1　材料与方法

1.1　研究范围及监测井布设

为研究刁口河流路地下水矿化度变化规律，在刁口河流路湿地范围附近设置两条垂直于刁口河河道的监测断面，两条断面间距1.5km，上游观测井断面取名桩埕路监测断面，下游观测井断面取名一千二监测断面。每个断面布设10个监测井，具体布设距离及位置坐标见表1和表2。

1.2　研究方法

2016年在刁口河流路采集两个断面20个观测井地下水样本和同期河水样本，对矿化度进行测试。根据矿化度实测资料，结合降水、蒸发的观测数据，综合分析地下水矿化度指标的变化规律以及刁口河生态补水、降雨、蒸发、人类活动等因素对地下水矿化度的影响。

利用SPSS软件对样本测试数据进行相关性分析；利用Origin软件对数据进行统计、对比分析，并绘制曲线图。

2　结果与分析

2.1　刁口河流路观测井地下水矿化度与时间的动态变化关系

通过对2016年地下水观测井（桩1井～桩10井、站1井～站10井）实测矿化度值进行套绘，得出2016年桩埕路监测断面、一千二监测断面地下水矿化度变化曲线图，见图1和图2。

2016观测年可划分为前期（1月1日至4月30日）、中期（5月1日至8月31日）、后期（9月1日至12月31日）3个时段具体分析。

从图1和图2可以看出，在前期（1月1日至4月30日），随着时间的增加，除桩5井矿化度略有降低外，桩埕路监测断面观测井和一千二监测断面观测井的矿化度均呈现升高趋势。矿化度增大意味着地下水淡水的蒸发增大，说明该时期大河来水偏少，对研究区地下水的矿化度影响微小，该时间段蒸发量远大于降水量，蒸发在矿化度变化的影响因素中占主导地位。各桩井矿化度值为6.60～20.43g/L，各站井矿化度值为6.92～21.37g/L。

在中期（5月1日至8月31日），随着时间的增加，桩埕路监测断面观测井的矿化度总体呈现先降低后升高的趋势，各桩井矿化度值为3.46～15.79g/L。一千二监测断面观测井的矿化度呈现“降低→升高→降低→升高”的趋势，各站井矿化度值为4.02～19.06g/L。桩埕路监测断面较一千二监测断面，矿化度变化范围要小。由于6、7月降水量增加，地表水大量入渗，矿化度降低至年内最低点，8月在陆面蒸发及植物蒸腾作用下，矿化度相应升高。

在后期（9月1日至12月31日），桩埕路监测断面和一千二监测断面观测井的矿化度总体呈现“升高→降低→升高”的趋势。各桩井矿化度值为6.99～26.21g/L，其中桩8井～桩10井矿化度变化幅度相对较大。各站井矿化度值为7.24～35.82g/L，其中站4井～站10井矿化度变化幅度相对较大，其余站井矿化度变化趋于稳定。桩8井～桩10井和站4井～站10井在10月23日矿化度监测中降幅明显，与降水量较大有关，而其余10口井距离刁口河较近，矿化度变化不明显。

2.2　刁口河流路观测井地下水矿化度在横向距离上的变化规律

通过对2016年地下水观测井（桩1井～桩10井、站1井～站10井）实测矿化度值进行套绘（横坐标表示距刁口河距离，以井号作为标记），得出2016年桩埕路监测断面、一千二监测断面地下水矿化度横向变化曲线图，见图3、图4。

从图3可以看出，随着与刁口河距离的增加，桩埕路监测断面观测井平均矿化度、累计矿化度均呈升高趋势，且矿化度值两极分化越大。刁口河矿化度比各观测井两极分化小，平均矿化度、累计矿化度均比各观测井低。桩1井～桩7井矿化度值分布相对均衡，桩8井～桩10井矿化度值两极分化比较大，且与河槽的距离越大两极分化越严重。

从图4可以看出，随着与刁口河距离的增加，一千二监测断面观测井站井平均矿化度、累计矿化度均呈升高趋势，且矿化度值两极分化越大（站10井除外）。刁口河矿化度比各观测井两极分化小，平均矿化度、累计矿化度均比各观测井低。站1井～站6井矿化度值分布相对均衡，站7井～站10井矿化度值两极分化比较大，该断面由于受到人类活动的影响，矿化度值两极分化比桩埕路监测断面严重。

3　结论与建议

（1）整个观测期内，影响刁口河流路地下水矿化度因素较多，生态补水、降雨、蒸发、地形地貌、地层构造、人类活动等因素都在不同程度上影响着地下水矿化度，在2016年没有生态补水的前提下，降雨、蒸发和人类活动是影响整个研究区地下水矿化度的重要因素。

（2）整个观测期内，桩埕路监测断面观测井地下水矿化度随着时间的增加呈明显的规律性变化。前期，各观测井矿化度总体呈升高趋势；中期，总体呈先降低后升高的趋势；后期，总体呈升高趋势。一千二管理站监测断面地下水矿化度随着时间的增加变化规律不明显，说明人类活动对地下水矿化度影响明显。

（3）随着与河槽距离的增加，各监测断面观测井平均矿化度、累计矿化度均呈升高趋势，且矿化度值两极分化越大（个别井除外）。刁口河矿化度比同一监测段断面观测井两极分化小，平均矿化度、累计矿化度均比各观测井低。桩埕路监测断面距河槽1000m范围内，矿化度随时间增加的变化规律明显，距河槽1000～3000m，矿化度值相对变化较大，随时间变化规律不明显。

（4）刁口河流路是清水沟流路使用后的优先备用入海流路，经过多年生态补水有效遏制了刁口河生态退化的趋势，湿地恢复区生态系统向良性维持方向发展，生态环境质量明显提高，但是也可以明显看出，由于降水、蒸发、人类活动的存在，维持改善效果，还应该在未来多年继续开展生态补水措施，并选择有利时机，延长补水时长、加大补水量，以期达到更好的改善效果。

参考文献

［1］司敬玲，张月明.黄河三角洲刁口河生态调水实践［J］.人民黄河，2013（2）：30-35.

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[1]基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（HKY-JBYW-2016-20）