江蘇省地下水超采區(qū)變化趨勢分析

黃曉燕，馮志祥，李 朗，劉曉玲

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京210018;2.江蘇省節(jié)約用水辦公室，江蘇 南京 210029;3.國土資源部地裂縫地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京210018)

地下水作為水資源的重要組成部分，在支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障城市供水安全、生態(tài)安全等方面具有不可替代的作用［1］。江蘇省地處我國東部沿海，是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的省份之一，由于長期大量不合理開采地下水，導(dǎo)致主采層地下水水位大幅度下降，形成區(qū)域性地下水降落漏斗，并在部分地區(qū)誘發(fā)了地面沉降、地裂縫、巖溶地面塌陷等環(huán)境地質(zhì)問題［2］。對此，江蘇省政府高度重視，2005年組織有關(guān)部門劃定全省地下水超采區(qū)，在蘇錫常地區(qū)實(shí)施地下水禁采、在蘇北地區(qū)實(shí)施地下水限采，采取一系列措施加強(qiáng)地下水資源管理和保護(hù)，逐步使全省地下水開發(fā)利用納入規(guī)范化軌道。2013年，為貫徹落實(shí)2011年中央一號文件，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，全面掌握地下水超采區(qū)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，加快推進(jìn)地下水超采區(qū)治理，江蘇省再次開展全省地下水超采區(qū)復(fù)核與評價(jià)工作，為地下水資源管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 地下水資源開發(fā)利用狀況

1.1 地下水資源賦存特征

江蘇省地貌以平原為主，低山丘陵為輔。廣大平原地區(qū)地下水以松散巖類孔隙水為主，按埋藏條件，孔隙含水層自上而下可分為潛水、第Ⅰ承壓、第Ⅱ承壓、第Ⅲ承壓、第Ⅳ承壓、第Ⅴ承壓含水層。低山丘陵區(qū)以裂隙水為主，其富水性受巖性和構(gòu)造的控制，總體上較為貧乏。此外，徐州市區(qū)及寧鎮(zhèn)一帶低山丘陵區(qū)賦存有巖溶水，由于受多期地質(zhì)構(gòu)造活動的作用和影響，灰?guī)r體的完整性受到破壞，溶溝、溶隙和溶洞發(fā)育，為地下水的運(yùn)移、富集提供了良好空間，賦存有豐富的地下水資源。

1.2 地下水開采特點(diǎn)

新世紀(jì)以來，江蘇省地下水開發(fā)利用主要呈現(xiàn)三個(gè)特點(diǎn):

1.2.1 開采總量逐步減少

新世紀(jì)以來地下水開采總量總體呈減少趨勢，尤其是2001－2005年，開采量減少明顯，由10億 m3/a減少到9億m3/a，年均減小0.2 m3/a，2006年后全省地下水開采總量基本穩(wěn)定在 8.5 億 m3/a［3］。

1.2.2 開采層位以承壓含水層為主

由于水質(zhì)、富水性等原因，淺層地下水多限于農(nóng)村家庭洗滌及豐沛等局部地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉，開采規(guī)模很小。全省地下水開采多以埋藏大于60 m的承壓水為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省第Ⅱ、第Ⅲ承壓水開采量為4.7億 m3，占總量的55.9%;其次是巖溶水，年開采量2.13億 m3，占總量的25.1%，但巖溶水受地域分布限制，開采井主要集中在徐州和南京。

1.2.3 蘇北開采強(qiáng)度明顯大于蘇南

受區(qū)域供水推廣、替代水源工程建設(shè)進(jìn)度等因素影響，蘇北地下水開采強(qiáng)度明顯大于蘇南。由于地下水資源貧乏(寧鎮(zhèn)地區(qū))、禁采(蘇錫常地區(qū))等原因，蘇南五市地下水開采量不足全省總量的2%，地下水開采規(guī)模僅0.07萬 m3/a·km2(全省平均為0.82萬 m3/a·km2)。蘇北八個(gè)地級市中尤以徐州為甚，年開采量達(dá)3.94億 m3(占全省總量46.6%)，其次是鹽城地區(qū)1.16 億 m3(占全省總量13.7%)。

1.3 地下水位動態(tài)及環(huán)境地質(zhì)問題現(xiàn)狀

1.3.1 地下水水位動態(tài)

受地下水開采規(guī)模影響，全省不同地區(qū)地下水主采層水位動態(tài)迥異。

蘇南地區(qū):2001－2010年，大部分地區(qū)第Ⅱ承壓水水位呈快速回升趨勢。40 m地下水降落漏斗面積縮至近1 200 km2，中心最大水位埋深升至71.4 m(錫山洛社)。

蘇中地區(qū):2001－2010年地下水水位以基本穩(wěn)定為主(年均變幅小于0.5 m)，大部分地區(qū)第Ⅱ承壓水水位埋深小于10 m，第Ⅲ承壓水水位埋深小于20 m(南通市中部除外)。

蘇北地區(qū):第Ⅱ承壓水水位埋深多在10 m以上，鹽城市區(qū)、漣水等多個(gè)地級市及縣級市市區(qū)水位埋深超過20 m，形成規(guī)模不等的地下水降落漏斗。大部分地區(qū)水位基本穩(wěn)定，但在淮安北部－灌云灌南及豐沛局部地區(qū)水位呈下降趨勢，年均降幅大于0.5 m，其中漣水及灌南年均降幅大于1 m;第Ⅲ承壓水水位埋深多在10～30 m，但在開采程度較高的南通、鹽城、漣水、灌南等地超過30 m，形成多個(gè)地下水降落漏斗區(qū)，最大水位埋深為54.4 m(豐縣城區(qū))。除豐沛及連云港的灌云、灌南、漣水等地區(qū)水位呈下降趨勢(年均降幅多在0.5～1 m)，其余地區(qū)水位基本穩(wěn)定;第Ⅳ承壓水水位埋深多在10～20 m，開采井較集中的鹽城局部地區(qū)水位埋深超過20 m，最大為47.1 m(鹽城城區(qū))。總體水位基本穩(wěn)定，年均變幅小于0.5 m/a;巖溶水開采主要集中在徐州茅村、七里溝、丁樓和張集水源地，由于開采井布局不合理，已形成一定規(guī)模的地下水降落漏斗。其中徐州丁樓水源地平均水位埋深29.4 m，最大水位埋深為44.9 m(小山子水廠)，是江蘇省形成時(shí)間最早、分布面積最大的巖溶水降落漏斗。近年來，徐州七里溝、丁樓水源地通過采取封井、水源替代等措施，水位穩(wěn)中有升。

1.3.2 環(huán)境地質(zhì)問題

地下水開采引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題主要是地面沉降。目前江蘇省蘇錫常平原、沿海平原、豐沛平原等區(qū)域地下水降落漏斗分布區(qū)多發(fā)生了不同程度的地面沉降，其中以蘇錫常平原區(qū)最為嚴(yán)重。此外，蘇錫常地區(qū)在上世紀(jì)強(qiáng)烈開采地下水作用下，受特定的地質(zhì)環(huán)境條件影響，由于地面的不均勻沉降，引發(fā)了數(shù)條規(guī)模不等的地裂縫。巖溶地面塌陷主要分布在上世紀(jì)八十年代中期—九十年代末的徐州市區(qū)。

2 超采區(qū)劃分結(jié)果

地下水超采區(qū)是指在某一范圍內(nèi)，在某一時(shí)期，地下水開采量超過了該范圍內(nèi)的地下水可開采量，造成地下水水位持續(xù)下降的區(qū)域;或指某一范圍內(nèi)，在某一時(shí)期，因過量開采地下水而引發(fā)了環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害或生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象的區(qū)域［5］。

2.1 2005年地下水超采區(qū)劃分結(jié)果

2005年江蘇省開展了第一次覆蓋全省行政區(qū)域的地下水超采區(qū)劃分工作，結(jié)果顯示全省共劃分地下水超采區(qū)25個(gè)，主要分布在蘇錫常地區(qū)、南通地區(qū)、鹽城地區(qū)及徐州地區(qū)，總面積約17 429 km2［4］。其中一般超采區(qū)面積約7 476 km2，主要位于南通地區(qū)及鹽城地區(qū);嚴(yán)重超采區(qū)面積約9 953 km2，主要位于徐州市區(qū)七里溝、鹽城市區(qū)、大豐、豐沛縣城及蘇錫常地區(qū)。

2.2 2013年地下水超采區(qū)劃分結(jié)果

2013年江蘇省再次開展了全省地下水超采區(qū)的劃分和復(fù)核工作，結(jié)果顯示全省共劃分地下水超采區(qū)22個(gè)、總面積約16 596.8 km2。其中一般超采區(qū)面積約7 683.0 km2，主要位于鹽城市、南通市、淮安市及徐州市;嚴(yán)重超采區(qū)面積約8 913.8 km2，主要位于蘇錫常地區(qū)及南通海門，徐州市豐縣、沛縣、淮安市漣水縣、鹽城市濱?？h等多個(gè)城區(qū)及連云港市灌云縣、灌南縣局部地段也劃分為嚴(yán)重超采區(qū)。

3 地下水超采區(qū)變化趨勢及原因

對比兩次地下水超采區(qū)劃分結(jié)果，可看出江蘇省地下水超采區(qū)總體呈現(xiàn)超采區(qū)總面積減少和蘇南蘇中變小、蘇北變大的趨勢(見圖1)。

圖1 不同地區(qū)地下水超采區(qū)面積對比圖

3.1 全省地下水超采區(qū)總面積減少

2013年全省地下水超采區(qū)總面積為16 596.8 km2，與2005年相比，減少了832.2 km2(見表1)。

表1 江蘇省地下水超采區(qū)面積對比表

3.2 蘇錫常地區(qū)水位明顯回升、沉降速率減緩、超采區(qū)面積變小

自2000年蘇錫常地區(qū)開始實(shí)施地下水禁采以來，全區(qū)第Ⅱ承壓水水位明顯上升，其中蘇州市年均水位上升1.6 m/a，無錫市年均水位上升1.1 m/a，常州市年均水位上升1.5 m/a。地下水降落漏斗面積(水位埋深40 m范圍)由近4 000 km2縮小至1 200 km2，實(shí)現(xiàn)了地下水水位全面回升的目標(biāo)。與此同時(shí)，地面沉降速率明顯趨緩。禁采之前蘇錫常地區(qū)地面沉降速率以10～40 mm/a為主，局部地區(qū)高達(dá)80～120 mm/a。至2010年，大部分地區(qū)地面沉降速率降至5 mm/a以下，原來三市連成一片的沉降格局發(fā)生改變，由集中轉(zhuǎn)向分散，一些人口集中、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的中心鎮(zhèn)正以地面沉降“孤島”或“島鏈”的形態(tài)漸漸顯現(xiàn)出來。與上次相比，蘇錫常地下水超采區(qū)面積減小了903 km2。

3.3 長江以北孔隙承壓水超采區(qū)分布格局明顯變化

從分布格局來看，2005年長江以北孔隙承壓水超采區(qū)主要分布在鹽城市區(qū)－大豐及南通市，面積為5 071 km2，占長江以北地下水超采區(qū)總面積的61.7%，其它多為分散在多個(gè)城區(qū)的中小型地下水超采區(qū)。2013年鹽城市區(qū)—大豐及南通市超采區(qū)面積縮小到3 672.9 km2，比上次減小了1 398.1 km2，占長江以北地下水超采區(qū)面積比例降至44.3%。原來分散分布在鹽城市北部響水、濱海、淮安市漣水、連云港市灌南等多個(gè)城區(qū)的多個(gè)中小型超采區(qū)連成一片，形成一個(gè)大型地下水超采區(qū)，面積達(dá)2 258.5 km2。近幾年，相關(guān)地區(qū)水行政主管部門通過采取嚴(yán)格取水許可管理、強(qiáng)化用水計(jì)劃考核、征收水資源費(fèi)和加價(jià)水資源費(fèi)、指導(dǎo)企業(yè)節(jié)水改水等一系列舉措，使得2005年長江以北分布面積最大的鹽城市區(qū)—大豐地下水超采區(qū)地下水開采量明顯減小，地下水水位持續(xù)下降的局面得到有效控制，超采區(qū)面積由2 552 km2減為1 577 km2，減小了近1 000 km2;揚(yáng)州城區(qū)地下水開采量由819萬/m3a壓縮至100萬/m3a，近十年來地下水水位持續(xù)上升，升幅在0.2～7.3 m不等，地下水超采區(qū)已不復(fù)存在。

3.4 徐州巖溶水超采區(qū)面積減小、超采程度變輕

近幾年，徐州市區(qū)水行政主管部門通過加快推進(jìn)區(qū)域供水、水源替代建設(shè)(用小沿河地表水替代地下水)、封井、計(jì)劃開采等一系列舉措，市區(qū)茅村、丁樓、七里溝三個(gè)巖溶水水源地地下水開采量大幅壓縮，年均開采量比上次超采區(qū)評價(jià)時(shí)減小了3 121.4萬/m3a，尤其是茅村水源地，年均開采量已低于可開采量，開采系數(shù)僅0.7。隨著開采量的遞減，茅村、丁樓、七里溝三個(gè)巖溶水水源地水位持續(xù)下降的局面得到控制，三個(gè)水源地最低水位分別上升了 5.5 m、10.9 m、5.4 m，茅村水源地、丁樓水源地平均水位評價(jià)期內(nèi)僅下降了1.4 m、1.7 m，七里溝水源地平均水位上升了4.1 m。在超采區(qū)面積縮小的同時(shí)，超采程度也變輕(原來七里溝水源地為嚴(yán)重超采區(qū)，現(xiàn)在為一般超采區(qū))。

3.5 原因分析

3.5.1 管理力度的持續(xù)加大

近年來，各級政府及水行政主管部門等相關(guān)部門切實(shí)加大水資源管理力度，把加強(qiáng)地下水資源管理作為落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)生態(tài)文明的重要舉措，全面落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，加大對超采區(qū)治理的投入，為超采區(qū)的科學(xué)治理提供了保證。

3.5.2 區(qū)域供水的快速推進(jìn)

蘇南、蘇中地區(qū)地下水超采區(qū)面積均呈減小趨勢，區(qū)域供水的推廣是一個(gè)重要方面。從2000年開始，江蘇省在全國率先推進(jìn)區(qū)域供水工作，2001年省政府批準(zhǔn)實(shí)施《蘇錫常地區(qū)區(qū)域供水規(guī)劃》，經(jīng)過5 a的努力，蘇錫常地區(qū)基本完成區(qū)域供水工作，至2005年蘇錫常地區(qū)4 745眼深井全部封填;2003年省政府批準(zhǔn)實(shí)施《寧鎮(zhèn)揚(yáng)泰通地區(qū)區(qū)域供水規(guī)劃》，2006年省政府批準(zhǔn)實(shí)施《蘇北地區(qū)區(qū)域供水規(guī)劃》，目前蘇中地區(qū)區(qū)域供水已實(shí)現(xiàn)96%，蘇北地區(qū)正在全力推進(jìn)，預(yù)計(jì)到2015年實(shí)現(xiàn)85%。

3.5.3 蘇北經(jīng)濟(jì)的迅速崛起

近年來，隨著江蘇沿海開發(fā)國家戰(zhàn)略的實(shí)施，江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展由南向北整體上逐漸遞減的局勢正被改寫，蘇北地區(qū)經(jīng)濟(jì)在迅速崛起。2006年以來蘇北地區(qū)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)增速連續(xù)實(shí)現(xiàn)6年高于全省、全國平均水平。與此同時(shí)，沿海及部分地表水源條件較差、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛地區(qū)的地下水資源需求量也在不斷增加，蘇北地下水超采區(qū)呈增長趨勢。未來隨著區(qū)域供水的推進(jìn)，替代水源的建設(shè)，蘇北地下水超采區(qū)擴(kuò)大趨勢可望得到扭轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

超采區(qū)變化趨勢表明，水源替代建設(shè)是超采區(qū)治理的關(guān)鍵。只有大力發(fā)展區(qū)域供水，興建工業(yè)水廠，將供水區(qū)域由城區(qū)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)拓展和延伸，將原來把地下水作為水源的生產(chǎn)和生活用水替代為地表水和自來水，地下水開采量居高不下、地下水水位持續(xù)下降的局面才能迎刃而解。同時(shí)，各級地方政府在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中要以水資源承載力為基礎(chǔ)，加強(qiáng)水資源的合理配置和高效利用，以促進(jìn)資源、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧發(fā)展。

［1］吳旭，趙偉，李杰.邯鄲市平原區(qū)淺層地下水超采區(qū)劃分及治理對策［J］.地下水.2012(3):54－56.

［2］于軍，武健強(qiáng)，王曉梅，等.蘇北沿海地面沉降區(qū)地下水資源管理對策探討［J］.地質(zhì)學(xué)刊.37(1):91－94.

［3］馮志祥，黃曉燕，李朗，等.江蘇省地下水超采區(qū)評價(jià)報(bào)告［R］.南京:江蘇省節(jié)約用水辦公室.2013.

［4］常本春，姚炳魁，黃曉燕，等.江蘇省地下水超采區(qū)劃分報(bào)告［R］.南京:江蘇省水資源服務(wù)中心.2005.

［5］SL286－2003.地下水超采區(qū)評價(jià)導(dǎo)則［S］.