辽宁地区浅层地下水超采区评价与复核探析

翟 勇

(辽宁省营口市隆盛工程建筑工程有限公司，辽宁 营口 115000)

0 前 言

综合分析辽宁省的地下水开采量和地下水环境状况，通过采取水位动态法，开采系数法和引发问题法[1]，结合目前的开发利用特点和一段时间内全省的水资源管理，初步确定了超采区的范围，这项工作的实际需要是调整由水位法、采矿系数法和引起问题的方法确定的地下水超采区重叠部分的边界，并考虑海水入侵的范围来确定地下水位，以此来确定辽宁省新划定的地下水超采区范围。

经过分析，可以看出该区域为超采区，通过水位法确定的边界为超采区域的最终边界，开采系数法确定的边界是水量超采区域的最终边界[2]，属于引发问题的领域，通过该方法确定的边界被用作超采区域的边界，在同一地区，既有水位在下降，又存在水量过度超采所引发问题的区域[1]，运用上述三种方法水确定边界外包线作为最终透支区的边界。

经过调整和修正，在此超采区评估中，总共确定了55个浅层地下水超采区域，其中，水位动态法确定有2个超采区，通过开采系数法确定了38个超采区，通过引发问题的方法可以识别超采区36个。

1 地下水超采区数量、面积与分布

根据地下水超采区划分结果，全省共划分出55个地下水超采区，超采面积3221.6km2。按超采区规模划分，地下水超采区面积<100km2的小型地下水超采区47个，超采面积1258 km2，超采面积介于100km2和1000km2之间的中型地下水超采区8个，超采面积1963.6 km2，无大型及以上超采区。按超采区类型划分，浅层淡水超采区面积为2254.8 km2，其中沈阳市超采面积最大，超采893.2 km2。海水入侵超采区面积为966.9 km2，其中大连市海侵区面积最大，为624.3 km2。

水位动态法分析结果，没有出现年均下降速率>1.0m的区域，本次评价超采程度划分只针对开采系数法划分结果，水质污染和海咸水入侵区不再划分超采程度。开采系数法超采区中，将开采系数>1.3的为严重超采区，其他超采区作为一般超采区。根据划分结果统计，本次共划分出浅层淡水超采区41个，其中，严重超采区共26个，一般超采区15个；划分出海水入侵超采区14个。

2 地下水超采量

本次划分的地下水超采区共有55个，根据开采系数法确定的超采区有38个，其中严重超采区有26个，开采系数>1.3，最大的达到2.92；一般超采区有12个，开采系数法确定的超采区累计超采量30670.8万m3。

因大部分地下水源为傍河取水水源，傍河水源取水过程中会大量地袭夺河水[3]，据监测，我省中部平原区河水水质较差，因此，本次超采区划分过程中，为全省供水安全考虑，在超采量计算过程中，把水质超采区的现状年均地下水开采量全部作为超采量进行处理，这样在开采系数法确定超采量基础上，考虑水质超标问题后，全省地下水超采量增加至136468.6万m3。

3 地下水水位动态

本次按地下水位动态法评价的超采区共有2个，主要位于沈阳市区和葫芦岛的兴城市。该类超采区地下水埋深不大，沈阳城区埋深在7-16m，兴城超采区埋深在2-6m之间。

从年内变化趋势看，浅层地下水水位动态年内变化明显，一般3-5月为枯水期，水位总体上呈下降趋势[3]，6-9月为丰水期，随着降水量的逐渐增加，水位总体上呈上升趋势，9月份汛期过后，水位逐渐恢复平稳状态。

从年际间变化来分析，根据评价期内代表监测站的地下水水位动态分析，2018-2019年间，超采区内地下水位动态变化不大，地下水位年均下降速率均不到1m。代表站2018-2019年地下水位变化情况见图1和图2。

图1 沈阳地区代表站历年地下水位变化曲线

图2 兴城地区代表站历年地下水埋深变化曲线

4 生态与环境地质问题

辽宁省普遍采用的傍河取水，在严重污染河段造成河水对地下水含水层和地下水质的污染；沿海地带地下水补给区的地下水过量开采造成海水和咸水入侵[4]，并使其不断加重；在中小流域过度开采地下水，造成河道基流量减少，甚至断流或只流淌污水，使河流失去基本环境流量；地下水的过度开采，透支了地下水储量，造成干旱年缺水问题加重；地下水含水层和水质受到来自于点源和面源的污染，同时存在天然有害物质[5]。

辽宁省本次地下水超采区研究范围主要是城市生活及工业地下水集中供水水源区，而这些城镇地下水集中供水水源地大部分为傍河取水水源，在地下水的开发利用中，傍河开采是一种重要的取水方式。由于河道附近含水层与河水水力联系密切，作为傍河地下水源地，虽然开采的是地下水，但河流的补给是其主要来源，地下水和河水之间时刻处于相互影响、相互转化、相互制约的运动状态[6-7]。

本次超采区研究项目，以2018年和2019年春季灌溉期为时间段，以辽河干流为典型区域，以铁岭北水源、沈阳黄家水源和沈阳依牛堡水源三个地下水傍河取水水源为代表，利用地下水数值模拟方法，进行了春季灌溉期河水与下游傍河取水的取水之间的补排关系研究。各水源地研究结果见表1。

表1 辽河干流傍河水源地开采程中袭夺河水量情况表

通过以上研究表明，辽河下游河道入渗补给量占水源开采量的比例在50%左右，它们中的大多数开采量已超过了一半以上。

5 超采区的复核

2001年，辽宁省共划分了20个浅层地下水超采区，总面积2623 km2，分布在辽宁省的7个城市中。

5.1 复核的超采区

本次地下水超采区评价，共复核了全省第四系地下水超采区20个，除原单个超采区外，原大连市的5个海侵区因与本次的海侵区划定范围不一致，分属不同的片区，因此，本次按大连市整体与上次进行复核。

经复核，保留的超采区有17个，其中，全省面积减少的超采区共有9个，面积增加的超采区共有7个，面积不变的超采区有1个。取消的超采区有3个。

5.2 取消的超采区

本次取消的超采区主要有3个：鞍山市的太平水源超采区、大连市的瓦房店三家子超采区和旅顺三八里超采区。鞍山市太平水源超采区原超采面积为23km2，可开采量为1094万m3/a，实际开采量为1166万m3/a，超采量72万m3/a，开采系数为1.07。根据全省地下水保护行动计划及《全省封闭地下水取水工程实施方案》的要求，目前太平水源已基本封闭，因此本次将该超采区取消。

大连市的瓦房店三家子超采区位于瓦房店市祝华街道，原超采区面积为7km2，可开采量为39万m3/a，实际开采量为40万m3/a，超采量1万m3/a，开采系数为1.03。本次评价过程中，经调查，三家子超采区现状实际开采量为30万m3/a，开采系数仅为0.77。因地下水开采量的减少，目前该超采区已经不超采，因此本次评价将该超采区取消。

旅顺三八里超采区原超采区面积为9.8km2，可开采量为54万m3/a，实际开采量为58万m3/a，超采量4万m3/a，开采系数为1.07。经调查，三八里超采区现状实际开采量为21万m3/a，开采系数为0.39。因地下水开采量的减少，现状调查结果不超采，因此，本次评价将该超采区取消。

因此，本次评价将原太平水源、瓦房店三家子和旅顺三八里3个超采区取消。全省取消的超采区见表2。

表2 辽宁省取消的超采区与原超采区对比分析表

5.3 本次超采区划分与原超采区划分变化

5.3.1 评价范围不同

上次超采区评价的范围主要是以辽宁省中部平原区及沿海地区的7个地级市为重点进行评价；本次评价范围涵盖全省平原区及山丘区，以中部平原区、山间河谷平原区及海水入侵区为重点，对全省14个地级市均进行了评价。

5.3.2 评价方法不同

上次评价采用定性指标和开采系数法进行评价；本次评价采用水位动态法、开采系数法、引发问题法三种方法进行划分[8-11]。

5.3.3 评价内容不同

上次评价仅包括水量开采问题及海水入侵问题；本次评价除包括水量超采问题和海水入侵问题外，还增加了水质超标问题的评价。

将本次超采区评价与上次评价进行对比分析可以看出，淡水超采区由原来的14个增加到了41个，增加了27个；海侵超采区由上次的6个增加到了14个，增加了8个。淡水超采区面积由原来的面积2010.6km2，增加到了2254.7 km2；海侵区面积由上次的612.3 km2，增加到了966.9 km2。两次超采区评价对比见表3。

表3 本次超采区评价与上次超采区评价对比表

6 结 语

本次地下水超采区评价过程中，在我省盘锦、锦州和营口等市，上层存在着浅层地下水超采区和咸水区，在下部还存在着深层承压水超采区，为了在行政区域上便于管理，本次评价将垂向上多层超采区重合部分的面积进行了合并[12-13]。经评价，全省浅层地下水超采区面积为3221.6 km2，深层承压水超采区面积为5870.1km2，浅层与深层超采区垂向上重合部分的面积为227.5km2，扣除重合部分后，全省超采区总面积为8864.2km2。