汾河流域地下水资源现状分析及保护对策

卢建斌

（晋中市水文水资源勘测分局，山西 晋中 030600）

汾河流域地下水资源现状分析及保护对策

卢建斌

（晋中市水文水资源勘测分局，山西 晋中 030600）

地下水作为汾河流域的重要供水水源，在支撑经济社会发展和维系生态环境等方面具有十分重要的作用，通过对汾河流域地下水资源现状、存在问题等方面的分析论述，从流域水资源可持续利用的角度，对汾河流域生态修复、地下水涵养、岩溶泉水资源、流域水质等方面提出了积极可行的保护措施。

水资源；现状分析；保护对策；汾河流域

1 流域概况

汾河为山西省第一大河，发源于管涔山，自北向南穿越太原、临汾两大盆地，至运城新绛县境急转西行，于禹门口下游万荣县荣河镇庙前村附近汇入黄河。南北长412.5km，东西宽188km，干流长716km，呈带状分布，面积39826km2。汾河流域地貌形态依石质山地、土石山地、黄土峁梁塬、黄土丘陵阶地及平川河谷由高到低过渡。

汾河流域地处中纬度大陆性季风带，多年平均降雨量505mm，为半干旱、半湿润型气候过渡区，四季分明，流域内雨热同季，光热资源较为丰富，有利于农业发展。2012年流域水资源总量31.0亿m3，约占全省水资源总量的29.2%，其中：地表水资源量17.2亿m3，地下水资源量13.8亿m3。水资源开发利用率达76%，用水率达86%，远高于国际通用的40%水平。

2 地下水资源现状

地下水资源是指地下水体中参与水循环且可以逐年更新的动态水量。地下水资源量为平原区各项补给量加上山丘区各项排泄量扣除平原区与山丘区地下水之间的重复计算量。在多年平均情况下，地下水动态基本处于稳定状态，故地下水资源量可以近似地认为Q补≈Q排，因此，地下水资源量亦可用排泄法计算。排泄项主要包括河川基流量、地下水开采净消耗量、潜水蒸发量、地下水潜流外排量和地下水超采量。计算公式如下：

式中：Q排——地下水总排泄量；

Rg——河川基流量；

Q耗——地下水开采净消耗量；

Q蒸——潜水蒸发量；

Q外——地下水潜流外排量；

Q超——地下水超采量。

地下水资源由大气降水和地表水转化而来，在地下运移，往往再排出地表成为地表水体的源泉。有时在一个地区发生多次地表水和地下水的相互转化。由于河川基流量是地表水和地下水的重复计算量，扣除后为地下水资源量不重复量，本次地下水资源量分析计算只进行不重复量计算。

地下水资源量计算公式为：Q排=Q耗+Q蒸+Q外-Q超，不同时段计算成果见表1。

表1 不同时段地下水资源量计算成果 单位：亿m3

根据上述结果，地下水资源量第二次评价成果比第一次评价成果偏大32%，降水量却偏少10%；2012年地下水资源量比第一次评价成果偏大44%，降水量偏少2%，说明降水量不是影响地下水资源量的唯一因素。从资源量构成项可以发现，1956—1979年开采净消耗和潜水蒸发量所占比重相当，80年代以后，地下水资源量结构发生了较大变化，开采净消耗已成为资源量最主要构成项，开采净消耗占资源量的90%以上，说明开采量已成为影响地下水资源量的最主要因素。

由于长期过度开发，尤其是煤炭等矿产资源的过度开采，植被损毁，生态环境受到了极大破坏，主要表现为产水量急剧减少，用水量大幅增加，泉水流量减少甚至断流，河流污染严重。

3 存在问题

3.1 植被覆盖降低，地面产流减少

森林覆盖率的减少，直接影响地面产流，汾河流域20世纪60年代前，森林覆盖率达20%，现在覆盖率仅15%，涵养和存蓄水源的能力降低，年减少地表径流量2.6亿m3。受流域降水量和植被覆盖减少等因素影响，汾河流域83条一级支流中，清水流量在0.1m3/s以上的河流仅有16条，其余大部分为季节性干河或接近断流。

3.2 地下水过量开采，地下水位逐年下降

随着过量开采地下水，20世纪70年代初地下水下降漏斗仅2处，出现在太原市及介休城区，80年代以来，形成了以侯马、临汾、祁县、榆次、汾阳、交城等城市水源地为中心的地下水超采区，超采区面积8478km2，占全省超采区面积的80%。超量开采地下水，改变了自然状态下地下水的流向、流速、水力坡度，部分增加了地下水潜蚀、搬运能力，使土体收缩而产生地面沉降。据太原市城建部门1985年、1987年与1989年的测量结果可以看出，太原市地面整体呈偏漏斗型下沉趋势，年均沉陷37～114mm，大漏斗中以吴家堡、下元—河西中学、迎新商场分别为中心，形成3个小沉降中心。

3.3 煤炭大规模开采，破坏岩溶水系统

受采煤破坏影响，煤系周围含水层被大量疏干，使地下水位下降，浅部井泉断流。矿区大量浅部的分散供水水源报废，不得已转向深部开发奥灰岩溶水，甚至部分带压开采矿区，大量疏干岩溶水，使得岩溶大泉出流量锐减甚至断流。从1984年以来，流域内8处岩溶大泉流量呈下降趋势。目前，自然出流量衰减到不足8.8m3/s，衰减了2/3。岩溶泉水流量的减少，严重危及工农业生产与城市居民的正常生活，应采取相应措施，加强岩溶水资源的保护。

3.4 废污水及生活垃圾排放量大，河流污染严重

随着工业化、城镇化进程的加快，水资源开发利用程度越来越高，废污水排放量越来越大，同时农村生活和农业发展水平的提高，生活垃圾及面源污染增多，进一步淤堵和加剧了河道污染。目前，全流域城乡生活和工业用水量达10.4亿m3，废污水年均排放量达3.9亿m3，是流域内未利用地表水量的1/3。河流净化能力严重不足。2012年，汾河干流评价河长277.5km，占全河长的38.8%，符合Ⅱ类标准的河长仅19.5km，占评价河长的7.0%；Ⅳ类标准的河长69.5km，占评价河长的25.0%；劣Ⅴ类水污染河长188.5km，占评价河长的68.0%（无Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ类河段），主要污染河段分布在太原市以下。

4 保护措施及建议

4.1 植树造林，涵养水源

应依法划定各支流源头保护区，制定分区保护措施，实现河流源头有效保护；加快退耕还林，封山育林，促进自然恢复；在森林覆盖率低的区域和产流量小的支流，对20°以上坡耕地高山区域进行植树造林，形成郁闭度和森林覆盖率高的水源涵养区，有效涵养水源，增加河道基流。

4.2 严格限制地下水开采

按照省政府提出的“保护优先、自然恢复、综合治理”的流域生态修复思路，通过关停煤矿、关井压采，减少采煤漏水，增加河道入渗补给，使流域地下水位保持上升态势。增加地表水供水量，改革污水处理厂建设运行的体制和机制，加大矿坑水利用力度，加快万家寨引黄南干线、中部引黄、东山供水、禹门口提水、引沁入汾五大骨干工程进度，用地表水、黄河水、中水置换地下水。在替代水源到达区域，应由地方政府组织实施关井压采。在地下水关停区内，应保留一定数量水质好、出水量大的自备井，遇到紧急情况时，可启用作为应急供水井。

4.3 加大岩溶大泉保护力度

煤炭带压采区，禁止在区域岩溶地下水位以下煤层开采；对出现岩溶地下水突水的矿井，要及时通知有关水资源管理部门采取止水措施；对严重破坏岩溶地下水系统、危及岩溶泉水出流的采矿活动，采取限采、停采或封闭矿井措施；对大量排水并未利用的矿井或单位，严格审批生活以外用途的岩溶地下水开采井。总之要实行合理开发，综合利用的方针，努力提高资源回收率与综合利用程度，切实保护岩溶大泉和地下水资源，提高地下水位，恢复岩溶大泉出流量。

4.4 建设动态监测网

应建立地表水、地下水动态监测网，对水位、水量、水质进行长期系统监测，建立完善地下水位、地下水质量的监控网络，研究分析地下水动态趋势，掌握其变化规律，不断修正开采规划，保证地下水的可持续利用。

TV213.4 ［

］C ［

］1004-7042（2016）10-0014-02

卢建斌（1978-），男，2008年毕业于河北工程大学水文与水资源工程专业，工程师。

2016-08-09；

2016-09-14