甘肃省地下水超采状况及治理成效探讨

徐晓琳，马秀梅，张天宇，韩德贤

(黄河水资源保护科学研究院，河南 郑州 450004)

地下水是水资源的重要组成部分，具有重要的资源和生态功能，是支撑经济社会发展的重要自然资源，是重要的供水水源和应急抗旱水源，也是维系良好生态环境的主要因素，对保障城乡居民生活和生产、支撑经济社会发展意义重大。

甘肃省水资源短缺，地下水作为地表水的补充，其开发利用数量较大，地下水资源已成为社会经济发展中不可或缺的重要组成部分。甘肃省地下水大规模开发利用始于20世纪80年代，随着经济社会的发展和地下水开采技术的不断成熟，地下水开发利用量不断增加。2019年地下水资源供水量占全省总用水量的22.38%，河西走廊干旱区的地下水供水量占总供水量的28.81%。近年来甘肃省采取了多种地下水治理措施，取得了一定的效果。

1 研究区概况

甘肃省位于我国西北内陆区，地处东经92°20′～108°46′、北纬32°31′～42°50′之间。总面积42.58万 km2。从东南到西北呈狭长状伸展，东西斜长1 655 km，南北宽24～530 km，处于黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇处。其中山地和高原约占60%，川区和沙漠平原区约占40%。分属黄河流域、长江流域及内陆河流域。在构造上属于鄂尔多斯地台、阿拉善—北山地台、祁连褶皱系和西秦岭褶皱系。境内地形复杂。除陇南部分谷地、疏勒河下游谷地较低外，大部海拔都在1 000 m 以上。

甘肃省深处内陆腹地，横跨我国东部季风区、西北干旱区、青藏高寒区，气候干旱，水资源短缺，且时空分布不均。全省年平均气温0℃～14℃，多年平均降水量280.6 mm，平均蒸发量1 306 mm，降雨分布东南多，西北少，且多集中在6-9月。从分布情况看：内陆河流域平均降水量在96～210 mm之间，走廊平原区相对偏小，北部地区年降水量不足50 mm，蒸发量在1 300～1 750 mm之间。黄河流域平均降水量在300～630 mm之间，黄河以西的北部地区降水量小于250 mm，蒸发量在800～1 150 mm之间。长江流域受季风影响降水量较多，平均降水量在599～680 mm之间，蒸发量在700～900 mm之间。

甘肃省地下水主要类型有山前(山间)平原第四系松散层孔隙水、黄土丘陵黄土孔洞-裂隙水、基岩裂隙水、岩溶水、高山区冻结层水、中低山区局部及一些地区第四系下伏中新生代碎屑岩孔隙-裂隙水。其中，松散岩类孔隙水主要分布于河西走廊平原区，是甘肃省可供利用的最主要的地下水类型；黄土孔洞—裂隙水分布于黄土高原地带，受区域降水量变化控制比较明显；冻结层水分布于祁连山及阿尔金山海拔3 500～4 000 m以上地带，含水层厚度小于5米，冬季全部冻结；基岩裂隙水、岩溶水主要分布于祁连山区及陇南山地；碎屑岩类孔隙—裂隙水主要分布于祁连山走廊过渡带及河西走廊和黄河、长江流域一些地区。

2 甘肃省水资源状况

2.1 水资源量

甘肃省河流分属黄河、长江、内陆河三大流域，主要包括黄河干流、洮河、渭河、泾河、嘉陵江、白龙江、黑河、石羊河、疏勒河9大水系。甘肃省地表水资源较少，分布不平衡。长江流域为丰水区，黄河流域为缺水区，黄土高原北部既缺地表水，又缺地下水，是严重缺水地区。

2019年，甘肃省水资源总量325.88亿 m3，比多年平均值270.92亿 m3偏大20.3%；地表水资源量312.15亿 m3，地下水资源量148.68亿 m3，与地表水不重复的地下水资源量为13.73亿 m3[1]。

2.2 地下水开采量变化

2019年甘肃省地下水源供水量为24.60亿 m3，其中：内陆河流域19.86亿 m3，黄河流域4.18亿 m3，长江流域0.56亿 m3；内陆河流域、黄河流域、长江流域占比分别为80.71%、17.00%、2.28%。内陆河流域和黄河流域地下水开采程度高；长江流域地表水资源丰富，地下水利用程度低。

1970-2000年，甘肃省地下水开采量各年代呈大幅上升趋势，地下水开采量增长地区主要是内陆河流域，黄河、长江流域地下水供水量增长较缓。2000-2019年，内陆河地表来水量增加； 随着甘肃省最严格水资源管理制度、地下水超采综合治理、农业水价改革试点等管理措施的实施[2]，高效节水农业面积不断增大，农业种植结构调整，以及替代水源工程的供水等多措并举，地下水开采量大幅减少；内陆河流域地下水开采量2019年较2000年减少7.96亿 m3，减少28.61%；黄河流域2019年较2000年减少2.24亿 m3，减少34.89%[1]。见图1。

图1 甘肃省不同年代地下水开采量变化

2.3 地下水开发利用程度分析

以多年平均地下水资源量作为各年代的地下水资源量，计算不同流域的地下水开发利用程度。地下水开发利用程度=地下水开采量/地下水资源量，计算结果见表1。可以看出内陆河地下水开发利用程度最高，2000-2010年地下水开发利用程度达到58%，近年来有所下降。2019年甘肃省地下水开发利用程度为19.05%[1]。

表1 甘肃省不同年代地下水开发利用程度统计表 %

3 地下水超采状况及治理

3.1 地下水超采区划分

甘肃省共划分地下水超采区47个，超采面积16 395.21 km2；禁采区1个，面积301.40 km2。超采区中，一般超采区43个，超采面积14 442.05 km2，占总超采面积的88.09%；严重超采区4个，超采面积1 953.16 km2，占总超采区面积的11.91%[3]。

甘肃省14个市州中，河西内陆河流域的武威、酒泉、张掖三市的地下水超采区面积1.33万 km2，分别占全省地下水超采区总面积的34.1%、32.4%、14.8%，共占全省超采区面积的81%。见图2。

图2 甘肃省各行政区地下水超采区面积比例

3.2 地下水超采区治理试点

《甘肃省水污染防治工作方案(2015-2050年)》[4]确定：在地表水过度开发和地下水超采问题严重的河西内陆河地区开展退地减水试点工作。2016-2018年，甘肃省河西武威、张掖、酒泉等5市逐步压减地下水超采区范围内的耕地、河道内开垦的耕地；开展灌溉农田综合治理，采取轮耕、休耕等措施退减灌溉面积。通过发展高效节水、调整种植结构、退减灌溉面积、封填废旧机井等方式，实施高效节水灌溉面积17.05万 hm2，调整种植结构面积11.15万 hm2，退减灌溉面积2.83万 hm2，实施水源置换工程替代水量1 865万 m3，退耕还林还草面积0.40万 hm2，关闭地下水井780眼，累计压减地下水量3.38亿 m3[5]。见表2和表3。

表2 甘肃河西5市2016-2018年实施的各类超采治理措施

表3 甘肃河西5市2016-2018年治理措施压采量统计表 104m3

3.3 地下水降落漏斗面积减少

甘肃省存在平原区地下水位降落漏斗。根据2003-2019年长期观测资料，2003-2015年期间，甘肃省省地下水降落漏斗面积变化不大；2016年末地下水降落漏斗面积大幅减少，比2015年末减少980.25 km2，减少25.71%；之后逐年持续减少；见图3。

图3 甘肃省平原区地下水位降落漏斗变化趋势

2019末，甘肃省主要平原区漏斗面积为2 127.97 km2，漏斗区主要分布在河西走廊的武威市(凉州区、永昌县、民勤县)、金昌市金川区、张掖市高台县和酒泉市肃州区境内。甘肃省最大降落漏斗为武威盆地的武南～黄羊镇降落漏斗，其次为金川～昌宁盆地的双湾～昌宁降落漏斗，2019年末漏斗面积分别为570.15 km2、544.62 km2，两大降落漏斗均位于武威市。

对两大降落漏斗的面积及中心水位埋深进行分析。武南～黄羊镇降落漏斗面积自2012年后呈逐年持续下降趋势，2016年后漏斗面积下降趋势明显；漏斗中心水位埋深自2006年后呈回升趋势；见图4。双湾～昌宁降落漏斗自2010年后呈逐年持续下降趋势，2017年后漏斗面积下降趋势明显；漏斗中心水位埋深自2006年后呈回升趋势；见图5。

图4 武南～黄羊镇降落漏斗变化趋势

图5 双湾～昌宁降落漏斗变化趋势

3.4 部分区域地下水水位小幅回升

2006-2016 年，河西走廊地下水超采区的玉门—踏实盆地、张掖盆地、武威盆地的部分区域地下水水位回升。

2017-2019年，甘肃省超采区的地下水水位下降趋势得到了明显的遏制，部分区域地下水水位有了小幅回升，有11个超采区中心地下水位埋深年回升超过0.5 m，兰州市榆中盆地、武威市武威盆地凉州区、庆阳市董志塬、白银市兴泉盆地等超采区治理效果明显，水位回升4.10 m、1.43 m、1.42 m和1.18 m，见表4。

表4 2017-2019年甘肃省部分超采区地下水位埋深回升情况

4 结语

(1)地下水超采得到有效遏制。2010年以来，由于地表水来水量增加和甘肃省超采区治理措施的实施，地下水开采量减少，地下水开发利用程度降低，地下水降落漏斗面积减少，地下水水位下降趋势减缓，部分地区地下水水位有了缓慢回升。

(2)建议复核调整超采区划定。甘肃省人民政府公布的《甘肃省地下水超采区划定》方案现状年已过去多年，地下水开发利用的基础信息数据与现状地下水开采情况存在差异。以河西走廊为例，以2006-2016 年为评价期进行地下水超采区划分，比以2001-2010 年为评价期的划定面积减少37.6%。建议根据甘肃省2011-2020年地下水开发利用变化情况及地下水水位动态监测数据情况，对已划定的超采区进行复核调整。

(3)继续加强地下水综合治理与保护。以水资源承载能力为最大的刚性约束，强化节水、适度开源、合理调配，优化水资源配置格局。继续实施高效节水、水源置换、种植结构调整、退减灌溉面积、加大中水回用等措施，压减地下水开采量，修复超采区；对城乡供水水源为单一地下水水源且具备水源置换条件的区域，适度退减地下水，作为应急储备。

(4)建立地下水位预警管控机制，完善地下水监控体系和监管机制，强化考核监督，巩固治理成果。

实施河西地区地下水水位与水量双控行动，建立覆盖超采区的地下水监控管理平台。对地下水生态修复工作进行动态跟踪，对地下水水位控制等情况进行效果评估考核。