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水文是自然界中水的各种变化和运动现象。根据本市的实际，只记述地面水：渭河、地下水、泉、肥水、水资源量。根据水利区划资料，本市的渭河平原和北部黄土台原都属于低产径流区，平均径流深为28.371毫米，平均径流系数0.05。全市多年平均径流量为1390.2万立方米。其中黄土台原区属于泾河流域的16.8平方公里，平均径流深28.094毫米，平均径流系数0.0496，径流量47.66万立方米；属于渭河流域的166.094平方公里，平均径流深28.37毫米，平均径流系数0.0496，径流量471.23万立方米。渭河平原属于渭河流域，面积307.106平方公里，平均径流深、径流系数同上，径流量871.29万立方米。径流年内变化和降雨量的年内分布相一致，径流多集中在汛期的7～9月份。由于境内黄土台原和渭河平原地面平坦，久经耕种，土层深而松，降水量大部通过渗入变为地下水，所以自产径流很小。
河 流
渭河，沿本市境内南缘自西向东流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，流经陇西、漳县、武山、甘谷、天水、宝鸡、眉县、兴平、咸阳、西安、渭南、华县、华阴，至潼关港口注入黄河。全长818公里，流域面积134.934平方公里，在本市为过境河，西从桑镇的西桥村入境，流经永流、马家、建坊、吴耳、郭公、高家、北张、东马村南，从仪空、蔡西村开始向东北经蔡东、千佛、张耳、高王、塔耳、何孔、马坊、田南村南至段家村东出境，进入秦都区。市境内长30.5公里，流域面积473.20平方公里。
渭河属于季节性多泥沙河流。年平均径流量55.67亿立方米，而7～9月份占46%。根据咸阳水文站资料，多年平均流量176.0立方米/秒，最大流量7220立方米/秒（1954年8月18日），最小流量40立方米/秒（1941年7月5日）。年平均水位高程383.29米，最大高程385.79米（1954年8月18日），最小高程382.29米（1938年8月11日）。历史上大洪水年份有1898年的11500立方米/秒，1933年的5800立方米/秒，1954年的7220立方米/秒，基本上41年一遇。含沙量据咸阳水文站资料，年平均值26.8公斤/立方米，最大值596公斤/立方米（1960年8月7日），最小值0.045公斤/立方米（1960年元月13日）。年平均输沙量1.49亿吨（咸阳站），最大输沙量3.31亿吨（1937年），最小输沙量0.52亿吨（1942年）。
自地质时期以来，渭河始终自西向东流经复式阶梯状断陷盆地的中心。盆地中次一级横向断裂使河流纵剖面呈阶梯状波折，历经多次变迁，形成今典型的弯曲性河道，河床属于淤积性沙质。河道纵比降1/550～1/2000。由于河槽宽（500～2000米）而浅，河岸易被冲塌，河道变化大，30年南北摆动变幅最大4公里，以北移为主，有些河道已靠近一、二级阶地处。渭河冬季有结冰和流凌现象，冰层厚几厘米到十多厘米，冰凌块很少超过5平方米大，凌速为1.3米/秒。
川河：清《兴平县志》载，在渭河以北，距渭河1～2公里处，每逢阴雨，渭水泛滥，挟川而东流。自清雍正元年（1723）以来，渭水于眉县槐芽镇、周至县景家寨、武功县永安镇北徙归川河，不由故道流，川南之渭淤为浅滩，舟楫不行，人可走过。而川受全渭水不能容，常冲决为患，以后在马坊屯（村）景家寨处修长堤，使渭复由故道而流。今川河已无。
浃河：旧县志载，在川河之南、渭河之北，即周至县马坊村与本县胡浃桥相直，渭河流至此处北出一支婉转而东流六七里仍入渭河，在当时清八旗之牧马场内。今浃河不存。
旧志载，在渭河以南兴平境内从西向东，起源于周至、户县之山区，流入渭河的支流有清水河、黑河、建河、流水河、双喜河等。今因渭河以南原辖地区划归周至、户县，故诸河不再记述。
地下水
因地质、地貌、气候等因素的控制和影响，本市地下水的分布北部与南部差异较大，形成了不同的两个区域。总含量为11797.8万立方米。
（一）渭河平原区：属第四纪松散岩类孔隙水，含水层分布广，厚度大，埋藏浅，透水性能、储存条件好，接受竖向和侧向补给快，是良好的天然地下水库，也是目前渭河平原农田灌溉的主要水源。
（二）渭北黄土台原区：属松散岩类孔隙——裂隙水，埋藏深。由于黄土管状孔隙和垂直裂隙随着深度的增加而减少，土壤层随着深度的增加而加密，板状钙质结构层加厚。赋存条件差，富水性能不好，接受竖向补给慢，浅水层少，不能满足农田灌溉的要求，必须结合利用深层水。
根据本市地貌形态，岩层蓄水性及埋藏条件，市境内地下水含水层可划分为两个含水岩组和七个不同富水亚区。
渭河平原沙、砾、沙卵石水岩组：分布于渭河河滩和一、二、三级阶地，面积为307.12平方公里，含水层为消、砾、卵石，由南向北逐渐变薄，颗粒由粗变细，单井出水量相应减少。
一分区：分布在渭河河漫滩及一级阶地，面积68.82平方公里，地下水埋深1.5～3米，在50米深度内，含水层厚度为40米左右，岩性为沙、砾、卵石，单位涌水量33立方米/时，属极强富水区。60～200米深度内，含水层厚度约120米，岩性为沙、砾、卵石。
二分区：分布在二级阶地南部和中部，面积约146.45平方公里。地下水埋深5～10米，局部低洼地，水位埋深较浅，在50米深度内的含水层厚度约30米左右，岩性为沙、砾、卵石，单位涌水量为28.6立方米/时，属极富水区。在50米～200米之间，有两个含水层，深度在60～120米及140～200米之间，南部含水层厚约50～60米，北部厚约20～40米，岩性为沙、砾、卵石。
三分区：分布在二级阶地后缘地区，面积约62.85平方公里，地下水埋深10～15米左右。40米以内含水层厚约10～15米，岩性为粉沙、细沙及少量中沙，单位涌水量14.6立方米/时，属强富水区。40～80米之间，含水层厚约15～25米，岩性为中、粗沙及少量沙、砾、卵石。80～200米之间，含水层厚约30～35米，岩性为沙、砾、卵石。
四分区：分布在三级阶地，面积为29平方公里，地下水埋深在30米左右。含水层在地表以下28.48～45.59米之间，含水层厚约15～20米，岩性为沙、砾、卵石，单位涌水量15.4立方米/时，属强富水区。50～70米之间，含水层厚约15～20米，岩性为沙、砾、卵石，具有承压水头。
渭北台原黄土与细、中沙水岩组：分布在整个渭北黄土台原区，面积182.96平方公里。
五分区：分布在马嵬、南市、南位原区，面积约131.56平方公里。地下水埋深40～80米，上部为黄土状的砂质粘土夹钙质结核，厚约90～110米，在200米内含水层厚约30～50米，一般为3～4层，层厚而集中，岩性以中沙为主，含有少量粗沙及沙砾石，经混合抽水，单位涌水量7.3立方米/时，属富水区。
六分区：分布在店张原区，面积约37.7平方公里。地下水深埋在40～90米，上部为黄土状砂质粘土夹钙质结构，厚约100～130米，在200米内，含水层厚约25～40米，一般为7～8层，层薄而分散，岩性以细沙为主，含有少量中、粗沙，经混合抽水，单位涌水量为3.3立方米/时，属中等富水区。
七分区：分布在店张凹地，面积约13.7平方公里。潜水位埋深一般为5～10米，单位涌水量4.9立方米/时，属中等富水区。在50～120米深度为黄土状沙质粘土，200米深度内，含水层约30～40米，一般3～4层，岩性为细、中沙，富水性能较差。
泉、肥水
地下水受地质构造和断裂活动而自溢为泉；因受土壤、岩性的影响，使水中含有相当数量的硫态氧，形成肥水。
一、泉
本市在宝鸡～咸阳～渭南断裂带的沿坡地带一线，历史上有许多泉。
乾隆四十二年（1775）《兴平县志》载，有灵宝泉、龙泉、礼泉、温泉（当时均已废）、板桥泉、高皇泉、玉女泉、汤台泉、马嵬泉、五龙泉、清水泉、红沟泉、史家泉、清泉10处。民国二十二年（1933）《校订兴平县志》载，有板桥泉、马嵬泉、汤台泉、玉女泉、高皇泉5处。经考证，除玉女泉、汤台泉、高皇泉干枯外，今仍有以下8泉有水。
马嵬两泉，一是圣母泉，在马嵬镇稍东北方向500米处；一是龙王泉，在马嵬镇正北550米处，两泉流水可灌地约40亩。
史家泉，是新涌出泉，在马嵬镇史村和羊圈交界处，可灌农田。
板桥两泉，在冉庄乡板桥村，一是魏家泉，在今魏堡正南500米坡下，可灌地10亩。一是庞家泉，在今庞家村北学校东北角3米处，水可供饮用和浇地。
安家泉，在马嵬镇安家村北29米处，水可供饮用、洗衣、灌地。
高店两泉，在大阜乡高店村正西250米处的砖厂内有两小泉。
二、肥水
是村、镇多年污水下渗形成的含有肥分的一种水。根据地下水水质化验和对原成片肥水区的重点抽样化验结果分析，126个水样硝态氮含量小于15PPM的占18%，大于15PPM的占19%。除县城地区肥水分布较为集中硝态氮含量比较高外，其余田南、马嵬、马驹、田阜、界庄等地均不明显，多系零星分布。肥水的主要成因是由于居民点的污染作用所形成。肥水的矿化度一般在1～2克/升之间，在灌溉时注意肥水与淡水掺和，一般不会给作物和土壤带来不良后果。
水 质
一、地表水水质
渭河是本市唯一的地表水灌溉水源，也是对河漫滩和一级阶地地下水影响较大的河流。根据水质化验和环保部门的水质监测资料分析，ph值7.96，盐度2.014毫克当量/升，碱度0毫克当量/升，矿化度0.317克/升，硬度10.32德度。按农田灌溉用水标准来衡量，是很好的灌溉水源。
二、地下水水质
根据地下水水质分级情况，全市102眼化验井，ph值在6.5～8.5之间，水样符合国家灌溉用水标准，具有微碱性。从硬度分析，50%以上都属硬水和极硬水。矿化度小于1的占85.3%，1～1.7%的占12.7%，据综合指标矿化度分析，98%的水都是好的和较好的。盐度属于好的和较好范围，唯碱度好的和较好的只占36.3%。根据盐度、碱度综合水质标准，本市大部分碱度为0的水样，盐度都较小，不会有盐害；而唯店张洼地有碱度为0，盐度高达15.65的水样，矿化度也较高，将会产生盐渍化。
三、饮用水质
根据水质化验，本市85%的水样矿化程度都小于小，属于淡水；15%的水样矿化度为1～３，属于微淡水，主要分布在一、二、三、七分区。
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