江苏省宿迁市地下水超采区综合治理对策研究

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(1.江苏省地质调查研究院，江苏 南京 210018；2.江苏省宿迁市水务局，江苏 宿迁 223800)

地下水作为水资源的重要组成部分，在保障宿迁经济社会发展、维系良好生态环境方面发挥着重要作用。自上世纪七、八十年代以来，随着宿迁工业化、城镇化进程的加快推进，地下水开采规模剧增，部分地区由于长期过量开采地下水，导致主采层地下水水位大幅下降，形成地下水超采区，威胁着地下水资源的可持续利用。开展宿迁市地下水超采区综合治理研究，不仅可以为今后区内地下水超采区管理和保护，改善生态环境，实现地下水资源的可持续利用提供科学依据，也可为类似地区地下水超采区治理提供参考和借鉴。

1 概况

1.1 地下水资源分布特征

宿迁市区地下水类型主要为松散岩类孔隙水，依据含水介质时代、成因、埋藏条件和水动力特征，垂向上可划分为浅层地下水及承压地下水。浅层地下水为埋藏相对较浅(地表以下50～60 m以浅)、与当地大气降水或地表水体有直接补排关系的潜水和弱承压水；承压地下水主要指埋深50～60 m以下，赋存于上新统宿迁组及中新统下草湾组砂层的承压地下水。

浅层地下水：潜水近地表分布，主要由第四纪全新世、晚更新世时期河流冲积的粉砂、粉土组成，废黄河故道两侧高漫滩地带粉土、粉砂层厚度达8～15 m，单井涌水量在10～100 m3/d，远离故道粉土、粉砂层厚度多在5～8 m，单井涌水量多在5～10 m3/d；弱承压水主要赋存于第四纪更新世或新近系宿迁组冲积、冲湖积、冲洪积相中细砂层，顶板埋深多在20～30 m，总体上由北往南渐深。一般分上下两段含水层，上段赋存于25～35 m以浅上更新统地层，多以夹层状或透镜体状发育。下段砂层分布较稳定，由中下更新统砂层组成(上新统宿迁组砂层)。大部分地区砂层厚度10～20 m，岩性以中细砂为主，单井涌水量300～500 m3/d，可采资源量达7 195万 m3/a。

承压地下水：主要赋存于新近纪中新世及上新世河湖相堆积砂层。顶板埋深多在60～70 m。垂向上分为上下两段，上段含水层主要由2～3层分布较为稳定的新近系上新统宿迁组灰白色中细砂、中粗砂组成，一般埋于100～140 m以浅，是区内地下水主要富水层和开采层；下段含水层由中新统下草湾组湖积相粉细、中细砂组成，一般埋于100～130 m 以下。市区以西含水层厚度多在40 m以上，岩性以中、粗砂为主，单井涌水量多大于2 000 m3/d。市区以东含水层厚度多在30～40 m，岩性以粉细砂、中砂为主，单井涌水量1 000～2 000 m3/d，可采资源量达3 824万 m3/a。

1.2 地下水开发利用

宿迁市区地下水开采已有几十年历史，上世纪八十年代以前主要开采浅层地下水用于农业灌溉(承压地下水仅在洋河镇等局部有少量开采)。八十年代后，伴随着国民经济的发展，承压地下水开采井数和开采总量逐年上升，主要以工业用水及农村饮用水为主。至1997年，宿迁市区开采井数已达254眼，年开采量为704.09万 m3/a，其中60%的开采井集中在洋河及城区，并在洋河形成地下水位降落漏斗，中心最大水位埋深达35.18 m。至2012年，宿迁市区地下水年开采量增至2 130万 m3。2012年后全市开始实施地下水封井措施，大幅压缩了工业项目取用地下水量，但由于农村地区加快了建设农村饮水安全工程，开凿了大量饮用水取水井，地下水取用量仍有所增加。据2015年调查，宿迁市区有地下水开采机井731眼，年开采量为3 442万 m3。

2 地下水超采区现状评价

2.1 地下水超采量

早在建国初期，洋河地区就成立了国营洋河酒厂，开发利用地下水用于白酒生产。随着酿酒产业不断发展壮大，地下水作为酿酒行业的主要原料，逐渐处于过量开采状态，导致地下水位持续下降，至2010年水位降落漏斗中心最大水位埋深降至42 m。据《江苏省地下水超采区划分方案(2013年本)》，宿迁市洋河洋北为地下水超采区，分布面积约132.8 km2。地下水超采区内共有144眼开采井，年开采量401万 m3，和可采资源量对比，年超采量为133万 m3。

2.2 地下水水位现状

主采层(承压地下水)水位埋深多在20～40 m，开采集中的洋河地区水位埋深大于40 m，形成40 m水位降落漏斗，中心最大水位埋深近50 m。水位降落漏斗在东西向及南北向的扩张规模明显不同，位于水位降落漏斗中心北侧35 km外的来龙、侍岭水位埋深已逾20 m，而位于水位降落漏斗中心西侧15 km处的龙河水位埋深仅11.5 m(龙门学校)。从地下水流场可以反映出，郯庐断裂带切割使含水层位错动，一定程度上削弱了深部含水层之间的水力联系。

3 地下水超采区形成原因

早在上世纪九十年代末，宿迁市洋河已成为地下水超采区，形成原因主要有三个方面。

3.1 地下水开发利用中“三集中”问题突出

宿迁市区有地下水开采机井731眼，平均开采井密度达0.3 眼/km2，开采模数为1.6万 m3/a·km2。由于各乡镇区域供水推进程度及社会需求等因素不同，地下水开发利用中呈现深井分布集中、开采层位集中、取水用途集中等特点。

由于水质优异、区域供水相对滞后、社会需求大等原因，自上世纪八十年代以来，洋河始终是宿迁市区地下水开采最为集中的地区。全镇现有机井131眼，占全市开采深井的18%。开采层位集中于90～160 m段深部承压水，取水用途多为白酒企业生产用水。自上世纪九十年代后期以来，随着社会经济的发展、洋河白酒的频频获奖，洋河酒厂产量逐年增加，再加上周边小酒厂的兴起，洋河地下水年开采量由200万 m3，至2010年开采量增至600多万 m3，地下水长期处于超量开采状态。近年来，随着区域供水的推进，洋河地下水开采量减少至188万 m3，但地下水开采规模仍位于全区各乡镇之首，超过当地地下水可采资源量。

3.2 水资源配置不够合理

未按照优水优用的原则合理配置地下水资源，在远离骆马湖的宿迁洋河及其周边地区，由于地表水水质欠佳，在2014年区域供水管网到达之前，地下水作为主要供水水源，用于当地居民生活及众多企业生产用水，其中工业生产用水占当地地下水总开采量70%以上，部分企业将地下水作为冷却用水，仅利用地下水中的冷源，造成优质水资源的浪费，水资源配置不够合理。自2014年实现区域供水后，这一问题得到明显改善。

3.3 地下水监测预警机制有待完善

宿迁市地下水监测工作启动较晚，新世纪初才开始开展地下水监测工作，且多以生产井兼作地下水监测井，由于产权变更导致监测井更换较频繁，造成监测资料不连续。同时监测井分布不够合理，未突出监测超采区、水位降落漏斗区、工业园区等重点区域，不能及时发现超采区水位降落漏斗变化，不利于水行政主管部门及时有效的采取针对措施。

4 地下水超采区治理对策

地下水超采区治理应坚持“节水优先、系统治理”的原则，全面规划，综合防治，通过超采区治理的工程措施和管理措施，着力解决地下水超采突出问题，保障地下水资源可持续利用，保障经济社会可持续发展。

4.1 工程措施

4.1.1 加强替代水源工程建设

替代水源是超采区治理的根本性保障，使用替代水源可以有效降低对地下水开采量、保障地下水资源的涵养从而慢慢缓解超采带来的后果。受各地社会经济发展、水资源分布条件、地下水取水用途等多种因素制约。宿迁市地下水超采区治理的替代水源以建设地表水厂，推广区域供水为主。宿迁市区现有银控一水厂、银控二水厂、新源水厂和城东水厂4座区域供水水厂，总供水能力40.0万 m3/d，目前主干管网已通达地下水超采区及其周边乡镇，城市供水通村率100%，达户率92.5%。但尚有部分农村小水厂仍在运行，应进一步加强替代水源工程建设，从而压缩地下水开采规模，改善超采区地下水环境。

4.1.2 有序推进封井压采工程

在对开采井详细调查的基础上，按照先超采区后非超采区、先管网到达区后非到达区、先城区后非城区的原则，结合区域供水进展，有序推进地下水封井压采工程。

封井方式有永久封填、封存备用(作为应急水源井)和改为监测井三种。对年久失修、水源条件差、出水量不大或由于混合开采导致越流污染的水井采取永久封填；对水源条件好、出水量大、配套设施完好的可封存，作为备用水源井，并建立封存储备水源井的登记、建档、管理、维护和监督制度，确保一般年份不开采，特殊干旱情况下，按照规定的程序启用，接入当地自来水管网或作为分散式应急供水点，发挥应急供水作用；部分井况较好，开采层位单一的地下水井调整为监测井使用。

洋河镇现有地下水井有131眼，据调查72眼取水井具备封井条件，其中永久填埋井65眼，封存备用井6眼，调整为监测井1眼。除压缩超采区地下水开采外，压缩超采区外围地下水开采量有利于增加超采区地下水补给，实现超采区治理目标。宿迁市区现有地下水井731眼预计将压采413眼取水井，其中永久填埋井148眼，封存备用井247眼，调整为监测井18眼。实施压采过程中根据替代水源工程建设进度及地下水压采管理需求，周密细致地做好受水区压采封井的实施方案，有计划地开展地下水井封填工作。

4.1.3 推广分质供水和中水回用

宿迁市区除4座区域供水水厂外，湖滨新区还建有工业水厂，经简单处理后，直接作为工业用水；通过改造中心城区雨水泵站，收集排水管网内经绿地过滤净化的雨水作为绿化、市政用水，利用符合有关标准的污水处理厂尾水和自来水厂反冲洗水，冲洗厂区设施、道路和用于其他对水质要求不高的用水，大力提倡城市雨水、污水回用等非传统水源的开发利用；地下水用于区域供水盲区居民生活用水、食品、饮料、白酒生产等水质要求高的特殊行业生产用水，以及应急备用水源。

4.1.4 推行节水技改工程

通过实行分质供水、技术升级改造、推广园区串联用水和企业中水回用等措施减少地下水使用环节，通过安装智能控水系统、规范企业节水制度、强化企业管网维护改造，降低管网漏损率等措施进一步降低地下水取水量。

以洋河酒厂为例，2014年公司通过引进能源智能化管理系统，投资改造158台风冷冷却器，改水冷为风冷，全年节约优质水资源50万 t；同时对芝麻香酿酒冷却水实施小型就地循环再利用系统，全年节约优质水资源83万 t。

4.1.5 完善地下水监测工程

遵循“区域展开、突出重点、循序渐进”的原则，根据水文地质条件、地下水开发利用状况及污染源分布等环境因素综合考虑，以地下水超采区为重点，逐步完善地下水监测网络。

监测井按监测内容分为水位监测井及水质监测井，水位监测井原则上以专用监测井为主，水质监测井原则上以常年使用的生产井为主。监测井建设应利用封井压采的契机，在新建监测井同时将部分现有开采井改造成监测井。水位监测井力争做到一镇一井，超采区、开发区等开采集中区适当加密。定期进行地下水动态测量，逐步完善地下水自动监测系统，建立地下水动态监测档案与监测数据库，为地下水管理和政府宏观决策提供依据。

4.1.6 建设地下水环境信息系统

尽快建成宿迁市地下水环境信息管理系统，形成数据采集、分析、信息发布一条龙的工作框架，对地下水环境的发展态势进行实时监测与预测预报，变地下水资源静态管理为动态管理，为地下水超采区治理和水资源管理决策指挥服务。

4.2 管理措施

4.2.1 进一步加强取水许可管理

根据《取水许可管理办法》、《建设项目水资源论证管理办法》等有关法律，全面推行各类规划和建设项目水资源论证制度。遵循严格保护、限制开采、总量控制的原则，严格地下水取水许可审批，超采区严格控制新凿井和新增开采量，开采总量必须满足水行政主管部门核定的取水总量，使全区地下水位趋于稳定并使超采区水位逐步得到回升，最终达到水位控制目标。

4.2.2 逐步实现水量、水位双控管理

将宿迁市区地下水主采层取水总量严格控制在3 824万 m3/a的地下水可采资源范围内，实行地下水计划开采和考核制度，将取水总量落实到各区，最终落实到具体的地下水取水单位。

在控制取用水总量同时推进地下水水位控制(省政府批复的水位红线控制目标)。高于限采水位的区域，按照相关规划实行科学有序开采；对已经接近或者达到限采水位的区域，严格控制新凿井，逐步压缩地下水开采量；对已经低于禁采水位的区域，禁止新凿井，并由当地政府组织实施综合治理，压缩地下水开采量，直至地下水位恢复。

4.2.3 调整开采层段

宿迁市地下水分为浅层地下水和承压地下水，其中承压地下水是区内地下水主采层。承压地下水总体水质优于浅层地下水，但部分地区浅层地下水水质尚可，除铁锰氟外，其它检测指标多符合Ⅲ类水标准，简单处理后可用于一般工业用水，且浅部弱承压水相比承压地下水更易获得补给。故地下水开发利用过程中，对水质要求不高的一般工业用水建议取用埋深30～60 m的浅部弱承压水。

不同埋藏深度的承压地下水之间虽有一定的水力联系，但埋深110 m以浅的承压含水层上段较埋深110 m以下的含水层下段更容易获得浅层地下水补给，而不同深度地下水水质差别不大。但调查发现，目前研究区地下水开采井中除陆集、仰化、洋河外，多开采埋深110 m以下的承压地下水，建议在地下水压采工程实施中，尽量封填开采埋深110 m以下深部承压含水层的开采井，做到能开深部承压含水层上段不开下段，以促进主采层水位回升，实现地下水超采区治理目标。

4.2.4 压缩超采区周边乡镇开采量

在压缩超采区地下水开采量的同时，增加地下水补给量，有利于地下水超采区治理。

目前地下水超采区补给主要有两种方式：一是人工回灌。利用工程措施将地表水注入地下含水层，人为增加地下水补给量。但超采区开采承压地下水主要用于白酒生产等食品行业，缺少符合水质要求的回灌水源，通过回灌增加补给的方法在宿迁地下水超采区内不适用。二是压缩超采区周边开采规模。洋河地下水超采区主要开采承压地下水，在开发利用过程中，侧向迳流补给是主要补给源之一。通过封井压缩超采区周边开采规模(各乡镇压缩3～155万 m3/a不等，全市合计压缩1 641万 m3/a，可以有效增加地下水超采区补给量，促进地下水位回升，使地下水

降落漏斗趋于平缓。

4.2.5 进一步规范地下水取水工程管理

对区内已有的地下水取水工程，进一步落实“一表、一证、一牌、一账”的地下水“四个一”管理制度，建立取水井及取水许可信息管理数据库，明确各井的井位、井深、取水层位和取水量；对新建取水工程，推进智能水表、电磁流量计等设施的安装工作，实现水资源计量、收费和管理的规范化、科学化、现代化，提高用水监控管理水平，逐步实现水资源远程监控，随时掌握水位动态及开采量。

4.2.6 进一步强化执法管理

进一步强化执法管理，规范取水行为。加强对超采区取用水户的取水设备、取水设施的巡查，建立健全取水档案和台账，确保用水计划的执行。加大对非法凿井和非法取水行为的打击力度，完善与水政监察队伍的执法联动机制，加大举报奖励力度，提高非法取水和凿井的违法行为的违法成本。采用正常巡查和突击巡查的方式打击非法行为，维护正常的水事秩序。

4.3 经济措施

4.3.1 建立激励性水价政策

通过调整水价和地下水资源费等经济手段，使区域供水管网覆盖范围内取用地下水的成本高于利用区域供水的成本，再生水价格低于常规水源水价，浅层水价格低于承压地下水，引导企业按需取水，做到能用自来水不用地下水，能用再生水不用常规水，能用浅层水不用承压地下水，合理开发利用水资源，以水价杠杆的调节作用，促进水资源的优化配置，保障地下水资源的高效利用和有效保护。

4.3.2 实施超计划累进加价水资源费政策

进一步加强用水定额管理和计量工作，实行超计划用水累进加价制，并相应核减其下一年度用水指标，充分发挥水资源费的价格杠杆作用，促进节约用水，控制地下水开采量。

5 结语

地下水超采区治理是一个系统工程，通过替代水源建设、压缩地下水开采规模、增加超采区补给、大力发展再生水利用工程等措施，可以有效控制地下水降落漏斗不断扩大、水位持续下降的趋势，从而改善和修复地下水生态环境，保障地下水资源的可持续利用，为社会经济的可持续发展提供不竭动力。有利于推动区域供水工程实施，缓解超采区内外供水紧张的格局，改善投资环境，对于全面建设小康社会，提高城乡供水安全保障水平，尤其是农村居民饮用水安全，促进城镇化建设，提高居民生活质量，保障经济社会可持续发展和社会稳定具有重要作用。

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