南京市深層地下水開發(fā)及水位動態(tài)變化特征研究

沈 樂 郭紅麗 龔來存 張 青

（江蘇省水文水資源勘測局南京分局，江蘇南京 210008）

0 引言

地下水是人類賴以生存的飲用水源。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、區(qū)域人口的增長，城鎮(zhèn)、工農(nóng)業(yè)等用水需求增加，地下水資源成為僅次于地表水資源的重要供水水源。長期無節(jié)制地開采會引發(fā)地下水水位持續(xù)下降、地面沉降、土地沙化等一系列環(huán)境地質(zhì)問題。為有效預(yù)防和解決因地下水不合理開發(fā)利用引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題，維系區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，2012年《國務(wù)院關(guān)于實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》明確提出，需實行地下水取用水總量和水位雙重控制管理［1］。

南京市位于江蘇省的西南部，橫跨長江兩岸，東與揚州、鎮(zhèn)江、常州三市接壤，南、西、北三面與安徽毗鄰，是江蘇省的政治、經(jīng)濟、文化、交通中心。分析多年的降水資料得出，全市多年降水量為1082.3 mm，南多北少，長江以南地區(qū)降雨普遍多于長江以北，但地下水資源依然貧乏。為此，《南京市最嚴(yán)格水資源管理制度實施方案》提出“到2015年，地下水年開采量控制在800 萬m3以內(nèi)”。根據(jù)《南京市水資源公報》，2013年南京市地下水年開采量達到895 萬m3，地下水限采迫在眉睫。筆者通過調(diào)查5年以來南京市深層地下水資源開發(fā)利用情況，研究5年間深層地下水動態(tài)變化特征，分析地下水可開采趨勢，提出南京市地下水資源可持續(xù)開發(fā)利用措施及建議，為區(qū)域深層地下水資源開發(fā)及管理提供參考和技術(shù)支持。

1 區(qū)域概況及監(jiān)測站點

南京市屬揚子地層區(qū)下?lián)P子分區(qū)，位于江蘇地層南區(qū)。區(qū)內(nèi)深層地下水可分為孔隙水、巖溶水與裂隙水三大類型，類型分布見圖1?？紫端琴x存于新生代以來松散堆積物孔隙中的地下水，主要分布在長江漫灘、滁河漫灘、秦淮河漫灘、高淳的運糧河及胥河漫灘和六合北部山區(qū)。巖溶水主要賦存于碳酸鹽巖類、碳酸鹽巖夾碎屑巖類的裂隙溶洞之中，主要分布在仙鶴門、攝山、老山、幕府山、棲霞山、龍?zhí)?、青龍山、黃龍山、孔山、大連山、湯山等地，在六合的冶山及高淳的花山也有少量分布。裂隙水主要賦存于碎屑巖或火成巖類的構(gòu)造裂隙中，在各區(qū)域均有分布。

根據(jù)《中華人民共和國水法》的有關(guān)規(guī)定和江蘇省水利廳的統(tǒng)一部署，南京市開展了深層地下水的監(jiān)測工作，并于2012年開展了深層地下水監(jiān)測井實地勘察工作，為科學(xué)規(guī)劃，優(yōu)化配置，合理開發(fā)利用地下水資源，積累了一定的資料。其中，深層地下水水位按《地下水監(jiān)測規(guī)范》（SL/183-2005）等有關(guān)規(guī)范進行監(jiān)測，本研究所用資料為南京市19 處深層地下水監(jiān)測井5年來逐月的地下水埋深數(shù)據(jù)。

筆者通過開采系數(shù)法界定了區(qū)域地下水可開采潛力。地下水開采系數(shù)［2］是表征地下水可開采潛力的指標(biāo)之一，計算公式為：Kc=Q實際開采/Q可開采。一般認(rèn)為，Kc=1 時，地下水開采平衡；Kc＜0.3 時，開采潛力巨大；Kc＞1.2時，地下水嚴(yán)重超采。

2 水資源量變化趨勢及開發(fā)利用現(xiàn)狀

圖1 南京市深層地下水類型分布圖

根據(jù)南京市水利局發(fā)布的《南京市水資源公報》，2014年南京地下水資源量為6.598 億m3（含地表水與地下水的重復(fù)計算量0.870 億m3），比多年平均地下水資源量6.401 億m3（1998～2014年）多3.1%。目前南京市地下水資源年可開采量為37119 萬m3，2014年全市深層地下水開采量約為506 萬m3，開采系數(shù)為0.01。由此說明，盡管南京地下水資源貧乏，但可開采空間仍較大。南京市近5年來地下水水資源量及深層地下水開采量變化趨勢見圖2。

圖2 南京市近5年地下水水資源量和開采量變化趨勢

2010年～2013年間，南京市地下水水資源量呈逐漸降低趨勢，2014年地下水水資源量有所增加。隨著最嚴(yán)格水資源管理制度中地下水用水總量各項措施的逐步落實，2014年南京市地下水開采量為506 萬m3，比2013年減少了389 萬m3，地下水資源量與2013年相比增加了23.9%。

3 地下水位動態(tài)變化特征

對于同一個地下水監(jiān)測井，地下水埋深越大，地下水位越低，反之則越高。地下水水位變化影響因素包括降水、溫度、人工開采、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和巖性等，主要取決于降水和人工開采。深層地下水一般由淺層地下水越流補給，受降水影響較小，因此，深層地下水水位的變化可以直觀反映該監(jiān)測井代表區(qū)域地下水資源開發(fā)利用情況［3-4］。筆者根據(jù)南京市2010～2014年5年深層地下水埋深監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地下水水位動態(tài)變化特征。

南京市深層地下水水位以下降為主要發(fā)展趨勢，部分區(qū)域2014年地下水位有所回升。全市有63.2%的地下水監(jiān)測井代表區(qū)域地下水埋深隨時間呈逐漸增加趨勢，地下水位呈逐漸下降趨勢，主要分布在六合區(qū)、浦口區(qū)、高淳區(qū)和江寧區(qū)的湯山街道及淳化街道，這是區(qū)域深層地下水資源開發(fā)利用的結(jié)果。其中，江寧區(qū)湯山街道因溫泉而得名，湯山溫泉日出水量可達萬噸，是目前長三角地區(qū)規(guī)模最大、設(shè)施最先進、項目最具特色的溫泉度假、休閑、療養(yǎng)勝地。全市有26.3%的地下水監(jiān)測井代表區(qū)域地下水埋深隨時間呈逐漸減少趨勢，地下水位呈逐漸上升趨勢，主要分布在浦口區(qū)湯泉鎮(zhèn)、江寧區(qū)東善橋街道、棲霞區(qū)、溧水區(qū)。全市有10.5%的監(jiān)測井代表區(qū)域地下水埋深隨時間變化趨勢不明顯。詳見圖3。

圖3 近年南京市深層地下水位動態(tài)變化趨勢圖

4 結(jié)論及建議

（1）南京市地下水資源緊缺，但仍有較大的開采空間，在對開采潛力影響幅度不大的前提下可以適當(dāng)放寬區(qū)域總開采量。2010～2013年，南京市地下水水資源量呈逐漸降低趨勢，隨著最嚴(yán)格水資源管理制度及地下水用水總量控制各項措施的逐步落實，2014年南京市地下水資源量比2013年增加了23.9%。

（2）南京市深層地下水水位以下降為主要發(fā)展趨勢，部分區(qū)域2014年地下水位有所回升。2010～2013年，全市有63.2%的地下水監(jiān)測井代表區(qū)域地下水埋深隨時間呈逐漸增加趨勢，地下水位呈逐漸下降趨勢，主要分布在六合區(qū)、浦口區(qū)、高淳區(qū)和江寧區(qū)的湯山街道及淳化街道。

（3）根據(jù)《南京市最嚴(yán)格水資源管理制度實施方案》，制定了《南京市地下水逐年開發(fā)利用與保護實施方案》，開展了地下水動態(tài)模擬和分析預(yù)測，建立了地下水開采量預(yù)警機制。

（4）通過2012年南京市深層地下水監(jiān)測井實地勘察，發(fā)現(xiàn)很多監(jiān)測站點不便于人工采集數(shù)據(jù)，這給常規(guī)監(jiān)測帶來了難度，勢必影響監(jiān)測精度。為了及時掌握地下水動態(tài)變化情況，建議采用先進的地下水自動監(jiān)測測報設(shè)備，建立地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)，提高地下水監(jiān)測自動化水平，以實現(xiàn)水位、水質(zhì)、水量監(jiān)測數(shù)據(jù)測報準(zhǔn)確及時。

（5）近年來，受項目開發(fā)及地下水監(jiān)測井類型等因素影響，原有的地下水監(jiān)測站網(wǎng)已不能全方位滿足獲取水位、水質(zhì)、水量資料的常規(guī)監(jiān)測與管理需求，如：有些站點已停測，有些站點不方便管理，站網(wǎng)密度遠低于法國、荷蘭、德國等一些發(fā)達國家［5］。因此，有必要開展監(jiān)測站網(wǎng)調(diào)整，以便更好地為水行政主管部門決策提供技術(shù)支撐和管理建議。

［1］張遠東，王策.地下水取用水總量與水位雙重控制芻議［J］.中國水利，2014（9）：7-9.

［2］王垠，王鐵良，周浩，李波，冮行久.柳繞養(yǎng)淺層地下水資源評價及可開采潛力［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，33（3）：336-341.

［3］王凱燕，王文卓，李瓊芳，虞美秀，李鵬程.天津地區(qū)近21年地下水埋深變化特征及其影響因素［J］.水資源保護，2014，30（3）：45-49.

［4］楊耀棟，李曉華，王蘭化，李長青，劉振輝.天津平原區(qū)地下水位動態(tài)特征與影響因素分析［J］.地質(zhì)調(diào)查與研究，2011，34（4）：313-320.

［5］楊建青，章樹安，陳喜，楊艷燕，章雨乾.國內(nèi)外地下水監(jiān)測技術(shù)與管理比較研究［J］.水文，2013，33（3）：18-24.