運(yùn)城市地下水功能區(qū)劃分及保護(hù)目標(biāo)分析

楊海珍

(山西省運(yùn)城市水文水資源勘測(cè)分局，山西 運(yùn)城 044000)

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運(yùn)城市地下水功能區(qū)劃分及保護(hù)目標(biāo)分析

楊海珍

(山西省運(yùn)城市水文水資源勘測(cè)分局，山西 運(yùn)城 044000)

運(yùn)城市位于山西省西南部，全市總面積為14 233 km2，多年平均地下水資源量為106.591萬(wàn) m3，然而地下水卻遭到長(zhǎng)期開采。在保護(hù)城市水資源的基礎(chǔ)上，根據(jù)運(yùn)城市水文地質(zhì)條件和開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀劃分地下水功能，為運(yùn)城市未來(lái)地下水資源的可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。

地下水功能；運(yùn)城市；劃分；保護(hù)目標(biāo)

運(yùn)城市水質(zhì)型和資源型缺水較為嚴(yán)重，其中工程型缺水也較為嚴(yán)重。該城市地下水開采歷史悠久，因地下水遭到長(zhǎng)期大量的開采而導(dǎo)致地下水環(huán)境形成區(qū)域性水位下降，甚至出現(xiàn)漏斗現(xiàn)象。所以要根據(jù)運(yùn)城市實(shí)際情況并結(jié)合相關(guān)地下水功能劃分技術(shù)大綱和全國(guó)水資源對(duì)地下水功能區(qū)進(jìn)行劃分，同時(shí)設(shè)立相應(yīng)的保護(hù)目標(biāo)，以此保護(hù)地下水資源。

1　區(qū)域概況

運(yùn)城市處于黃河北干流中游以東，在山西省西南部，華北平原的丘陵區(qū)，黃土高原東沿第一臺(tái)階。總面積14 233 km2，東西長(zhǎng)約211 km，南北寬約127 km，轄區(qū)境域輪廓呈現(xiàn)不規(guī)則三角形。運(yùn)城具有平原、山地、丘陵、盆地、臺(tái)地等多種地貌類型，運(yùn)城境內(nèi)有山西最大淡水湖——伍姓湖以及硝池、湯里灘、鴨子池、北門灘等天然湖泊。運(yùn)城屬黃河流域，受地理環(huán)境和氣候條件制約，區(qū)內(nèi)河流具有山地型和夏雨型的雙重特征，泥沙和徑流的特點(diǎn)為含沙量大、洪水暴落暴漲，尤其汛期是年徑流集中時(shí)期，常常出現(xiàn)枯水期徑流不穩(wěn)且小現(xiàn)象。

2　地下水功能區(qū)劃分

2.1地下水服務(wù)功能分析

2.1.1生態(tài)環(huán)境保護(hù)功能

地下水在城市中的主要作用為調(diào)節(jié)地表水生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)陸地非地帶性植被進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給。有時(shí)地表生態(tài)系統(tǒng)會(huì)因地下水位下降和水質(zhì)惡化受到嚴(yán)重影響。受到直接影響的就是包氣帶土壤水分、地下水水位及礦化度，甚至還會(huì)間接影響天然植物生長(zhǎng)狀態(tài)。一般地下水位所埋深的位置都相對(duì)適宜，目的在于維持生物與水、水土及水鹽平衡，從而保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)安全。運(yùn)城市在上世紀(jì)20年代其水域面積占總土地面積的38.6%，但近年來(lái)運(yùn)城市逐漸減少的降雨量，持續(xù)減少的濕地面積、淤積造田等各種因素都會(huì)導(dǎo)致濕地逐漸干涸，過(guò)度開采的地下水也會(huì)阻礙水源補(bǔ)給。

2.1.2資源供給能力

如果想要保證地下水資源供給功能維持正常和地下水可持續(xù)開發(fā)就要在水量上穩(wěn)定補(bǔ)給地下水。運(yùn)城市可開采量為10.06×108m3/a(多年平均值)，深層水2.94x108m3/a，巖溶水開采量為0.52×108m/a。目前地下水資源開采布局缺乏合理性，僅能維持可開采量和基本開采平衡。雖然淺層地下水補(bǔ)給和巖溶水條件相對(duì)較好，然而沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行充分開發(fā)利用。保護(hù)地下水水質(zhì)是實(shí)現(xiàn)資源保障的重要因素，過(guò)度開采的地下水無(wú)形中加速了污染物滲透到地表水水體當(dāng)中，使淺層地下水遭到污染，受到污染的淺層地下水中的污染物會(huì)通過(guò)分布不均的隔水層和破損的井管道進(jìn)入深層地下水，進(jìn)而污染深層地下水，導(dǎo)致地下水的資源供給功能在污染中逐漸喪失。

2.1.3地質(zhì)安全保障功能

地下水有資源供給、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)及維持環(huán)境地質(zhì)安全等功能作用，深層下水下具有防止地面下沉、塌陷和維持地下壓力平衡作用。過(guò)度下降的承壓水水位會(huì)壓縮黏土層，造成地面沉降。由于運(yùn)城市長(zhǎng)期開采地下水，導(dǎo)致地下水位大幅度降低，許多地區(qū)都出現(xiàn)了地面沉降而形成地質(zhì)災(zāi)害。再加上隨著長(zhǎng)期開采的深層地下水以致其水位不斷下降，出現(xiàn)水體底板下移現(xiàn)象?？傊\(yùn)城市地下水部分地區(qū)長(zhǎng)期開采，開發(fā)利用布局相對(duì)不合理，從而引發(fā)資源枯竭、生態(tài)功能退化及地質(zhì)災(zāi)害加劇等情況。但上述問(wèn)題只簡(jiǎn)單地反應(yīng)在破壞地下水服務(wù)功能，更嚴(yán)重影響地下水系統(tǒng)完整性。

2.2地下水功能區(qū)劃分

2.2.1開發(fā)區(qū)

運(yùn)城市水資源相對(duì)匱乏，汛期是其地表水集中的時(shí)間段且呈現(xiàn)暴漲暴落的特點(diǎn)，再加上調(diào)蓄工程十分有限，地下水長(zhǎng)期以來(lái)作為供水水源支撐著運(yùn)城經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。從地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀得知，孔隙水開采主要集中在峨嵋水塬、汾澮谷地、黃河谷地盆底平原區(qū)等，其中地下水有良好的賦存開采條件，可以說(shuō)是規(guī)劃期內(nèi)以地下水開發(fā)為主的區(qū)域。之后為一般山丘間山間盆地及河谷地帶的孔隙水。除工業(yè)、生活集中供水水源地外，在這些開發(fā)區(qū)中均為農(nóng)田灌溉、農(nóng)村生活及小規(guī)模工業(yè)用水分散式開發(fā)區(qū)。

2.2.2保護(hù)區(qū)

運(yùn)城市所處的華北黃土高原地處地形起伏大，該地區(qū)降水量在上世紀(jì)80年代有所減少，再加上特殊的下墊面條件，濕地較少，運(yùn)城伍姓湖和運(yùn)城鹽湖等重要濕地地下水開發(fā)利用條件很差，地下水位會(huì)因有限的開發(fā)利用而降低，從而造成濕地干涸，影響生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展。

2.2.3保留區(qū)

運(yùn)城屬資源型缺水地區(qū)，運(yùn)城地下水是山西省開發(fā)利用程度最高的地區(qū)，甚至動(dòng)用了該城市的原先所儲(chǔ)備的水源。地下水有著維持社會(huì)基本功能和調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)靥厥赓Y源的作用，因此根據(jù)山西省興水戰(zhàn)略工程規(guī)劃和現(xiàn)狀條件下對(duì)2.5億 m3地下水進(jìn)行逐步置換，嚴(yán)格控制地下水開采，尤其對(duì)于已經(jīng)超采的五大盆地開發(fā)區(qū)，應(yīng)該對(duì)其設(shè)置禁采區(qū)和限采區(qū)，同時(shí)禁止新增地下水開采量，通過(guò)對(duì)地下水優(yōu)化配置保留必要的地下水資源，使其成為主要經(jīng)濟(jì)區(qū)和城市未來(lái)的儲(chǔ)備水源。

3　地下水保護(hù)目標(biāo)

3.1開發(fā)區(qū)

根據(jù)運(yùn)城市現(xiàn)行水資源管理體制及相關(guān)管理模式要求，結(jié)合已劃分的不同功能區(qū)域和運(yùn)城市區(qū)、縣等單位共同制定地下水保護(hù)目標(biāo)，運(yùn)城市開發(fā)區(qū)孔隙水主要分布于峨嵋臺(tái)塬，黃河谷地、汾澮谷地等，區(qū)內(nèi)沉積了巨厚的松散堆積物，其富水性各水文地質(zhì)單元內(nèi)部差異較大。因此可設(shè)置Ⅲ類水水質(zhì)為水質(zhì)控制目標(biāo)，增加開采量，促使地下水逐步回升。

3.2保護(hù)區(qū)

在運(yùn)城市保護(hù)區(qū)范圍以黃河水替代地下水控制開采量，爭(zhēng)取在2020年前改善地下水水環(huán)境，河津市禹門口主要含水層為變質(zhì)巖裂隙水含水巖組、碎屑巖類裂隙水含水巖組，開采條件相對(duì)較差和開發(fā)利用難度較大是，單井出水量小，極易污染水質(zhì)，盡可能地在不影響生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上降低地下水的開采強(qiáng)度或在維持水環(huán)境良好的基礎(chǔ)上適量開采地下水。由于區(qū)內(nèi)踩空活動(dòng)嚴(yán)重污染地下水質(zhì)，因此將水質(zhì)控制目標(biāo)設(shè)為Ⅲ類水水質(zhì)。城市鹽池不宜設(shè)置開采區(qū)，地下水水質(zhì)較差原因除了受人類活動(dòng)間接、直接污染外，一定程度還受水文地球化學(xué)異常影響。因此在這些區(qū)域內(nèi)消除人為污染，嚴(yán)格禁止排放廢污水，恢復(fù)地下水使用功能的前提下可充分利用植物揮發(fā)、降解、穩(wěn)定、根濾、吸收等植物修復(fù)作用達(dá)到去除地下水中富含的氨氮和氟等成本，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為毒性較低的化學(xué)形態(tài)減輕其危害性，促使其地下水資源走向良性循環(huán)。運(yùn)城市中條山南主要含變質(zhì)巖裂隙水含水巖組和碎屑巖類裂隙水含水巖組，單進(jìn)出水量小，水質(zhì)易受污染，開發(fā)利用難度大，所以應(yīng)在維持水環(huán)境良好的前提下和不影響生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上適量開采地下水及降低地下水的開采強(qiáng)度，將Ⅲ類水水質(zhì)作為控制目標(biāo)。垣曲縣作為不宜開采區(qū)其含水層為變質(zhì)巖裂隙水含水巖組和碎屑巖類裂隙水含水巖組，單進(jìn)出水量小，開采條件差，水質(zhì)易受污染，開發(fā)利用難度較大，在維持水環(huán)境良好的前提下適量開采地下水，在不影響生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上盡可能降低地下水的開采強(qiáng)度。

3.3保留區(qū)

保留區(qū)要盡可能減少各個(gè)區(qū)域地下水的開采量，發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)要建立在保持良好生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上。本文所研究的運(yùn)城市地下水功能區(qū)永濟(jì)伍姓湖濕地生態(tài)脆弱區(qū)的控制目標(biāo)為IV類現(xiàn)狀水質(zhì)，同時(shí)限制地下水開采量防止區(qū)內(nèi)地下水水位逐步回升，還要保持該區(qū)域水面積不少于15 km2，避免因水位下降導(dǎo)致濕地退化。鹽湖濕地生態(tài)脆弱區(qū)區(qū)內(nèi)地下水開采量限制在587萬(wàn) m3/a以下，IV類水是其控制目標(biāo)，目的在于促使區(qū)域內(nèi)水位逐漸回升。伍鹽湖面積和硝池水面積要保證在100 km2內(nèi)，和上述區(qū)域相同都在于防止因水位降低而導(dǎo)致濕地退化。禹門口應(yīng)維持當(dāng)前開采量現(xiàn)狀，控制目標(biāo)設(shè)定為Ⅲ類水水質(zhì)，防止對(duì)禹門口巖溶水含水系統(tǒng)造成破壞。

4　結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)山西運(yùn)城市地下水功能區(qū)實(shí)際情況，同時(shí)結(jié)合地下水服務(wù)功能對(duì)其進(jìn)行劃分。其中地下水功能區(qū)開發(fā)區(qū)保護(hù)以市為基本單位，以可開采量為控制，保護(hù)區(qū)則以黃河水代地下水，爭(zhēng)取在2020年前改善水下環(huán)境。保留區(qū)盡可能地減少地下水開采量，促使社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是保持地下水生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)，總之地下水功能區(qū)劃分及確定保護(hù)目標(biāo)有利于節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，保護(hù)水資源，促使水和社會(huì)和諧發(fā)展基礎(chǔ)。

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2016-03-21

楊海珍(1972-)，女，山西萬(wàn)榮人，工程師，主要從事水文水資源方面工作。

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1004-1184(2016)05-0061-02