陳素霞

（臨汾市水文水資源勘測分局）

地下水資源一般為不可多得的淡水資源，取用于日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障城鄉(xiāng)供水安全等方面，具有不可替代的作用。但長期不合理地大量開采地下水資源，常會造成部分區(qū)域地下水嚴重超采，從而引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)災害。因此，研究地下水資源超采問題，科學劃分地下水超采區(qū)，采取相應的對策措施，對于合理開發(fā)利用、管理和保護地下水資源，推進社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，具有重要的理論和實踐意義。

近年來，隨著地下水資源條件惡化及開發(fā)利用難度加大，水利部門對地下水超采問題十分重視，超采治理工作不斷加強，使地下水超采問題得到有效遏制。為了更加系統(tǒng)準確地掌握山西省目前的地下水超采狀況，我們對地下水開發(fā)利用地區(qū)進行了詳細調(diào)查，并進行了地下水超采區(qū)評價研究。進行超采區(qū)評價的主要含水層，為評價期內(nèi)開發(fā)利用的主要含水巖組，按孔隙水、裂隙水、巖溶水進行分類。評價期確定為2001-2016年，2001年為起始水平年，2016年為現(xiàn)狀水平年。

1 研究區(qū)概況

山西省地處華北地區(qū)西部，黃土高原東翼，東依太行與河北、河南為鄰，西、南隔黃河與陜西、河南相望，北跨內(nèi)長城與內(nèi)蒙古自治區(qū)毗連，四周幾乎為山河所環(huán)繞，是一個夾峙在黃河中游峽谷與太行山之間的高原地帶。按地形起伏的特點，可將全省分為東部山地、西部高原和中部盆地三大區(qū)域。全省年降水量一般400-600 mm，年際分布不均，高低相差懸殊；年均降水量507.0 mm，季節(jié)分配極不均勻，主要集中在7-9月。全省水面蒸發(fā)量900-1300mm，年均陸面蒸發(fā)量451 mm。全省河流分屬黃河和海河兩大流域，海河流域土地面積59 133 km2，黃河流域土地面積97 138 km2。

1.1 區(qū)域水文地質(zhì)條件

山西省的地層發(fā)育較為齊全，由老至新有太古界、元古界、震旦亞界、古生界、中生界和新生界。從地理、地質(zhì)區(qū)位看，山西地處陰山東西構造帶以南，秦嶺東西褶帶以北，河東（指黃河以東）和石家莊—安陽兩個南北向構造帶之間，是一個較活動的地塊—“山西陸臺”。在這個陸臺之上，分布著五個主要地質(zhì)構造單元，即：河東南北向撓褶帶、呂梁—恒山褶帶、滹沱—汾河陸槽、晉東臺凹和太行陸梁。含水巖組主要為松散巖類孔隙含水巖組、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、碎屑巖類裂隙孔隙含水巖組、變質(zhì)巖與巖漿巖類裂隙含水巖組。松散巖類孔隙水的補給來源主要為三種：大氣降水垂直入滲補給、基巖裂隙水側(cè)向滲透補給和地表水滲漏補給；碎屑巖類主要為大氣降水垂直入滲補給；碳酸鹽巖類裂隙巖溶水，除接受大氣降水入滲補給外，河流漏失補給也是重要渠道。全省中部各大斷陷盆地松散巖類孔隙水運動總的趨勢是：由四周山地向盆地中心運動，由上游向下游運動，由深層向淺層運動。長治上黨盆地較為特殊，地下水由北部、西南部向東部運動，由淺層向深層運動，最終補給奧陶系巖溶水。在大同、太原和運城三大盆地，由于強開采地下水，現(xiàn)已形成了多個閉合的地下水位下降漏斗，在漏斗區(qū)的地下水由四周向中心運動?？偟那闆r是，山前徑流條件較好，水力梯度大于5‰；沖積平原徑流條件較差，水力梯度小于2‰。

1.2 地下水資源及其開發(fā)利用

全省地下水資源量，為山丘區(qū)地下水資源量加上盆地平原區(qū)地下水資源量，并扣除重復計算量。據(jù)第二次水資源評價資料，1956-2000年系列，全省年均地下水資源量86.35億m3，年均降水入滲補給量84.04億m3。其中，山丘區(qū)年均地下水資源降水入滲補給量67.65億m3，盆地平原區(qū)年均地下水資源降水入滲補給量16.39億m3。分盆地平原區(qū)孔隙水、巖溶山區(qū)巖溶水、一般山丘區(qū)孔隙裂隙水三種情況，計算全省地下水可開采量的結果為：盆地平原區(qū)孔隙水年可開采量24.52億m3，巖溶山區(qū)巖溶水年可利用量21.08億m3，一般山丘區(qū)孔隙裂隙水年可開采量5.78億m3，總計地下水年可開采量51.38億m3。根據(jù)地下水開采量調(diào)查統(tǒng)計，2016年，全省地下水實際開采量35.12億m3，其中生活取水量5.23億m3，占全省地下水開采量14.9%；運城市開采量最大達6.01億m3，占全省地下水開采利用量17.1%；陽泉市開采量最小僅0.67億m3，占全省地下水開采利用量的1.9%。

2 地下水超采區(qū)劃分方法與標準

2.1 劃分標準

2.1.1 嚴重超采區(qū)劃分標準

（1）孔隙水嚴重超采區(qū)。以評價期年均水位下降速率＞1.0 m/a為標準，劃分地下水嚴重超采范圍。

（2）巖溶水嚴重超采區(qū)。主要依據(jù)《山西省巖溶泉域水資源保護》中劃定的水量重點保護區(qū)為嚴重超采區(qū)，并以典型井的地下水位下降速率是否＞1.0-1.5 m/a進行校核。

2.1.2 一般超采區(qū)劃分標準

地下水超采區(qū)內(nèi)，不符合嚴重超采區(qū)標準的區(qū)域，劃分為一般超采區(qū)。

2.2 地下水超采區(qū)劃分方法

2.2.1 水位動態(tài)法

水位動態(tài)法，是指以地下水水位的下降速率作為判斷指標，進行超采區(qū)劃分的方法。根據(jù)劃分標準圈定的地下水超采區(qū)范圍，計算年均承壓水水位變化速率。計算公式：

式中：V——水位變化速率，m/a；

H1——超采前水位，m；

H2——超采后水位，m；

Δt——超采前后年份之差，a。

根據(jù)有關資料與計算結果，按不同的地下水類型，繪制評價期內(nèi)年均地下水水位（埋深）下降速率分區(qū)圖（包括一般超采區(qū)和嚴重超采區(qū)）。

2.2.2 開采系數(shù)法

開采系數(shù)法，是根據(jù)評價期內(nèi)各年地下水開采量資料，以承壓水開采系數(shù)為評判指標，進行超采區(qū)域劃分的方法。評價期內(nèi)年均地下水開采系數(shù)計算公式：

式中：K——地下水開采系數(shù)；

Q實采——地下水實際開采量，萬m3/a；

Q可采——地下水可開采量，萬m3/a。

本次評價主要采用水位動態(tài)法，根據(jù)引發(fā)的問題對山西省地下水超采區(qū)進行評價。

2.3 地下水超采區(qū)劃分成果

根據(jù)上述地下水超采評價方法與指標，經(jīng)計算分析，全省共劃分22個地下水超采區(qū)，其中淺層孔隙水超采區(qū)14個，巖溶水超采區(qū)7個，裂隙水超采區(qū)1個，超采區(qū)面積12 379 km2，其中嚴重超采區(qū)面積1 782 km2（表1）。

2.4 禁采區(qū)和限采區(qū)劃分

2.4.1 禁采區(qū)劃分

本次地下水禁采區(qū)劃分，以山西省地下水超采區(qū)劃分與復核成果，以及各地已經(jīng)批準的地下水相關規(guī)劃為技術依據(jù)。全省共劃分11個地下水禁采區(qū)，總面積66.4 km2。

2.4.2 限采區(qū)劃分

根據(jù)地下水限采區(qū)的劃定原則，限采區(qū)為地下水超采區(qū)內(nèi)除禁采區(qū)以外的區(qū)域。結合山西省地下水開發(fā)利用的實際狀況與保護要求，全省共劃分22個地下水限采區(qū)，總面積12 395.6 km2。

3 地下水超采區(qū)復核與評價

3.1 地下水超采區(qū)復核

2000年，在山西省開展地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃工作中，曾進行過地下水超采區(qū)劃分，評價期為1984-1993年。當時的劃分評價成果為：全省共劃定22個地下水超采區(qū)，超采區(qū)總面積10 632 km2，其中嚴重超采區(qū)面積5 097 km2。

表1 山西省地下水超采區(qū)劃分成果表

3.1.1 復核后取消的超采區(qū)

本次地下水超采區(qū)復核，以2000年的劃分成果為依據(jù)。近10多年來，我省針對地下水超采情況，對超采區(qū)采取了關井壓采和加倍征收水資源費等一系列治理和保護措施，使部分區(qū)域地下水的超采局面得到了扭轉(zhuǎn)，一些超采區(qū)地下水位逐步恢復，故需取消部分超采區(qū)。

3.1.2 復核后保留的超采區(qū)

由于區(qū)域需水量的擴大，部分地下水超采區(qū)的開采量仍呈不斷擴大趨勢，使得原來的地下水超采區(qū)發(fā)生變化，經(jīng)復核后，保留的超采區(qū)有17個。

3.2 地下水超采區(qū)評價

與2000年地下水超采劃分評價成果相比：本次全省共劃分22個地下水超采區(qū)，總體數(shù)量未變；劃定地下水超采區(qū)面積12 379 km2，比原來增加1 747 km2；其中嚴重超采區(qū)面積1753km2，比原來減少3344km2；超采區(qū)地下水可開采量100 323萬m3，目前地下水開采量145 433萬m3，超采量45 110萬m3，比原來減少7 088萬m3；地下水開采系數(shù)為1.32，比原來下降0.20（見表2）。評價結果說明，山西省的地下水超采情況有喜有憂：喜的是嚴重超采區(qū)面積下降65.61%，年超采量下降13.58%，年開采系數(shù)下降0.20；憂的是超采區(qū)面積擴大了16.43%。由此來看，控制地下水超采任務依然艱巨，任重而道遠。

4 加強地下水超采區(qū)管理建議

根據(jù)本次全省的地下水資源超采區(qū)劃分與評價成果，特對超采區(qū)管理提出以下建議，供相關部門決策參考。

4.1 加強地下水開采深井控制

在劃定的地下水禁止開采區(qū)內(nèi)，不得以任何理由新開鑿深井。

4.2 加強地下水動態(tài)監(jiān)測

加強地下水動態(tài)監(jiān)測點建設，建立和完善地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡和地下水動態(tài)信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)地下水資源信息的動態(tài)采集、快速傳輸和有效管理，及時掌握地下水開發(fā)利用狀況，以便采取措施。

4.3 制定地下水限采鼓勵政策

為實現(xiàn)地下水資源限采目標，須建立健全地下水關井壓采的相關鼓勵政策與制度，以消除影響地下水限采目標實現(xiàn)的制度性障礙，增強可行性。

表2 本次劃定超采區(qū)與2000年成果對比表

4.4 嚴格取水許可審批

根據(jù)《取水許可和水資源費征收管理條例》《建設項目水資源論證管理辦法》等規(guī)范性文件要求，要強化取水許可管理和建設項目水資源論證制度，嚴格取水許可審批。

4.5 優(yōu)化水資源配置

加快替代水源和新水源工程建設，進一步優(yōu)化水資源配置。

4.6 水資源節(jié)約與保護

在用水現(xiàn)狀分析的基礎上，對用水戶提出節(jié)約用水、提高用水效率的具體要求。建議加強組織領導，明確責任分工，制定實施方案，穩(wěn)步推進壓采，采取多種渠道，加大投入力度，制定政策制度，抓好水資源保護，保障永續(xù)利用。