安徽省淮北地区岩溶水资源分布及开发利用浅析

陈小凤

(1.安徽省水利水资源重点实验室，安徽蚌埠233000;2.安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院，安徽蚌埠233000)

安徽省淮北地区是资源型缺水、工程型缺水和水质性缺水并存的地区。区域人均水资源量约450 m3，仅占全省人均水资源量的1/3，占全国的1/5，以全省约11%的水资源量，支撑着全省50%耕地和44%人口的用水要求［1］，是安徽省及淮河流域水资源最紧缺及开发利用程度最高的地区之一。随着社会经济的快速发展、城市化进程的进一步加快和人口的稳步增长，区域经济的发展对水资源提出了更高的要求，供水与用水、城市与农村、工业、农业与生态之间的矛盾将会日益突出。地下水资源是安徽省淮北地区最主要的供水水资源，其中岩溶水资源在解决安徽省淮北地淮北、宿州等市的城乡居民生活和工业生产供水方面起着至关重要的作用。因此系统地分析该区岩溶水资源分布情况、开发利用情况及存在的问题，并提出相应的保护措施将能够在一定程度上能够保障区域社会经济可持续发展。

1 研究区概况

安徽淮北地区位于安徽省北部、黄淮海平原南端，地处东径 114°55'～118°10'和北纬 32°25'～ 34°35'之间，包括阜阳、宿州、淮北、淮南、蚌埠、亳州6个市27个县(市郊区)。全区总面积37 421 km2，耕地面积213万 hm2，是全省乃至淮河流域重要的粮油棉基地。该区为广大冲积平原，海拔高程一般在20～40 m，地势由西北向东南倾斜，地面坡度较小，支流或人工河道多流入淮河或洪泽湖。区域多年平均降水量886 mm，多年平均蒸发量为851 mm，多年平均气温14.6℃，多年平均日照时数2 200～2 425 h，最大年降水1 372.9 mm(2003年)是最小年降水562.3 mm(1978年)的2.44倍。

2 岩溶水资源分布情况

安徽省淮北地区岩溶水含水层组为古生代震旦系～奥陶系的碳酸盐岩和碳酸盐岩夹碎屑岩，分布面积5 520 km2，其中构成水源地面积3 380 km2，主要分布在东北部的萧县、淮北市区、濉溪县至宿州市区、灵璧县、泗县一线以北地区以及涡阳东北、蒙城县城西北部局部地段，详见表1。

安徽省淮北地区基岩裂隙岩溶水源地按埋藏条件可分为裸露型、隐伏型和连通型，含水层段埋藏浅，一般不超过120 m，具有承压性质。按水源地所在地区可划分为相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地、灵壁泗县水源地、萧县水源地。相山濉溪水源地包括高岳～相山及淮北发电厂～三堤口、濉溪县城区，岩溶水分布面积101.4 km2，有裸露区、隐伏区、连通区三种类型。徐楼水源地岩溶水分布面积176.63 km2，均为隐伏区类型。二电厂水源地包括时村、青谷、孟山、穆浅子～赵集一带，岩溶水分布面积241.4 km2，有裸露区、隐伏区、连通区三种类型。符离集水源地包括横口、黄桥，岩溶水分布面积109.22 km2，有裸露区、隐伏区、连通区三种类型。夹沟水源地包括张庄～赵集、康湖西和城孜集(支河)，岩溶水分布面积346 km2，有裸露区、隐伏区、连通区三种类型。灵璧泗县岩溶水源地面积380 km2，有裸露区、隐伏区、连通区三种类型。萧县岩溶水源地面积870 km2，均为隐伏区类型。

由于勘测资料有限，本次不对涡阳东北、蒙城县城西北部局部地段的岩溶水做详细的分析研究。

3 岩溶水资源量计算及开发利用情况

3.1 岩溶水资源量计算

岩溶水资源量计算采用均衡法，其补给来源主要由降水入渗补给、孔隙水向下越流补给和侧向越流补给，涉及的参数有:降水入渗补给系数αg、导水系数T、越流系数岩溶水的水力坡度Ⅰ、孔隙水与岩溶水水头差(H孔-H岩)，根据对淮北地区进行的抽水试验结果分析，经分析取用参数如下。

(1)降水入渗补给系数αg、取值见表2。

表1 安徽省淮北地区岩溶水资源分布情况

表2 淮北地区岩溶裂隙水降水入渗补给系数取值表

(2)相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地导水系数T取值据抽水试验的结果分析，分别为 5 000 m2/d、5 660 m2/s、5 000 m2/d、5 659.7 m2/d、6 818.5 m2/d。

(3)相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地越流系数取值据勘察报告中抽水试验结果分析，分别为 0.000 41、0.000 28、0.000 35、0.000 28、0.000 19。

(4)根据天然状况下和不同开采条件下地下水等水位线图分析，相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地水力坡度取值为0.001 5，符离集水源地、夹沟水源地取水力坡度分别为 0.001 3、0.000 7。

(5)孔隙水与岩溶水水头差的确定，根据实际监测和现场调研资料，相山濉溪水源地的水头埋深一般在1.0～2.5 m之间变化、徐楼水源地在0.5～1.5 m之间、二电厂水源地在1.0～2.0 m之间、符离集水源地在1～2 m之间、夹沟水源地在 1.0～1.5 m 之间。

通过计算，淮北地区岩溶水资源量为31 706万 m3/a、折合86.9 m3/d。相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地岩溶水资源量为19 376万m3/a，其中降雨入渗补给量、越流补给量、侧向补给量分别占水资源量的 32.4% 、55.0% 、12.6% 。

通过计算，安徽省淮北地区岩溶水资源量为31 706万m3/a、折合86.9 m3/d。其中相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地岩溶水资源量为19 376万m3/a，灵璧泗县水源地和萧县水源地由于缺少实测资料，只能进行估算，各岩溶水资源地水资源量详见表3。

表3 淮北地区岩溶水资源计算成果表

3.2 开发利用情况

安徽省淮北地区地表水资源极度匮乏，地下水资源是该区最主要的供水水源，在城市生活、工业生产和农业生产中占有举足轻重的地位。因此岩溶水资源在区域社会经济发展中占据着重要的地位，但是由于未指定合理的开采方案，引发了一系列环境地质问题;有些岩溶水原地尚未开采，造成了优质水源的浪费，存在的问题主要如:

(1)相山濉溪水源地岩溶水资源量4 123万 m3/a(11.3万 m3/d)，可开采量2 969万 m3/a(即8.1万 m3/d)，可开采系数0.72。现状实际开采量8 943万 m3/a，即24.5万 m3/d，超采系数为3.1。该区岩溶水资源严重超采，超采区面积以达到260 km2，造成了地下水位持续下降，岩溶水降落漏斗面积不断扩大，地下水硬度和矿化度呈逐年升高态势。

(2)二电厂水源地水资源量5 818万 m3/a(即15.9万m3/d)，可开采量4 189万 m3/a(即11.5万 m3/d)，可开采系数0.72。现状实际开采量 1 460万 m3/a，即 4.0万 m3/d。该水源地目前整体没有超采，但是由于开采井布置不合理，造成二电厂附近由于局部超采形成尖而瘦的漏斗，由于上层浅层地下水对岩溶水的补给，也形成了漏斗，这样形成了双层漏斗。

(3)目前符离集和夹沟两个岩溶水源地每年零星开采量300万 m3左右，且主要集中于符离集镇及其附近地带，用于乡镇生活供水、食品加工和水泥厂生产［2］。夹沟岩溶水源地所在区域主要用水户为农业生产和农民生活用水，且开发的主要是浅层孔隙水。上述两个水源地水质好，宜作为居民生活饮用水。

(4)灵璧泗县水源地和萧县岩溶水源地目前尚未大规模的开采，造成了优质水资源的浪费，这些优质的岩溶水应该作为居民生活用水，并提前采取相应的保护措施。

4 结语

安徽省淮北地区是水资源严重紧缺的地区，地下水在区域社会经济发展中起着重要的作用，岩溶水资源在该区的淮北、宿州等市居民生活和工业主要的水源之一。安徽省淮北地区岩溶水资源量约31 706万 m3/a，折合86.9万 m3/d，主要包括相山濉溪水源地、徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地、灵璧泗县水源地和萧县水源地。由于长期开采存在不合理，引发了一系列的环境地质等问题，主要包括:(1)由于长期过度开采，地下水位下降，造成了地下水开采漏斗，地下水硬度和矿化度呈逐年升高态势;(2)由于开采井布置的不合理，造成了局部岩溶水和上覆的浅层地下水形成了双层漏斗区;(3)部分水源地优质的岩溶水用于工业生产，并且有些尚未得到有效地开发利用，造成了优质水资源的浪费。

为了保证水源地的可持续开发利用和保障区域社会经济的可持续发展，提出以下措施:

1)严格执行最严格的水资源管理制度，制定合理的岩溶水资源开发利用方案，解决现状开发利用中出现的问题。首先对超采区进行控采、限采;其次要优化调整开采井的布局，合理布置开采井，以实现岩溶水资源的可持续开发利用;对尚未大规模开发的符离集、夹沟、灵璧泗县、萧县岩溶水源地采取集中开采，并进行开采方案的论证。

2)建立岩溶水动态监测网络系统，对岩溶水水位、水质、降落漏斗、开采量及补排转化的水文地质参变量进行动态监测。通过对岩溶水超采漏斗的监测，可调整控制措施，以寻求防治超采漏斗的最佳方案［3-4］。

3)对岩溶水源地要尽快划分饮用水水源保护区，并尽快采取相应的水源地保护措施，做好周边的绿化，涵养岩溶水资源;开展环境整理，减少周边的污染源;做好隔离防护工程等。

4)当地的水行政主管部门应加强对岩溶水水源地的管理，制定相关的岩溶水水源地管理办法。同时要做好水源地的开发利用规划工作，对取水工程必须进行建设项目水资源论证。

［1］安徽省水利厅.2010 年安徽省水资源公报［R］.2011，5.

［2］王振龙，马倩.淮北地区夹沟—符离集水源地岩溶水资源评价与利用研究［J］.地下水.2005，10，27:(5):.367-368.

［3］滕晓明，徐得潜.安徽省淮北地区地下水资源现状及可持续利用对策［J］.治淮.2005，12:9-11.

［4］胡巍巍，王式成，王根绪等.安徽省淮北平原地下水动态变化研究［J］.自然资源学报.2009，11，24(11):1893-1901.