凉州区地下水开发利用现状分析与保护研究

王淑萍 韩万海

（甘肃省凉州区水务局 甘肃凉州 733000)

1 基本概况

凉州区地处河西走廊东端石羊河流域中游绿洲区，南据祁连山，北接民勤县，东侧为腾格里沙漠，西与永昌盆地衔接。在行政区划上属甘肃省武威市。在地质结构上属于武威盆地，盆地内堆积了巨厚的第四纪松散沉积物，含水层一般在100～200m，富水性表现出自西南向东北，由富至贫的趋势变化，单位涌水量3～10L／s·m，是地下水贮存的良好场所。从盆地地下水的补给、径流、排泄特点分析，它与地形地貌、地质构造、水文地质条件密切相关。山前断层台阶带的地下水分布区域小，含水层极薄，储量也很少，利用价值不大；南部山前倾斜平原是地下水的主要补给形成区，这里属洪积扇原松散地层，以卵砾砂石地层为主。在该区域地下含水层接受了大量的河渠水入渗补给量，并加入了山前基岩裂隙水与沟谷潜流的补给量，占总补给量的90%以上。北部细土平原地区，是地下水的主要开采消耗区，区内含水层属砾卵石或砂砾石地层为主，从南向北由单一层向双层型或多层型结构过渡。

区内现有各类灌区7个，其中井河混灌区4个，纯井水灌区3个，井水灌区主要分布在北部和东部，包括金羊、永昌、清源三灌区。本区属冲积－洪积细土平原区，地面坡度平缓，土壤以黄平土、灰黄平土、黄沙土、灰黄沙土为主，农作物以小麦、玉米为主，也是油料、蔬菜等经济作物的主产区。

2 地下水开发利用现状分析

2.1 地下水动态变化

凉州区境内西营、金塔、杂木、黄羊四条河流是主要的地表水资源，多年平均径流总量为9.00亿m3，地下水允许开采量 （包括重复利用部分)为2.861亿m3，全区人均占有水资源量927m3，为全国平均水平的42%，亩均占有水资源量544m3，为全国平均水平的38%，属资源型缺水区域。二十世纪50年代后期以来，由于河川径流量逐步减少及大规模的机井建设，导致地下水水位持续下降，泉水干涸，地下水矿化度升高，水质恶化，地下水的动态恶化趋势明显。根据统计资料，全区多年平均地下水开采量为：60年代0.3亿m3，70年代2.5亿m3，二十世纪80年代4.0亿m3，90年代4.5亿m3，从地下水位的变化幅度分析，二十世纪50年代末至今井泉灌区地下水位累计下降5～25m，从二十世纪70年代后期以来，全区地下水位年均降幅逐步增大，二十世纪70年代为0.18m，二十世纪80年代为0.25m，二十世纪90年代为0.76m，2000～2006年在1m 左右，2007年国家启动实施 《石羊河流域重点治理规划》以来，全区地下水开采量逐年减少，2010年各行业总用水量为10.22亿m3，其中引用地表水6.69亿m3，开采地下水控制在3.53亿 m3［1］，地下水配水面积70.7万亩，占全区农业配水总面积的49%，地下水位下降幅度减缓。

2.2 地下水质变化

从全区地下水质变化看，总体变化呈恶化趋势，北部细土平原区矿化度升高趋势明显，城区及其西、南部山前地带，水质较好，水化学类型为重碳酸型或重碳酸－硫酸型，城区东、北部地区水质较差，水化学类型为硫酸－重碳酸型。凉州区南部及西部山前地带，矿化度和硫酸根离子基本保持稳定状态，区内北东部地区，矿化度和硫酸根离子呈逐年上升势态。影响凉州区地下水质变化的因素有：含水层径流条件、地下水位埋深、农药及化肥的使用、工业废水及生活污水排放等，其中工业废水及生活污水排放是造成地下水污染的主要原因。

2.3 主要存在问题

凉州区地下水资源管理主要依托基层水管所进行，在多年的运行管理中，由于资金、技术、人员、体制等方面的影响，管理粗放，地下水资源开发利用率较低，难以满足现实要求，其存在问题突出地表现如下。

（1)机井分布不均，布局不够合理。全区现有的近5000多眼机井分布在七大灌区的近1000km2的面积上，部分井距仅100～300m，少数地方每平方公里打井10～15眼，控制面积不及百亩，形成了灌区内部机井密度过大，单井效益低，井与井互相干扰的局面，总体布局不够合理。

（2)水质恶化，生态系统灭失。由于泉水干涸，地下水位大面积持续下降，泉水生态系统消亡，荒漠生态系统大面积消失，井泉灌区东北部植被大面积枯萎，北沙河等地数万亩防风固沙林带枯死，土地沙化，沙漠向中部绿洲入侵。

（3)水污染严重，水源涵养区未得到有效保护。城区污水处理厂难以满足生活污水和工业废水净化需求，部分工业废水、生活污水直接进入河道，同时农业生产残留农药及农用物资进入干流或渗入地下，使全区水污染状况日益恶化。另外，在南部水源涵养林由于人为活动，造成水源涵养功能下降，径流减少，使我区资源性缺水与水质性缺水并存。

（4)水资源监管力度不足。目前，市级与区级分片管理使水资源管理形成城乡分割，开采与治污分割，行业用水分割的局面，使城区水权难以落实。

3 地下水保护研究

针对地下水超采、水质恶化等现状，凉州区必须加强了地下水资源管理，严格实行取水许可制度，安装智能水表控制水量、落实水权管理，加大执法力度，加强地下水资源保护，维护了全区正常的地下水开采秩序，使地下水资源管理步入制度化、法制化、科技化的良性轨道。

3.1 强化取水许可管理和水资源论证，严格控制地下水开采量

制定 《凉州区地下水资源管理条例和实施细则》，严格依法实行地下水取水许可制度，对新建、改建项目及申请取水量的项目，严格执行取水许可制度和水资源论证制度。所有新、改、扩建项目新增地下水取水指标全部通过水权转让方式从农业用水中获得用水权。

3.2 严格落实水权，制定科学开采方案

根据省政府石羊河流域分水方案对全区的机井开采量制定控制方案，将2010年、2015年全区地下水开采量控制在3.53亿m3、3.36亿m3，严格实行 “总量控制、定额管理”的水资源管理制度；划定超采区、禁采区与饮用水源地保护区等亚区，加强地下水资源的保护。

3.3 防止地下水污染，做好污染源治理

据水文地质监测单位资料分析，全区地下水受污染严重的主要原因是武威城区及排污河道地表为大孔隙的砂砾、卵石层覆盖，透水性良好，污染物极易进入含水层造成污染，同时农业耕作区化肥及农药残留物的入渗，生活污水的入渗也造成一定污染。因此，要进行污染源治理，主要措施是加快城镇排污通道建设，制止污水直接排入地下；加快污水处理设施建设，减少污水排放；发展绿色农业和环保工业，建设生态农村和城镇；使用无公害农药，处理垃圾固废物等，严防有害有毒物质渗透到地下含水层，污染地下水。

3.4 完善城乡水务一体化管理，保障水资源的统一管理

逐步改变目前水资源管理中存在的城乡分割，开采与治污分割，行业用水分割的格局，将水资源管理、农村水利、城市供水、排水)治污、回收利用、防汛抗旱、水土保持、水行政执法等方面融为一体，形成 “多龙治水，一龙管水”的新局面，实现水务一体化管理，使城区地下水配水水权得到全面落实。

3.5 完善地下水监测网，加强地下水的科学利用

积极争取国家地下水监测工程石羊河流域凉州区观测项目的立项审批工作，对中英项目现有的13个地下水位监测点进行改造的同时，对密度不够和没有覆盖的区域增加24个地下水水位监测点，建立全区地下水水位自动监测网络系统，系统由水位传感器、水位自动监测设备 （WJH－1型水位自动监测 （记录)终端仪)、数字通讯设备及驱动控制软件、直流电源设备、太阳能电池板、数据采集处理软件、通讯服务器、UPS电源等组成。通过该监测系统实现对各监测站数据的收集、汇总及信息发布。通过该项目的尽早实施，逐步完善地下水动态监测网及监测技术、方法，加强地下水的监测，掌握地下水的变化动态，提高我区地下水动态变化监测水平和能力，加强地下水资源的科学利用。

3.6 建立全区水环境监测长效机制，全面进行全区水质综合评价

对重要水源地、排污口、部分重要河流断面水质每季度定期人工采样进行监测，全区选取地表、地下等水质长观监测点40个，每年定期监测一次，并进行凉州区水环境现状评价及趋势分析，编写评价及分析报告，完成凉州区地下水水化学图、凉州区地下水水质综合评价分区图、凉州区地下水矿化度发展势态图。

3.7 开展 “武威市凉州区地下水资源调查与评价”工作

查清凉州区内地下水资源现状，为合理开发利用地下水资源，进行水资源的保护、技术监督和科学管理提供依据。具体任务如下。（1)通过对石羊河流域进行水文地质补充调查，充分收集现状水资源的利用情况 （包括现状开采量、河道引水量、渠首引水量、机井开采量等)、开采规划，了解地下水水位埋深、利用情况等。（2)深入分析、研究近十多年来在凉州区打井找水及勘查项目实施中取得的成果，特别是祁连山山前地带所取得的勘察成果，重新进行区域富水性划分。（3)进行综合物探补充工作，查清勘查区内松散层厚度，砂砾石含水层的分布情况、隐伏断层、古河道等，为地下水资源的储存运移分析提供依据。（4)通过典型地段的抽水试验、河渠 （泉沟)测流，重新确定水文地质参数，为地下水资源评价提供依据；以灌区为单元进行地下水均衡计算。（5)建立凉州区地下水量数学模拟模型，按现状用水格局及水资源利用的不同规划方案进行地下水位的中长期预报。（6)采用多目标管理方法，科学评估凉州区的水资源承载力。

4 结语

近30年来，凉州区水资源利用格局的改变引起了水文地质条件的变化，以往的地下水研究成果已不能满足现状水利化条件下对地下水资源计算管理需求。长期以来，由于对地下水资源的有限性认识不足，在水资源供需矛盾日益突出的情况下，凉州区不合理开发利用造成的地下水超采问题突出，地下水超采问题已成为全区政府和广大人民群众共同关注的焦点。因此，实施地下水保护研究，无论对区域经济社会的可持续发展，还是促进人与自然和谐相处，以及保障供水安全，都是十分必要和紧迫的。

1 甘肃省水利厅，甘肃省发展和改革委员会 .甘肃省石羊河流域重点治理规划 ［M］.2007