府谷县地下水功能区划分研究

刘 谋，康卫东

(西北大学 地质学系，陕西 西安 710069)

府谷地处我国西北地区，地表水资源量少，这就使地下水在资源供给、生态环境保护和地质安全保障等方面起着很重要的作用[1]。近些年，由于府谷县社会经济的迅速发展，各流域工矿企业需水量的增加以及对地下水不合理开发等问题日益严重。因此，对府谷县进行地下水功能区划分，提出针对府谷县的地下水开发利用和保护措施已刻不容缓。

1 研究区概况

府谷县地处秦晋蒙三省(区)的接壤地带。有沙盖黄土丘陵区、黄土丘陵区和河谷阶地区3类地貌[2]。府谷县的黄河一级支流主要包含有黄甫川、清水川、孤山川、石马川、胡桥沟、王川等河流，自西北向东南流经府谷县。黄土丘陵区基本没有取水工程，地下水取水工程主要分布于河谷区，其中西部孤山川等沟谷，开发利用形式以大口井为主，以生活和灌溉用水为主；北部清水川、黄甫川以大口井加渗渠为主，以生活用水和灌溉用水为主；南部以大口井为主，以生活用水和灌溉用水为主；东部黄河沿岸是区内水量最丰富的地区，以深井为主，开发利用岩溶水，以县城用水和部分工业用水为主。对府谷县进行水功能区划既是一项水资源开发利用和保护的工作，又为水资源的管理提供科学依据。

2 地下水功能分区

2.1 地下水系统划分

本次地下水系统划分主要根据府谷县地形地貌、水文地质条件、地表水系发育特征等[3]。依据地下水的补径排条件及取水方式，将府谷县划分为皇甫川(Ⅰ)、清水川(Ⅱ)、孤山川(Ⅲ)、悖牛川(Ⅳ)、石马川(Ⅴ)、胡桥沟(Ⅵ)、王川(Ⅶ)和黄河西侧(Ⅷ)等地下水系统。

2.1.1 地下水资源量及开发利用现状

图1 地下水系统及计算单元划分

根据各流域的水资源特征，对8个地下水系统进一步划分，细分为22个独立的水文地质单元，然后计算各水文地质单元的可开采量、现状开采量、开采潜力指数P(见图1、表1)。府谷县地下水资源可开采量为31881.2×104m3/a，现状开采量为4624.2×104m3/a。 孤山川、清水川河谷区、黄甫川河谷区和悖牛川及东部沟域地区因煤矿大量疏干排除区内地下水和工业发展较发达大量开采地下水，地下水开采潜力P小于0.8，属于超采区；悖牛川河谷、石马川河谷区和王川地下水开采潜力P介于0.8～1.2之间，属于采补平衡区；有开采潜力区段的M值，除黄河河谷区外，其它地段均为可增加开采潜力较小区(见图2)。

表 1 府谷县地下水资源量及开采潜力分析

图2 地下水开采潜力分析

2.1.2 地下水水质状况

府谷县区域内的大部分区域地下水水质良好，局部区域水质较差。孤山川、悖牛川、清水川和皇甫川由于工矿企业比较活跃，水质较区域内其他地段差；区域内西南部黄土丘陵区由于污染型企业较少，水质较好。

2.1.3 潜在的生态环境问题

府谷县处于干旱半干旱区，该区域地下水对生态环境的影响十分显著，不合理的地下水开发都会诱发一系列负的生态环境影响[4]。主要表现在天然植被面积缩减、水域面积萎缩和河流径流量减少等3个方面。

2.2 地下水功能区

地下水功能区划将府谷县各流域看做一个系统，充分考虑上下游、左右岸、部分与整体、各用水部门对地下水资源开发利用[5]。以其主要功能为依据，进行开采区、保护区、保留区划分，并按照各功能区确立相对应的水质目标(见图3、表 2)。

表2 地下水功能区

表2(续)

图3 地下水功能区划

(1)开采区。将现在和规划未来期间内用于开发利用的流域划分为开采区，包括集中开采区和分散开采区两个二级功能区。其中集中开采区主要分布于悖牛川、孤山川西部和东北部流域，以生活和工业用水为主；分散开采区主要分布于黄河西侧流域，以生活、工业和农业灌溉用水为主。

(2)保护区。 将开发地下水资源对地下水水位、水质变化极为敏感的流域划分为保护区，主要包含一个水源涵养区的二级功能区。水源涵养区位于孤山川源头流域，以水源供给为主。

(3)保留区。将目前及未来所需时具有一定的开发利用潜力，可用作储备未来水源的流域划分为保留区，主要包含一个储备水源区的二级功能区。水源涵养区位于皇甫川、清水川、王川、胡桥沟和石马川流域，以分散用水为主。地下水是脆弱的系统，一旦遭到破坏就很难恢复[6]。在地下水功能区划分的基础上，按照其主要功能和其他用水的要求，结合区域对地下水的开发利用状况和生态环境特点，确立相对应的水质目标。

3 地下水保护措施

根据府谷县地下水功能区的功能属性、区域水文地质特征、规划期水资源配置对地下水开发利用和保护的要求，采用具有针对性的分区域保护措施[7]。主要针对孤山川、悖牛川、清水川和皇甫川等流域进行保护，由于这些流域的工矿企业比较集中、煤矿开采较为活跃，地下水水质较其他地区差；此外，还应针对各流域河谷区进行保护，由于府谷县的主要水源地分布于黄河沿岸和悖牛川的河谷地带，工矿企业的污水排入指定的河流中，河谷区承担着各个流域的净污，因此要严格控制管理各个流域的污染物排放，禁止不达标污染水体排入河流中。

4 结语

府谷县地下水资源可开采量为3.19×108m3/a，现状开采量为0.46×108m3/a，区域整体上具有较大的开发利用潜力，但由于局部地区地下水资源的不合理开发、工矿企业污染等原因，导致地下水过度开采、地下水位降低和水质变化等多重严重的地下水环境问题，因此，需要加强对地下水的保护工作。对府谷县的地下水资源开发利用现状、地下水质状况和生态环境等一系列影响因素进行综合分析，将其划分为3个地下水一级功能区，分别为开采区包括集中开采区和分散开采区等2个二级功能区、保护区包括水源涵养区1个二级功能区、保留区包括储备水源区1个二级功能区，并确立了各水功能区相对应的水质目标。针对工矿企业比较集中、煤矿开采较为活跃的流域，应加强注重水质、水位的保护；此外，也应防止各流域河谷区河流污染和水质恶化现象的发生。