阜阳市地下水超采区水位变化及动态分析

万欢欢

地下水资源具有分布广泛、存储量大及易于开采等特点，是皖西北平原城市的重要用水来源。阜阳市是皖西北平原城市，2021 年城区面积达339km2，城区人口95.6 万，城区人均水资源量约为340m³，属于水资源紧缺地区。随着阜阳市社会经济的快速发展和人口的不断增长，各领域生产和生活对水资源的需求量日益增加，地表水资源严重短缺，地下水开发利用就成为弥补水资源短缺的重要手段。由于早期地下水资源的开发和利用缺乏有效规划和管理，导致地下水出现污染、超采等现象，引发了一系列生态和地质环境问题，严重影响社会的可持续发展，制约着人们的生产和生活。

近年来，安徽省严控地下水开采，阜阳市实施了封井行动，取缔无证非法开采井，封停了一批地下水开采井，压减了超采量，局部水位得到一定回升，开采水位漏斗范围也相应地有所缩小。本文根据2018—2021 年阜阳市地下水自动监测站点的实测资料及相关调查资料，对阜阳市超采区的水位及影响超采区水位变化的主要因素进行分析。

一、超采区概况

阜阳市位于安徽省西北部，地处淮北平原西部，辖区有颍州区、颍泉区、颍东区、临泉县、太和县、阜南县、颍上县、界首市，总面积为10118km2。阜阳市属暖温带半湿润性季风气候，四季分明，气温温和，雨量适中，但降雨量年际变化大，全年降雨分配不均匀，主要集中在5—9 月，占全年降雨量的70%以上。根据《安徽省第三次水资源调查评价》结果，阜阳市1956—2016 年多年平均水资源总量为35.42 亿m3，其中地表水资源量为20.66 亿m3，地表水与地下水不重复量为14.76 亿m3，多年平均蒸发量为889.5mm，多年平均降雨量为938.0mm，干旱指数为0.95，属于湿润地区。

自20 世纪70 年代起，阜阳城区居民生活和工业用水几乎全部依靠开采中、深层地下水，随着地下水开采量逐年上升且部分年份超采严重，导致阜阳城区形成了地下水沉降漏斗，城区乃至周边出现地面沉降，不仅对生态坏境带来了不可弥补的伤害，而且对水资源可持续利用和经济社会可持续发展构成了严重威胁。为了摸清安徽省淮北平原区地下水超采分布范围、超采量和超采程度，2012 年安徽省水利厅开展了全省范围的地下水超采区评价工作，确定了全省地下水一般超采区和严重超采区。其中阜阳市：浅层地下水一般超采区面积为572.9km2，范围在阜阳市城区及周边；中、深层承压水超采区面积为726km2，其中一般超采区面积697.5km2，严重超采区面积28.5km2，范围在阜阳市城区及周边、临泉县、界首市、太和县和颍上县。

二、超采区地下水动态变化影响因素分析

（一）降雨量

降雨量是补给地下水来源的有效途径，是影响地下水动态变化的重要因素。根据资料分析，2018—2021 年阜阳市年降雨量分别为991.2mm、552.1mm、1133.3mm、938.0mm，其中2018 年和2021 年属平水年，2019 年属枯水年，2020 年属丰水年。由于2019 年降雨量严重偏少，导致2019 年阜阳市地下水监测水位显著下降。

（二）地下水开采量

地下水是阜阳市生产生活的主要水源，地下水的开采量是影响阜阳市地下水动态变化的重要因素之一。通过对2018—2021 年《阜阳市水资源公报》数据进行分析，阜阳市地下水开采量总体呈下降趋势，地下水开采量占阜阳市总供水量的比例在逐年减小，分别是44.3%、42.2%、41.7%和40.7%。2018—2021 年阜阳市地下水开采量统计表见表1。

表1 2018—2021 年阜阳市地下水开采量统计表

（三）地表水供水量

地表水是地区社会生产的主要用水来源，是影响地下水动态变化的间接因素。近年来，阜阳市通过加大地表水供水规模和扩建地表水工程的措施，有效地缓解了阜阳市地下水超采和水资源短缺的问题。根据《阜阳市水资源公报》可知：2018 年阜阳市地表水供水量为9.29 亿m³，占总供水量的53.7%；2019 年地表水供水量为9.71 亿m³，占总供水量的55.8%；2020 年地表水供水量为10.00 亿m³，占总供水量的56.2%；2021 年地表水供水量为10.26亿m³，占总供水量的57.0%。可见，阜阳市地表水供水量占总供水量的比例在逐年增大，在一定程度上缓解了阜阳市地下水的供水压力。

（四）地方政策

针对阜阳市地下水超采问题，阜阳市各级政府积极探索治理方法，优化供水结构。通过积极落实“三条红线”“最严格水资源管理制度”，出台《阜阳市地下水保护条例》等措施，有效推动了阜阳市水资源节约利用，缓解了地下水超采问题。通过对阜阳市地下水超采区采取水源置换、封存填埋地下水井、节水措施、非常规水源利用、人工回灌等工程措施，使超采区地下水水位持续下降、含水层枯竭、地面沉降及水质恶化问题得到缓解。

三、超采区地下水动态变化

阜阳市目前建设有85 个国家地下水自动监测站点，位于超采区范围内的有38 个，其中浅层（第一含水层）地下水监测井9 个，中层（第二含水层）地下水监测井27 个，深层（第三含水层）地下水监测井2 个，于2017 年6 月正式运行。本次研究采用超采区内全部国家地下水自动监测站点的2018—2021 年地下水监测数据，以此分析超采区地下水水位的变化情况。

（一）超采区浅层地下水位变化

浅层地下水水位变化主要受降雨量、地下水开采和当地地下水治理措施的影响，其中降雨量对浅层地下水位的影响较为显著。根据2018—2021 年阜阳市浅层地下水超采区范围内的9 个浅层地下水监测站和17 个雨量站监测数据，分别采用泰森多边形法和算术平均法计算超采区浅层地下水月平均水位和月平均降雨量，分析表明：超采区内浅层地下水水位与降雨量关系密切，受降雨量变化影响显著。通过近些年阜阳市地下水限采措施的实施，地下水开采量虽在逐年减少，但由于2019 年阜阳市年降雨量严重偏少，地下水未能得到及时补给，导致2019年度全市浅层地下水水位显著下降，虽2020 年和2021 年全市浅层地下水水位得到了持续回升，但全市浅层地下水水位相比2018 年总体呈下降趋势。2018—2021 年超采区浅层地下水水位与降雨量关系见图1。

（二）超采区中层地下水位变化

阜阳市中层地下水超采区分布在阜阳市城区、临泉县、界首市、太和县和颍上县范围内，共有27个中层地下水监测站点，其中阜阳城区16 个，界首市8 个，颍上县1 个，太和县1 个、临泉县1 个。根据2018—2021 年阜阳市超采区范围内的中层地下水监测数据，采用泰森多边形法分别计算各超采县区月年平均地下水水位，结果表明：2019 年中层地下水水位受当年降雨量偏少的影响变化不明显，变化因素主要受地下水开采量影响；2021 年相比2018年，阜阳城区、临泉县和颍上县中层地下水位呈上升趋势，其中阜阳城区中层地下水年均水位相比2018 年上升了0.28m，临泉县中层地下水年均水位相比2018 年上升了3.28m，颍上县中层地下水年均水位相比2018 年上升了2.71m；界首市和太和县中层地下水位呈下降趋势，其中界首市中层地下水年均水位相比2018 年下降了1.21m，太和县中层地下水年均水位相比2018 年下降了0.43m。2018—2021年中层地下水超采区年均地下水水位见表2，超采区中层地下水水位变化趋势图见图2。

表2 2018—2021 年阜阳市中层地下水超采区年均地下水水位表

图2 2018—2021 年阜阳市中层地下水超采区地下水水位变化趋势图

（三）超采区深层地下水位变化

目前超采区范围内的深层地下水监测站点有2 个，分别位于阜阳城区颍泉区三里湾和界首市城区。根据2 个深层地下水监测站数据表明：三里湾监测站点2021 年相比2018 年深层地下水位上升了3.96m；界首三监测站点2021 年相比2018 年深层地下水位下降了15.63m，超采区内深层地下水与上述中层地下水水位变化趋势一致，监测数据合理。2018—2021 年深层地下水超采区地下水水位变化趋势图见图3。

图3 2018—2021 年阜阳市深层地下水超采区地下水水位变化趋势图

四、结语

本文依据2018—2021 年阜阳市超采区范围内地下水自动监测数据，对阜阳市超采区地下水位变化情况进行分析，结论如下：

（1）阜阳市超采区浅层地下水水位变化受降雨量影响显著。由于2019 年阜阳市降雨量仅有552.1mm，比多年平均降雨量偏少35.9%，浅层地下水补给量显著减少，虽阜阳市已采取限采措施，2019 年超采区浅层地下水位仍显著降低；随着2020—2021 年降雨量增加和地下水开采量的减少，虽与2018 年相比浅层地下水水位总体呈下降趋势，但是相比2019 年浅层地下水水位持续回升。

（2）阜阳市超采区中、深层地下水水位变化主要受地下水开采量影响。根据超采区内的27 个中层地下水和2 个深层地下水监测点水位资料分析得出，中、深层地下水位受2019 年降雨量偏少的影响不明显，但由于2018—2021 年各县区地表水供水设施配套和供水结构调整存在差异，各县区在地下水限采管理措施力度也不同，超采区范围内各县区2021 年地下水位相比2018 年变化趋势有上升有下降，但总体来看阜阳市超采区地下水综合治理已初见成效。

（3）随着一系列限采措施的出台，阜阳市地表水供水量占比逐年增加，地下水供水量占比逐年降低，部分县区地下水超采现象得到缓解，改善了地下水生态环境，增加了地下水源储备量■