汾河流域地下水位下降成因分析

范术芳

（山西省水利建设开发中心，山西 太原 030002）

汾河流域地下水位下降成因分析

范术芳

（山西省水利建设开发中心，山西 太原 030002）

汾河流域是山西省境内经济发展最为集中的区域和国民经济发展受水资源制约最为严重的区域，用水需求不断增大，大量开采地下水，导致地下水严重超采，地下水位埋深大幅下降，形成了四大地下水超采漏斗区和总面积6763km2的地下水超采区。经研究分析，地下水开采量增加、大规模煤炭开采对地下水造成破坏、河道宽度大面积压缩、岩溶泉严重破坏是导致地下水位下降的主要原因。

地下水；水位；成因；汾河流域

1 地下水概况

汾河是山西的母亲河，流域面积39471km2，占全省总面积的1/4，为黄河第二大支流，干流全长716km，自北向南纵贯6市27县。汾河流域是山西政治、经济、文化中心，流域内自然资源丰富，且全省最好的土地资源位于汾河流域，生产条件得天独厚，用水需求不断增大，在地表水和外调水不能满足用水需求的情况下，地下水成为山西省的主要供水水源之一，而且开采量逐步加大。

根据统计资料分析，汾河流域水资源总量31.9亿m3，占全省水资源总量的26%，其中河川天然径流量19.0亿m3，地下水资源量23.6亿m3，重复水量10.7亿m3。1956—2012年汾河流域多年平均地下水可开采量为12.61亿m3，2012年地下水总供水量为14.44亿m3，其中农业开采量最大，占全流域开采量的44.62%。1996—2002年期间，由于降水量的减少，地表径流大幅减少，为保障国民经济发展用水要求，依靠大中型水利枢纽地表水供水量没有减少，同时大量超采地下水，目前累计超采地下水量达76亿m3。汾河流域地下水质主要类别为Ⅱ～Ⅵ类，Ⅲ类水在汾河流域均有分布，Ⅵ类水主要分布在太原市和运城市境内。

2 地下水位变化趋势

汾河流域有两大盆地，分别为太原盆地和临汾盆地，是山西省境内经济发展最为集中的区域和国民经济发展受水资源制约最为严重的区域，由于地表径流不能满足经济社会发展的要求，大量开采地下水，导致太原盆地地下水位埋深由20世纪80年代初的7.6m下降至2012年的89m，下降幅度达81.4m；临汾盆地地下水位埋深由13.8m下降至81.9m，下降幅度达68.1m。

地下水动态变化主要受降水、人工开采及引黄灌溉等因素的影响，特别与降水系列的丰枯变化关系密切。2012年山西省盆地平原区地下水埋深2～20m。埋深最大的区域位于运城盆地，最小的在太原盆地。在汾河流域平原地区中，汾河谷地地下水位总体呈下降趋势，其余地区呈上升趋势。太原盆地上升幅度最大，5年来累计上升5.38m，年平均上升1.08m。

汾河流域集中了全省的主要城市，由于城市大量抽取地下水，在城市建成区及周边形成了四大地下水超采漏斗区，分别位于太原、晋中、临汾和汾河下游谷地。太原深层水漏斗总面积301.9km2，其中西张区漏斗面积21.7km2，科技大学漏斗面积8.4km2，城区漏斗面积约261.7km2；晋中市介休宋古漏斗区面积120km2；临汾市漏斗区总面积177.9km2，其中尧都区漏斗区面积93.2km2，侯马市漏斗区面积84.7km2。受地下水超采活动的影响，在太原盆地和临汾盆地以及岩溶山区泉域径流排泄带、山间盆地及河谷地带形成地下水超采区，总面积6763km2，占流域盆地平川区的66%。其中严重超采区面积874km2，开采系数高达2.06，超采区可开采量5.90亿m3，多年平均超采量达1.68亿m3。

3 原因分析

3.1 地下水开采量增加

20世纪80年代前，汾河流域地下水年开采量约4.8亿m3。80年代以后，随着国民经济的迅速发展，用水需求不断增大，地下水开采量逐步加大，至1995年，年开采量达到17亿m3，当年超采量约6亿m3，至目前累计超采地下水量达76亿m3。2008年以来，通过实施汾河清水复流、调引客水进行生态补水，实现了汾河干流常年不断流，有效地促进了流域地下水位的回升，根据近3年（2012—2014年）监测数据，流域平均地下水位累计回升1.69m，年均回升0.56m，但回升速度不快、幅度有限，太原、临汾盆地地下水位距地表仍有65～85m之多。

3.2 大规模煤炭开采对地下水造成破坏

根据《山西省第二次水资源评价》成果，每开采1t煤破坏的水资源量为2.48m3。2012年流域内煤炭开采量为2亿t，对水资源的影响在4亿～6亿m3之间。同时，由于采煤带来了一系列的地质灾害，如地面沉降导致房屋倾倒或产生裂缝等。

3.3 河道防洪堤防工程大面积压缩河道宽度

汾河宽度由历史上的2～3km压缩至250～300m，将水域、湿地变为良田，大幅度减少了河流对地下水的补给面积和补给量。由于河道缩窄，河道两岸的滩涂地被大量开发、利用，导致两侧的水域湿地面积不足，水生态严重破坏，具体表现为河滨植被、河流植物的大面积减少，微生态环境的生物多样性降低，鱼类的产卵条件发生变化，鸟类、两栖动物和昆虫的栖息地改变或避难所消失，造成物种的数量减少和某些物种的消亡。

3.4 岩溶泉破坏严重

由于经济社会用水增长迅速，岩溶泉逐渐成为区域城市生活和工农业的重要水源，大部分岩溶大泉的开发方式由泉口提引水转为水井开采为主，导致泉水流量衰减严重，区域岩溶水位持续下降。随着工业化和城镇化进程的加快，生产、生活废污水排放量增大，不达标排放普遍存在，污染源不断增加，使岩溶地下水污染日趋严重，受采煤破坏比较严重的岩溶大泉有晋祠泉、洪山泉和郭庄泉等。

4 结论及建议

汾河流域地下水超采严重，进一步加剧了水生态环境的恶化，因此，加强汾河流域地下水的保护十分必要。通过充分利用外调水，压采、限采地下水，增加水域面积，加大入渗补给，提升地下水位等措施改善地下水的现状。根据汾河流域地下水开发利用状况和地下水所面临的严重形势，从保护地下水资源、涵养水源的原则出发，实施超采区超采量必须压采，未超采区——“五水济汾”工程视替代水源可供水量条件作适当压采，并通过立法加大超采区地下水关井压采力度。地下水压采时，重点保障农村饮水安全，优先压减城镇开采水量，总体思路为先压工业后压农业，先压生产后压生活。同时对补给区污染防护、集中式地下水水源水质保护及分散式地下水开采区的水质进行保护。

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范术芳（1982-），女，2009年毕业于西安理工大学环境工程专业，工程师。

2016-08-05；

2016-09-11