菏泽市浅层地下水动态变化规律与保护措施研究

周 庆 白 强 侯士锋

菏泽市浅层地下水动态变化规律与保护措施研究

周 庆 白 强 侯士锋

山东省菏泽市属于严重缺水地区，而浅层地下水供水占全市总供水量的50%左右，加强地下水的监测管理和分析研究对保障全市供水意义重大。用多年积累的长系列的地下水动态监测资料及时地分析地下水动态变化规律，对有效保护地下水资源，实现地下水资源的可持续利用，促进经济社会的可持续发展具有重要意义。

一、菏泽市地下水监测站网分布

为掌握浅层地下水的动态变化规律，从20世纪70年代起，菏泽市水文局就在全市建立了地下水监测井网。全市现有地下水动态观测井180眼(包括专用井81眼)，其中基本井150眼，重点井30眼。

二、菏泽市降雨量的时空分布分析

菏泽地区由于降水量年际、年内分配不均，季节性春旱和秋涝时常发生。菏泽市1953～2014年全市平均月降水量的统计分析（见图1）显示：1～5月份、汛期（6～9月份）、10～12月份的降水量分别占全年降水量的20%、69%、11%。而汛期降水又以7、8两月最为集中，约占全年降水量的47%。

图1 菏泽市1953～2014年平均月降水量分布图

降水量年际变化较大是该区气象方面的另一个显著特点，菏泽市1953～2014年全市平均年降水量的变化情况见图2 。菏泽市多年平均降水量657.1mm，年最大降水量多达1054mm（1964年），而年最小降水量仅为372mm（1988年），最多年份降水量为最少年份的2.83倍。

图2 菏泽市1953～2014年逐年降水量图

三、菏泽市地下水的动态变化特征

菏泽市浅层地下水动态属降水入渗—开采—蒸发型，地下水以垂直运动为主，水平径流滞缓。据1975～2014年系列地下水动态资料分析，1975～2002年菏泽市地下水位埋深呈增大趋势，其中2001年、2002年为降水量连枯年，地下水位埋深大幅度增加。2003年、2004年、2005年为丰水年，地下水位埋深大幅度减小。全市地下水埋深在2～7m之间变化，地下水位变动范围在在4～5m。菏泽市地下水多年埋深综合过程线图（见图3）。

四、菏泽市地下水资源开发利用情况

地下水是菏泽市的主要供水水源，生活、工业用水主要依靠地下水，部分灌区农田灌溉用水也采用地下水。地下水供用水量占菏泽市总供用水量50%以上。2002～2014年全市平均地下水开采量10.54亿m3，由于2002年和2003年汛前持续严重干旱，降雨量极少，因此大量超采地下水，分别开采地下水量12.51 亿 m3，12.14亿 m3，出现了大面积漏斗区。漏斗区曾一度达5000多km2，中心埋深达17.67m。

五、菏泽市地

下水漏斗区的形成与发展

根据浅层孔隙水漏斗区划定标准，并结合菏泽市的实际情况，把地下水埋深大于6m的地区作为漏斗区。近年来随着用水量的增加，菏泽市局部范围内因超采地下水形成了不同面积的漏斗区。各漏斗区发生的时间不同，发展速度各异。1984年开始在菏泽市东郊形成总面积约19.4km2的漏斗区，1987年单县城关及蔬菜集中种植区出现漏斗区，1987～1990年菏泽市漏斗区面积迅速扩大，1988年增加巨野县营里漏斗区。尽管1990年属丰水年份，仍又增加郓城黄安漏斗区、牡丹区岳程庄漏斗区。全市漏斗区面积已扩大到726.6km2。随着工农业用水的增加，局部井灌区形成的漏斗区仍在继续扩大，至2002年末，埋深超过6m的漏斗区面积已达5561km2。由于2003年、2004年、2005年降水充足，各漏斗区地下水得到较好的回补，地下水位大幅度上升，漏斗区面积大大缩小，小面积的漏斗区消失，但单县城关、巨野营里等漏斗区仍不能完全恢复。

图3 菏泽市地下水多年埋深综合过程线图

图4 1999～2009年地下水漏斗区面积变化趋势图

选取典型年份1999～2009年全市地下水观测井12月26日的实际监测资料，利用GIS软件绘制地下水埋深等值线及等值面并计算出各年份年末地下水埋深大于6m的面积。

地下水漏斗区面积变化趋势图见图4。由于2001年、2002年菏泽市降水量偏少、地下水开采量猛增，埋深大于6m的地下水漏斗区面积急剧增大，2002年年末达5561km2。2003年属40年一遇的丰水年份，地下水得到充分补充，地下水漏斗区面积大大减小，年末为1569km2。2004年、2005年属丰水年份，2006～2009年属平水年份，降水充足，使地下水得到较好的补给。2003年以来全市地下水漏斗区呈逐年减小趋势，至2009年末仅为127km2。

六、合理开发利用和保护地下水资源的措施和建议

1.全面加强地下水监测与管理

建立完善全市地下水动态监测和监督管理体系，提高地下水监测手段和能力，提升水资源现代化服务水平，为实行最严格水资源管理制度和生态文明建设提供有力的技术支撑。加强地下水水质保护，防止由于生产活动和污废水的排放污染地下水，对于污染地区要查明污染现状及发展趋势，采取相应措施进行治理。对于较重要的地下水水源地，要在补给区设立地下水水质保护区，加强地下水水量、水质监测，确保地下水源不受污染。

2.加强洪水资源利用

地下水是动态资源，具有多年调节、以丰补歉的特性。丰富的降水，将为地下水回灌补源创造条件。全市多年平均河川径流量6.21亿m3，大部分集中在汛期。地表水拦蓄利用率占河川径流量的比例不到一半。应加大措施充分拦截汛期雨洪径流，对平原漏斗区进行回灌补源，最大限度地恢复地下水位，改善水环境，提高水资源利用率。

3.通过立法，建立地下水资源保护区

严禁在水源地保护区内新建、扩建、改建危害水资源保护的一切项目，清除现有污染源，加强地下水水质保护的力度。合理划分地下水未超采区、超采区范围；对于有开采潜力区的地下水资源进行全面规划，科学布局，合理开发利用；对于已经出现地下水位持续下降、水质恶化、地面塌陷等环境问题的地下水超采区和严重超采区，应限制开采和禁止开采，并采取措施积极引水补源，实现地表、地下联合调蓄，以维护生态平衡、实现水资源可持续开发利用。

4.科学设定黄色预警线和禁采红线，合理控制地下水开采量

在各水文地质单元内，地下水开采量均须小于多年平均补给量。特别是在水环境脆弱区，通过及时预警或叫停地下水开采，严防因水源地局部开采强度过大而引发地面沉降等不良环境问题，不可超过含水层的调蓄能力，调整开采布局，减小开采强度；要改变地下水掠夺式开采和地表水过度拦截的错误做法，要有计划地减少地下水开采量，加大放水补源，促进采补平衡。

5.加强水资源统一管理和调度，严格科学审批地下水取水许可

在地下水漏斗区应加强引黄灌溉，以利用地表水资源为主；黄泛平原的沿黄地带，地下水开发利用水平低，加之引黄灌溉渗漏补给及黄河侧渗补给，致使地下水位长年偏高，地下水资源丰富，开发利用潜力较大，沿黄区可以适量加大地下水的开采。此外还要进一步调整用水结构，加强实行最严格水资源管理制度考核，将地表、地下及中水统一调度，科学利用。

6.尽可能利用地表水补源、地下水库调蓄

地下水库具有多年调节、减少蒸发、净化水质、免占耕地、无溃坝隐患等独特优越性，因地制宜利用地下含水层进行调蓄，修建有坝地下水库和无坝地下水库，是优化荷泽市水资源的重要手段。地下水库投资少，见效快，受益持久，对改善生态环境有利■

（作者单位：山东省菏泽市水文局274000）