运城中深层地下水资源开发利用与保护

杨海珍

(山西省运城市水文水资源勘测分局，山西 运城 044000)

运城中深层地下水资源开发利用与保护

杨海珍

(山西省运城市水文水资源勘测分局，山西 运城 044000)

[摘要]运城市供水紧张，过度依靠地下水，导致地下水位迅速下降，地下水资源过度开发。结合相关实测数据，详细地分析了目前山西运城地下水资源现状以及存在的问题，在此背景下，笔者借鉴国内外先进的地下水保护理念与技术，结合山西运城地下水资源的实际情况，提出了“以地表水供水为主，大力发展雨水搜集与节水技术，地表水、地下水以及可再生水资源联合供水”的保护式开发对策，并制定了具体落实策略。可为确保地下水降落漏斗不再扩大或逐渐收缩，可持续的保护、开发利用山西运城中深层地下水资源提供参考与借鉴。

[关键词]中深层地下水；水位降落漏斗；环保节水；水质污染

人类文明起源都是围绕着淡水河流、湖泊兴起的[1]，人均占有淡水总量W值是衡量一个地区生存环境最为重要的几个因子之一，按照目前国家相关评定标准，W=1 100 m3为人类适合生存最低标准，W=1 700 m3时为严重警戒线。

山西运城人口众多(525万，2014年)，地表水主要有黄河、汾河、涑水河以及姚暹渠，地表水供给严重不足，需要靠地下水补给，据相关资料统计，山西运城的W值(2013年)仅为577.61 m3，不足全国平均值的1/4，是我国最为缺水的几个城市之一[2～4]。根据山西运城年鉴统计，将近几年来山西运城市中深层地下水开采情况列于表1[6～8]。

表1　山西运城2008～2013年中深层地下水开采情况

分析表1可知，山西运城的中深层地下水开采量每年呈指数递减(6年内约递减了16.9倍)，理论上说，随着中深层地下水开采量的大幅减少，地下水资源应该越来越充盈，逐渐恢复供水能力，然而实际情况并非如此，甚至与此相反，本文将详细对山西运城中深层地下水资源进行研究。

1山西运城中深层地下水现状

山西运城全年受季风活动影响，属暖温带大陆性季风气候。降雨集中在6～9月，年均降水量500 mm左右。浅层含水层(地表以下60 m内的浅水)分布较少，仅万荣县、稷山县等几个区县有较为集中的浅层含水层。中深层含水层(地表以下60～300 m内的含水层)按照单井出水量可分为强富水区(2 000≤Q≤3 000 m3/d)、富水区(1 000≤Q≤2 000 m3/d)和贫水区(0≤Q≤1 000 m3/d)。目前，山西运城中深层地下水以贫水区与富水区为主，其中，贫水区面积占整个运城面积的59.3%。

2山西运城中深层地下水存在的问题

2.1水质污染

地下水与地表水系统联系紧密，组成系统的水网系统，当地表水以及浅层地下水受到污染时，显然，污染物会快速的扩散到中深层地下水，尤其是密度较大的重金属污染。对山西运城51个地下水采集点进行水质检测，将检测结果与《国家饮用水卫生标准》进行对比，并将对比结果列于表2。

表2　山西运城地下水质检测结果

从表2中可看出，50个地下水采集点中含有各类重金属元素比例极高，且地下水存在硬水的比例高达96%，从超标率也可看出，最低特征指标的超标率都高达24%，可见目前山西运城地下水污染较为严重。

2.2降落漏斗问题

由于山西运城地下水长期超采、滥采，地下水位下降速度惊人，据统计，自上世纪90年代以来，山西运城地下水位以每年1.5 m的惊人速度下降，在某些降落漏斗中心区域，该下降速度甚至能达到2.25 m/a。随着山西运城地下水位不断下降，地下水降落漏斗面积也迅速增大，截止到2013年，该项特征值已经达到2 100 km2(330 m水位等值线圈)，超过了全国94.27%的城市。

2.3地下水超采引起的地表沉降

地下水体是地质基础构成的重要组成部分，并且能够有效填补地基土体缝隙，增加基础密实度，提高地基承载力。在山西运城多处区域，由于地下水超采，地下水位严重下降，增大了地基空隙，多处地基已出现沉降与塌陷。由于缺乏更多的地基资料监测数据，本文无法分析山西运城多处沉降、塌陷的具体原因以及影响比例，但是显然，由于地下水超采肯定是引起这些事件的主要原因之一。

3山西运城中深层地下水保护式开发对策

根据“十二五”重点战略计划，有效保护、综合利用、合理开发是当前地下水开发的核心战略思想。基于该战略发展规划，并根据山西运城中深层地下水的实际情况，笔者提出了“以地表水供水为主，大力发展雨水搜集与节水技术，地表水、地下水以及可再生水资源联合供水”的保护式开发对策。

3.1作好中深层地下水的研究与规划

对山西运城的地下水资源作详细的研究与规划，按照各区域的地下水资源的资源状况以及开采程度，合理划分为潜在开采区域、一般开采区域、过度开采区域与重点保护区域。同时，市水务部门与供水部门应根据实际供水需求，尽可能规划地表水与可再生水资源进行主要供水，对不足部分再用地下水进行补充。对于过度开采区以及重点保护区域，必须制定严格的防止地下水超采制度，有效遏制地下水位下降，采取回灌、养息等有效措施保证地下水补给，构建合理的地下水供给体系。

3.2按质供水、合理利用

在对山西运城地下水资源分布、用水需求分布进行研究分析的同时，也应详细确定山西运城水资源质量分布、各质量层用水需求分布。对各水层水质进行分级，将水质好的Ⅰ、Ⅱ类地下水优先考虑生活供水以及食品加工业供水，将水质稍差的Ⅱ、Ⅲ类水作为清洁用水以及普通工业用水，合理调度水资源。对于一些缺水区域，可将用水消耗量大的企业、工厂迁至水资源相对较广、人均密度相对稀疏的区域，对于一些节水效率较差、水资源消耗量过大的企业，下令整改。

3.3开发节水技术

该部分内容包括两块，一部分是开发节约用水技术，减少水资源消耗，另一部分是研究水资源再生措施。

3.3.1开发节水技术

加大投资进行节水技术研发，并引进国外先进理念、技术，加大经济奖惩力度，实行节奖超罚，降低工业用水的单位消耗量，降低水资源供给的耗损率，建设“节水型城市”。

3.3.2研究水资源再生措施

引进国内外先进技术，大力发展研究雨水搜集、生活用水重复利用等环保技术，减轻地下水供水压力。对于相关技术企业，应提高政策奖励，鼓励环保技术发展。

3.4规范地下水监测作业、增大监测力度

目前山西运城共有地下水位长期监测点138个，水质监测点51个，水位统测点368个，且目前监测均以人工监测为主，且多数为民用生产井，数据测量频度较低且存在格式不一致、统计不规范等问题。因此，笔者建议大规模引进国外先进的自动监测系统，既能规范监测频率、格式，同时也能减少人工读数误差，减少人工费用。同时，由于山西运城地下水位采集点数众多，应进一步增大监测力度，增加水质监测点，多布设专用观测井，以获得更为系统、精度更高的山西运城地下水资源水质、水量的相关数据。

4结语

山西运城市中国最主要的缺水城市之一，其中深层地下水主要埋藏于地下60～300 m之间。根据本文分析结果，目前山西运城水质污染严重，多处检测出铁、汞、锰等重金属元素，且超标率较高；同时地下水超采严重，地下水位迅速下降，截止2013年，山西运城地下水降落漏斗面积已经达到2 100 km2(330 m等水压线圈内)，超过了全国94.27%的城市，过度的超采也影响了地基土承载力，容易引发地表沉降甚至塌陷。鉴于上述情况，本文提出了“以地表水供水为主，大力发展雨水搜集与节水技术，地表水、地下水以及可再生水资源联合供水”的保护式开发对策，制定了做好中深层地下水的研究与规划，按质供水、合理利用，开发节水技术，规范地下水监测作业、增大监测力度等多项有效措施，以确保地下水降落漏斗不再扩大或逐渐收缩，可持续的保护、开发利用山西运城中深层地下水资源。

参考文献

[1]金银龙，鄂学礼，陈昌杰．国家饮用水卫生标准[S]．北京：中国标准出版社.2007．

[2]水利部水资源司．地下水质量标准[S]．北京：中国标准出版社.1994．

[3]Dai M，Yin Z。Meng F，et aL Cutrent Opinion in Environmental Sustainability，2012，4(2)：170.

[4]Lapworth DJ，Gooddy D C，et a1．Applied Geochemistry，2008，23：3384.

[5]2008-2013年.运城市水资涛公报.

Deep Groundwater Resources Development and Utilization and Protection in Yuncheng Area

YANG Hai-zhen

(Yuncheng hydrology and water resources Survey Bureau，Yuncheng 044000，Shanxi)

Abstract:For Shanxi yuncheng area, the water supply is serious, excessive rely on groundwater, resulting in a decline in groundwater level rapidly, excessive development of groundwater resources. Combining with the related experimental data, a detailed analysis of the current shanxi yuncheng groundwater resource status quo and existing problems, in this context, the author of groundwater protection concepts and advanced technology at home and abroad for reference, combining with the actual situation of shanxi yuncheng groundwater resource, put forward "is given priority to with surface water, developing rainwater collection and water-saving technology, surface water, groundwater and the joint water supply of renewable water resources" protection type development countermeasure, and formulate the specific implementation strategy. Can in order to ensure the drawdown funnel to expand or shrink, no longer sustainable protection, exploitation and utilization of deep groundwater resources in shanxi yuncheng provide reference and reference.

Key words:In the deep groundwater；Drawdown funnel；Environmental protection of water-saving and Water pollution

[收稿日期]2016-01-08

[作者简介]杨海珍(1972-)，女，山西万荣人，工程师，主要从事水文水资源管理工作。

[中图分类号]P641.8

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0057-02