4．2 农业发展和水资源开发利用

农业生产和灌溉的发展是导致区域地下水位下降的另一个主要原因。在石家庄城市形成发展之后，郊区为农田生态系统，种植冬小麦、玉米、大豆及棉花、蔬菜、梨果等经济作物。作物生长主要依靠地下水灌溉。图4显示了栾城县建国以来全县平均粮食单产和机井数量的变化关系。尽管粮食单产的增长受很多因素的影响，如施肥、栽培技术等 ，但从图4可以明显看出，全县尺度的粮食增产在很大程度上决定于机井数量的增加，即耕地灌溉率的提高。

图5显示了栾城县地下水灌区和污水灌区地下水位多年变化的对比。在以地下水进行农业灌溉的地区，该区浅层地下水位与多年的气候变化及灌溉密切相关。地下水位年内变化特点是，3—6月份，受冬小麦各生育期阶段的灌水影响，地下水得不到及时补给，水位持续下降，最低水位出现在5月底到6月初(图5)。7月份进入雨季后，地下水开采量减少，加上受太行山前侧向径流的补给，地下水位又开始缓慢回升，并持续到来年的1，2月份，年内水位达到峰值。尽管受冬灌的影响，地下水位在11月份下旬会出现暂时的下降，总的趋势仍是回升。由于长期以来地下水的开采大于补给，2月份的地下水位峰值往往比上一年的要低，地下水位呈波动下降的变化趋势。大量抽取地下水已经成为区域地下水排泄的一个重要组成部分。而大部分的灌溉用水以蒸发、蒸腾的形式消散于大气，无法回补地下水，从而造成区域地下水位的持续下降。

此外，石家庄市的污水通过东明渠输送到污水灌溉区。污水灌溉农田主要分布在渠道两侧1—2km以内。和1992年7月相比较，1999年7月地下水位在地下水灌溉区和污灌区分别下降了5m和0．5m(图5)。由此可见，地下水灌溉区的地下水位变化特征显示地下水没有得到充分的补给，而污灌区的地下水位变化不大则表明地下水补排基本达到了平衡。就目前的灌溉定额来说，和地下水灌溉区相比较，污水灌溉确实对地下水进行了有效的补给，并使灌溉区的地下水基本处于补排平衡状态，但是也引起了地下水的污染。

4．3 区域地下水质的变化

石家庄市的环境状况在1950年代以前由于城市规模小，仅有少量的工业发展(多为纺织、运输、煤炭等)，城镇用地比例小，地下水的水质良好，地下水矿化度小于0．5g／l，北部、西北部在0．3—0．4g／l之间。根据张宗祜等[11]的工作，1959年的资料显示地下水中的TDS为340mg／l，NO-3为2．35mg／l，pH值为7．69，此时的水化学环境基本上可代表研究区域本底情况。

随着城市发展，疏干性开采改变了地下水的化学场分布，加之城市经济活动的影响，促进了地下水化学特征的变化。到2000年，地下水的矿化度达到了o．58g／l，西北部也在0．75g／l左右。氯离子浓度的变化也十分明显(图6)。石家庄市在1960年代只有在东明渠两侧存在部分重碳酸氯化物型水，而现在石家庄市南半部分基本上为重碳酸氯化物型水，分布面积较原来增加近一倍。

统计资料表明，石家庄市地下水质从1988年到1994年间所监测的污染物指标含量大部分有上升趋势，尤其亚硝酸盐氮含量从1988年的平均0．O03mg／l上升到1994年的0．024mg／1，增长了8倍。只有总氰化物略有下降，从1988年的平均0．O04mg／l降到1994年的0．O02mg／l，水质状况不容乐观。

5 区域水循环结构的变迁

区域的水文循环结构很大程度上受地质地貌和气候条件如降水的影响，特别是在半干旱半湿润地区。然而，剧烈的人类活动正在以更大的强度改变着整个水资源系统和水循环的结构。前述可知，由于城市和工农业生产的发展以及水利工程的建设，研究区内的河川完全断流，平原区的地表水资源几乎枯竭，地下水资源也在超强度的开采下急速减少。另外，河流的干涸使得平原地区地下水失去了一个主要的补给源，从而加速

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