第三次山东省地下水资源量评价方法及成果

李 瑜，庄会波，刘 群

（山东省水文中心,山东 济南 250002）

为及时掌握水资源变化形势，满足新时期水资源管控工作新要求，更好地服务于经济社会发展，自2017 年3 月至2020 年12 月，根据水利部、国家发改委统一部署，山东省水利厅、省发改委组织完成了第三次山东省水资源调查评价工作。地下水资源量调查评价是该项工作的重要组成部分。

1 第三次地下水资源量评价概况

1.1 基础资料及主要成果

按照《全国水资源调查评价技术细则》的要求，在第二次全省水资源调查评价（以下简称“二次评价”）、第一次全省水利普查、水资源公报等成果的基础上，考虑下垫面条件变化，采用新资料、新参数、新方法，完成了第三次地下水资源量调查评价。本次评价所依据基础资料及取得的主要成果如下：

1）采用更高精度、更新的地理信息数字地图，利用Mapinfo、ArcGis 等专业软件，在全面收集地形地貌以及水文地质资料的基础上，对二次评价山区平原界线进行了复核调整，重新确定了全省地下水评价类型区即平原区和山丘区的分布。

2）完成了水文地质参数选取：在二次评价省、市主要水文地质参数成果的基础上，参考第二次全国水资源调查评价北方平原区主要水文地质参数成果，根据近年来试（实）验资料及研究成果等，提出近期下垫面条件下的水文地质参数成果。

3）收集了山东省841 眼地下水动态长期监测井1980、2001 和2016 年平均地下水埋深资料，确定了全省平原区不同年份地下水埋深分布情况。

4）收集了山东省1 875 眼地下水质监测井矿化度资料（其中补测国家地下水工程监测井724 眼，补测地下水水源地监测井137 眼），确定了全省地下水矿化度分布情况。

5）按照评价细则要求，结合包气带岩性分布、矿化度分布情况，确定了本次平原区水资源量评价计算单元、汇总单元；结合水文地质单元、水文站分布情况等，确定了山丘区评价单元、汇总单元。

6）基于以上基础成果，在水均衡分析的基础上，形成了分水资源分区和分市、县平原区M＜2 g/L地下水资源量、M＞2 g/L 等不同矿化度补给量成果；采用排泄量法，形成了山丘区分水资源分区和分市、县地下水资源量成果。在扣除平原区和山丘区重复计算量的基础上，形成了分水资源分区和分市、县以及重点流域地下水资源量成果。

7）采用水均衡等多种方法，形成了平原区、山丘区分水资源分区和分市、县以及重点流域地下水可开采量成果。

8）为进行水资源总量评价，计算形成了平原区、山丘区1956—2016 年逐年降水入渗补给量及其形成的河道排泄量。

9）通过“第三次全国水资源调查评价数据填报系统”（以下简称“填报系统”）提交了全省地下水资源量评价成果表格30 张，利用Mapinfo、ArcGis 等软件提交了全省地下水资源量评价成果图件9 张。

1.2 主要特点与创新性

与二次评价相比，第三次评价在评价单元、工作深度和广度上都有所突破，评价内容更为全面，评价方法有了进一步改进，规律性研究更为深入。具有以下主要特点与创新性：

1）工作机制更合理。采用省、市联合工作机制，分省级、市级行政区二个层面进行，采取“自上而下、自下而上、上下结合”的方式开展工作，协同完成地下水资源调查评价省、市两级评价成果，集结了省、市两级人员的智慧和经验，达到了专业理论和基础实践的统一结合，实现了省、市、县三级评价成果的协调一致。

2）评价内容更全面。对近期下垫面条件下（2001—2016 年）地下水资源数量、可开采量、地下水质量、地下水开发利用量及地下水超采情况等进行了全面评价，开展了地下水资源量、地下水开发利用、地下水水质等方面变化趋势评价，以及地表水与地下水相互转换关系等专题研究；并增加了徒骇马颊河、大汶河、小清河、潍河、大沽河、沂河、沭河、南四湖等8 个省级重点流域的评价。

3）评价单元更精细。本次评价以县级行政区套水资源四级区为基本计算单元，以县级行政区、地级行政区套水资源三级区、地级行政区、水资源三级区为汇总单元，全省划分为224 个计算单元，汇总单元有130 个县级行政区（部分市辖区进行了整合）、48 个地级行政区套水资源三级区、17 个地级行政区和13 个水资源三级区，可以满足省、市、县、流域等各级部门的水资源精细化管理需求。

4）参数选取更合理。由于二次评价时山东省对各类水文地质参数进行了认真的分析研究，近十几年来山东省的地下水位状况无大的变化且有所好转，故二次评价参数成果仍适用于本次评价。本次评价在计算单元选取参数时，随地下水类型区、岩性、降水和埋深等因素的变化，做适当调整。另外，各市还采用了符合当地实际的已有参数分析成果。

5）成果审核更严格。水利部开发了“第三次全国水资源调查评价数据填报系统”，所有数据表格均需通过系统平台填报后加密导出提交各流域委。系统设定了各项指标间的逻辑关系、平衡关系，采取表内审核、表间联审、专题间联审、图表联审、与二次评价联审等方法，对上报成果进行审核把关，并自动生成“一省一单”审核报告反馈各省，确保上报数据质量及合理性，以及与相关专题评价成果的协调性。

6）技术手段更先进。本次评价开发了数据填报系统，运用现代化信息技术实现数据报送、储存、统计分析与计算、成果汇总等功能，提高了评价工作效率和质量；全国统一下发最新的1∶25 万工作底图，利用ArcGis 等软件进行评价基础数据处理、等值线绘制及成果图制作等，统一制图要求，提高了评价成果质量。

2 第三次地下水资源评价关键技术

2.1 山区平原界线及评价类型区划分

根据第三次评价山区平原新的划分标准，“被山丘区围裹、连续分布面积大于200 km2或连续分布面积不大于200 km2但2012—2016 年年均实际开采量大于1 000 万m3的地势较低、相对平坦区域，一般应单独划分为平原区”，在全省及各市二次评价原有划分成果的基础上，根据全省 1∶5 万等高线、1∶50 万地貌图及各市水文地质图等，对二次评价山区平原界线重新进行了复核调整，扩大了大汶河区、胶莱大沽区、沂沭河区等山间河谷（或盆地）平原范围、增加了胶东独流入海河谷平原范围，使平原区面积较二次评价有所增加。地下水评价类型区划分，在重新划定的山区平原界线的基础上，参考各市原有划分成果及县级行政区界线，使评价类型区个数较二次评价增加较多。

2.2 平原区地下水可开采量核算

本次评价以水均衡法为主要方法、以实际开采量调查法和可开采系数法为参考方法，按照“多种方法、综合分析、从严选用”的原则评价平原区地下水可开采量；并根据《第三次全国水资源调查评价平原区地下水可开采量计算方法（试行）》，对各市地下水可开采量初步成果进行核算，对不满足上述条件的地区，调整了初步可开采量计算成果。

2.3 典型地区地表水与地下水转换关系研究

从解决水资源调查评价重要技术问题的角度出发，在第三次水资源调查评价数据的基础上，开展了典型地区地表—地下水转换关系及降雨—径流关系变化分析、山东半岛山丘区地下水与地表水相互转化关系等专题研究。

1）典型地区地表—地下水转换关系及降雨—径流关系变化分析。借助RS/GIS 技术以及实地调查等手段，对大棚种植区、水土流失治理区、河道梯级拦蓄区等不同类型区在全省的分布及变化情况进行调查，确定了寿光大棚种植区、蒙阴水土流失治理区及大汶河河道梯级拦蓄区3 个典型区作为研究区。根据各研究区水文气象资料的详实程度，采用水化学分析、基流分割、SWAT 数值模拟等多种研究方法，定性、定量分析了降水与径流、地表水与地下水之间转化关系。

2）山东半岛山丘区地表水与地下水相互转化关系研究。以山东半岛山丘区为研究对象，根据流域地下水流场，总结判断山东半岛山丘区地表地下水转化模式；提出了概念型的山丘区月均地下水位模拟模型；采用不同时间序列分析方法对山丘区地下水资源量、河川基流量变化趋势进行了分析。以乳山河流域为典型，构建了乳山河一维河道模型，基于该模型分别计算了乳山河流域丰、平、枯三种年型内不同时期地表地下水转化量；模拟分析了乳山河流域于家庄橡胶坝及乳山寨橡胶坝对地表地下水转化关系的影响。