晉城市超采區(qū)地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

張林妹 戴宏勝

（晉城市水資源事務中心，山西 晉城 048000）

1 晉城市超采區(qū)概況

晉城市目前有高平巖溶水超采區(qū)和晉城城郊巖溶水超采區(qū)兩個超采區(qū)。高平巖溶水超采區(qū)位于高平市區(qū)一帶，屬于三姑泉域高平—晉城巖溶地下水子系統(tǒng)，面積35 km2，年可開采量295 萬m3，為一般超采區(qū)。晉城城郊巖溶水超采區(qū)，屬于三姑泉域高平—晉城和任莊兩個子系統(tǒng)，面積178 km2，年可開采量3 760 萬m3，為一般超采區(qū)。

因管理需要，把晉城城郊巖溶水超采區(qū)劃分為3 個超采亞區(qū)，分別為澤州縣巴公巖溶水超采亞區(qū)、北石店巖溶水超采亞區(qū)和市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)。其中，巴公巖溶水超采亞區(qū)年可開采量720 萬m3，為一般超采區(qū)；北石店巖溶水超采亞區(qū)年可開采量1 230 萬m3，為一般超采區(qū)；市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)年可開采量1 810 萬m3，為一般超采區(qū)。

2 超采區(qū)近10 年地下水開發(fā)利用情況及分析

2.1 地下水開采量情況及分析

選取超采區(qū)內(nèi)的用水大戶進行用水量統(tǒng)計，超采區(qū)2009—2018 年歷年開采量見表1。

高平巖溶水超采區(qū)2009—2018 年多年平均開采量為415 萬m3；超采區(qū)年可開采量為295 萬m3，年平均開采系數(shù)為1.41。

表1 2009—2018 年超采區(qū)實際開采量

晉城城郊巖溶水超采區(qū)2009—2018 年多年平均開采量為4308 萬m3；超采區(qū)年可開采量為3760 萬m3，年平均開采系數(shù)為1.15。其中，巴公巖溶水超采亞區(qū)，位于巴公水源地，該水源地2009—2018 年多年平均開采量為913 萬m3，主要為晉城市巴公裝備制造工業(yè)園區(qū)各企業(yè)生產(chǎn)取水；超采亞區(qū)年可開采量為720 萬m3，年平均開采系數(shù)為1.27。北石店巖溶水超采亞區(qū)位于北石店水源地，是晉煤集團工礦區(qū)和生活區(qū)的主要供水水源地，該水源地2009—2018 年多年平均開采量為1 186 萬m3；超采亞區(qū)年可開采量為1 230 萬m3，年平均開采系數(shù)為0.96。市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)，是晉城市區(qū)城市生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要供水水源地，該水源地2009—2018 年多年平均開采量為2 209 萬m3；超采亞區(qū)年可開采量為1 810 萬m3，年平均開采系數(shù)為1.22。

由圖1 可以看出，近10 年超采區(qū)整體地下水開采系數(shù)呈下降趨勢，北石店巖溶水超采亞區(qū)下降趨勢最為明顯。

圖1 2009—2018 年超采區(qū)開采系數(shù)趨勢變化

根據(jù)《山西省地下水超采區(qū)評價工作方案》，地下水超采系數(shù)k＞1 即為超采，1＜k＜1.3 為一般超采，k＞1.3 為嚴重超采。由表2 可以看出，晉城城郊巖溶水超采區(qū)最近4 年不再超采，但高平巖溶水超采區(qū)仍然超采比較嚴重。三個超采亞區(qū)中，巴公和北石店巖溶水超采亞區(qū)開采系數(shù)已經(jīng)小于1，不再超采，市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)變化不大，仍然超采。

2.2 近10 年超采區(qū)地下水位變化情況及分析

在各超采區(qū)各選取一個典型井，收集近10 年地下水位和降雨量數(shù)據(jù)，具體見表2。

表2 2009—2018 年超采區(qū)典型井地下水位和降雨量表

由表2 可以看出，2009—2018 年地下水位有升有降，并未連續(xù)下降。高平巖溶水超采區(qū)水位累計下降5.6 m，市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)水位累計下降1.1 m，巴公巖溶水超采亞區(qū)水位累計上升0.5 m，北石店巖溶水超采亞區(qū)水位累計上升2.2 m。

地下水位的變化是由降雨量和地下水開采量共同作用的，由圖2～圖5 可以看出，地下水位與降雨量相關性很大，且具有一定的滯后性。由圖2 可以看出，2016 年之后，地下水位并沒有隨著雨量的增加而上升，可以推測是地下水開采引起的變化。由圖3～圖5可以看出，巴公、北石店、市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)地下水位基本是隨著雨量變化而變化，地下水開采引起的變化較小。

2.3 原因分析

由以上數(shù)據(jù)分析可以得出，高平巖溶水超采區(qū)超采仍然比較嚴重，導致地下水位下降。高平巖溶水超采區(qū)地下水替代水源為張峰水庫地表水，但張峰水庫一直不具備供水條件，沒有替代水源，關井壓采效果不明顯。

晉城城郊巖溶水超采區(qū)最近4 年不再超采，三個超采亞區(qū)中，巴公和北石店巖溶水超采亞區(qū)開采系數(shù)已經(jīng)小于1，不再超采，市區(qū)超采亞區(qū)變化不大，仍然超采；地下水位變化基本隨著降雨量變化而變化，地下水開采引起的變化較小。

從2012 年開始，晉城市開展“關井壓采”計劃，到目前為止，共完成壓采量5 000 多萬m3，關閉水源井69 眼。其中：晉城城郊巖溶水超采區(qū)關閉28 眼，壓采942 萬m3，主要位于巴公和北石店地區(qū)。巴公和北石店巖溶水超采亞區(qū)開采系數(shù)逐步減小，地下水位也開始得到控制。

3 存在的問題及應對措施

從2012 年開始，晉城市開始實施“關井壓采”，取得不錯的效果。巴公和北石店巖溶水超采亞區(qū)地下水開采得到控制，但是高平巖溶水超采區(qū)效果不好。具體應對措施有以下幾點：

第一，加快替代水源工程建設。張峰水庫是高平市巖溶水超采區(qū)和巴公巖溶水超采亞區(qū)的主要替代水源，要進一步加快張峰水庫地表水供水管道建設，加強各方面協(xié)調，早日實現(xiàn)供水。郭壁供水是市區(qū)和北石店巖溶水超采亞區(qū)的主要替代水源，加大郭壁供水量，逐步減少對地下水的開采。

第二，充分利用礦坑水。礦坑水經(jīng)過簡單處理可以滿足工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境水質要求，巴公北石店一帶工礦企業(yè)較多，其礦坑水可以為當?shù)靥峁┎糠止I(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)用水，可減少巖溶地下水取水量。

圖2 高平巖溶水超采區(qū)2009—2018 年降雨量與地下水位變化趨勢

圖4 北石店巖溶水超采亞區(qū)2009—2018 年降雨量與地下水位變化趨勢

第三，充分利用廢污水處理后的再生水。高平巖溶水超采區(qū)和晉城城郊巖溶水超采區(qū)共建有6 座污水處理廠，處理能力達到19 萬m3/d。這些污水處理廠可以為當?shù)靥峁┎糠衷偕?，作為城市工業(yè)及生態(tài)用水水源。

4 結論

圖3 巴公巖溶水超采亞區(qū)2009—2018 年降雨量與地下水位變化趨勢

圖5 市區(qū)巖溶水超采亞區(qū)2009—2018 年降雨量與地下水位變化趨勢

通過對最近10 年超采區(qū)地下水開采量和地下水位的數(shù)據(jù)進行收集整理分析，得出：高平巖溶水超采區(qū)超采仍然比較嚴重，晉城城郊巖溶水超采區(qū)地下水位得到控制，近4 年開采系數(shù)開始小于1，不再超采。三個超采亞區(qū)中，巴公巖溶水超采亞區(qū)和北石店巖溶水超采亞區(qū)開采系數(shù)已經(jīng)小于1，不再超采，市區(qū)超采亞區(qū)變化不大，仍然超采。

通過最近幾年的“關井壓采”，晉城市城郊巖溶水超采區(qū)關井壓采效果較好，高平巖溶水超采區(qū)效果欠佳。需要進一步加快替代水源工程建設，充分利用礦坑水和污水處理后的再生水，減少地下水開采量。