安徽省淮北地區(qū)地下水資源開采潛力與管理初議

李 瑞 劉 猛 陳小鳳

（安徽省水利部淮河水利委員會 水利科學研究院 安徽省水利水資源重點實驗室 蚌埠 233000）

安徽省淮北地區(qū)地下水資源開采潛力與管理初議

李 瑞 劉 猛 陳小鳳

（安徽省水利部淮河水利委員會 水利科學研究院 安徽省水利水資源重點實驗室 蚌埠 233000）

淮北地區(qū)是安徽省水資源較為缺乏和開發(fā)利用程度較高的地區(qū)之一，地下水資源是該區(qū)城鄉(xiāng)生活和工農業(yè)生產的主要供水水源，本文調查描述了安徽淮北地區(qū)的地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，并借此進行了地下水資源的開采潛力評價，可為科研與管理人員了解淮北地區(qū)水資源狀況提供支持，同時本文在此基礎上提出了該地區(qū)相應的水資源使用與管理建議。

淮北地區(qū)；地下水井；開采潛力

1 引言

淮北地區(qū)是安徽省水資源較為缺乏和開發(fā)利用程度較高的地區(qū)之一，地下水資源是該區(qū)城鄉(xiāng)生活和工農業(yè)生產的主要供水水源，幾乎是淮北市、阜陽市、亳州市和宿州市城鄉(xiāng)生活供水的唯一水源，地下水具有不可替代的作用。查明和掌握地下水資源的時空分布及其動態(tài)變化規(guī)律，摸清地下水資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問題，對于指導當前和今后更長時期地下水資源的合理開發(fā)利用與有效保護，具有十分重要的意義。

2 自然和社會經(jīng)濟概況

安徽省淮北地區(qū)位于東經(jīng)114°55′～118°10′和北緯32°25′～34°35′之間，包括阜陽、宿州、淮北、淮南、蚌埠、亳州6個市27個縣（市郊區(qū)），全區(qū)總面積37437km2（淮南市、蚌埠市的淮河以南地區(qū)面積已經(jīng)扣除），其中平原區(qū)面積36694km2，占總面積的98%；山丘區(qū)面積743km2，占總面積的2%；水面面積為792km2，占總面積的2.1%。屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，1956～2007年年均降水量862.5mm，最大年降水1345.4mm（2003年）是最小年降水量543.3mm（1966年）的2.48倍，多年平均汛期（6～9月）降水量占年降水總量的62.0%；1980～2007年年均蒸發(fā)量為832.4mm，多年平均干旱指數(shù)為1.01，多年平均氣溫14.6℃，無霜期195～217d。據(jù)2006年安徽省水資源公報，淮北地區(qū)2006年國內生產總值為1489.15億元，總耕地面積3000.82萬畝，農田有效灌溉面積1968.25萬畝，農田實灌面積1219.48萬畝。

3 地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

3.1 開采井的用水量分析

2006年淮北地區(qū)供水總量55.3億m3，其中地下水的供水量為28.9億m3，占總供水量的52.2%。供水量是指各種水源工程為用戶提供的包括用水輸水損失在內的總供水量，又稱毛供水量，因此地下水的供水量就是地下水的開采量。在地下水開采量中，淺層淡水（包括裂隙巖溶水）開采量為24.2億m3，占地下水總開采量的83.7%，深層承壓水開采量為4.7億m3，占總開采量的16.3%?；幢钡貐^(qū)各行政分區(qū)地下水開采量見表1。

2006年淮北地區(qū)地下水總用水為28.9億m3，城鎮(zhèn)生活用水、農村生活用水、工業(yè)用水、農田灌溉用水、林牧漁用水中地下水用水量分別占其總用水的89.0%、70.0%、72.5%、36.8%、47.0%，各市級行政區(qū)地下水用水占其總用水的比例見表2。從表中可以看出，大多數(shù)地區(qū)城鎮(zhèn)生活、工業(yè)、農村生活用水中地下水占70%以上。

3.2 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀評價

（1）淺層地下水開采率

淮北地區(qū)淺層地下水資源量為65.19億m3，現(xiàn)狀開發(fā)利用量為23.12億m3，淺層地下水開采率為34.74%。淮北地區(qū)淺層地下水開采率見表3。

（2）裂隙巖溶水開采率

淮北地區(qū)巖溶裂隙水資源量為3.17億m3，現(xiàn)狀開采量為1.05億m3，巖溶裂隙水的開采率為33.18%?；幢钡貐^(qū)巖溶水裂隙水開采率見表4。

3.3 地下水位動態(tài)變化

年地下水埋深的變化反映了年降水量的變化和地下水的開發(fā)利用情況。選擇淮北地區(qū)具有代表性的69個地下水位站1980～2006年平均埋深資料分析，淮北地區(qū)多年平均地下水埋深2.33m，1980～1990年系列各地下水年均埋深較淺、變幅較小，1990年以后地下水埋深變幅加大，且埋深有明顯的加深趨勢。不同時段主要行政區(qū)地下水埋深計算成果見表5。

3.4 地下水開發(fā)利用特點

（1）淺層地下水和裂隙巖溶水資源比較豐富，但開采不均衡

淺層地下水現(xiàn)狀開發(fā)利用量為23.12億m3，開采率為35.47%，阜陽市的淺層地下水開采率最高為48.86%，宿州次之為42.59%，蚌埠市最低僅為8.93%。裂隙巖溶水現(xiàn)狀開采量為1.05億m3，開采率為33.18%，其中淮北市、宿州市的裂隙巖溶水開采率分別為74.04%、9.77%，裂隙巖溶水面上的開采利用極不均衡。

（2）中深層孔隙水賦存條件好，但開采過度

淮北地區(qū)中深層孔隙水主要分布在西部地區(qū)，現(xiàn)狀開采量為4.7億m3，占平均中深層孔隙水資源量的38.7%，1980年以來開采量年增長率為3.37%?；幢钡貐^(qū)中深層孔隙水應作為區(qū)域備用水水源地和應急供水水源地，而不應常年大規(guī)模開發(fā)利用。

（3）地下水開采量逐年增加，環(huán)境地質災害凸現(xiàn)

1980年以來淮北地區(qū)地下水開采量的年增長率比地區(qū)總供水量的年增長率高，總供水量和地下水開采量的年增長率分別為4.08%、4.32%。地下水的開采利用中存在開采層位集中、開采區(qū)域集中、開采時間集中的“三集中”現(xiàn)象。地下水的過量開采破壞了地下水及其賦存介質間固有的生成—賦存—運動之間的平衡關系，地下水在尋求新的平衡過程中，必然對原有的生態(tài)環(huán)境產生一系列的影響，從而出現(xiàn)了地面沉降、地面塌陷、荒漠化及沙化等現(xiàn)象。

（4）生活和工業(yè)用水中地下水所占比例高，地下水污染現(xiàn)象嚴重

淮北地區(qū)在城鎮(zhèn)生活用水、農村生活用水、工業(yè)用水、農田灌溉用水、林牧漁用水中地下水用水量分別占其總用水的89.0%、70.0%、72.5%、36.8%、47.0%；區(qū)內亳州、阜陽、淮北市城鎮(zhèn)生活用水的99%以上依賴地下水，亳州、淮北、宿州市工業(yè)用水的90%以上使用地下水，全區(qū)農村生活用水的50%以上取自地下水，生活用水、工業(yè)用水對水質的要求相對較高。

（5）地下水資源可開采量有限，但浪費嚴重

2006年淮北地區(qū)地下水總用水量為28.9億m3，生產用水占69.7%，其中農業(yè)用水占42.2%，工業(yè)用水占27.5%，而淮北多數(shù)地區(qū)仍保持傳統(tǒng)灌溉方式，其有效利用率平均僅有30%～40%，此外，工業(yè)用水的重復利用率平均僅為30%～40%，遠低于發(fā)達國家70%以上的水平，可見水資源浪費的問題極為突出。

4 地下水資源開采潛力評價

以地下水剩余量（地下水的可開采資源量與實際開采量之差）、地下水剩余程度（地下水剩余量與可開采資源量之比）、地下水剩余模數(shù)（單位面積年地下水剩余量）三個指標衡量地下水的開采潛力，并從地下水剩余量、可增加的地下水開采量、有前景的地下水水源地三個方面，分析地下水的開采潛力。

表1 2000～2006年淮北地區(qū)各行政分區(qū)地下水開采量表（億m3）

表2 淮北地區(qū)行政分區(qū)各用水項中地下水用水占總用水比例單位：%

4.1 淺層地下水資源開采潛力

淮北地區(qū)的淺層地下水剩余量、剩余程度、剩余模數(shù)見表6。

據(jù)現(xiàn)狀淺層地下水開采量，淮北地區(qū)淺層地下水剩余量為13.73億m3，其中蚌埠市剩余量最大，占總剩余量的34.3%，亳州、阜陽、淮北、宿州的剩余量占總剩余量的12%～17%不等，淮南市的剩余量僅占總剩余量的8.4%。

淮北地區(qū)淺層地下水剩余程度37.3%，阜陽市最低為16.5%、蚌埠市最高為84.0%，各縣剩余程度最低是宿州的蕭縣為12.5%，最高是蚌埠市的懷遠為87.9%，剩余程度小于20%的縣有亳州市的亳州，阜陽市的阜陽、界首、太和、阜南，宿州市的碭山、蕭縣，剩余程度大于50%的縣有蚌埠市的蚌埠北部、懷遠、五河、固鎮(zhèn)，淮北市的濉溪，淮南市的潘集、鳳臺。

表3 淮北地區(qū)淺層地下水開采率表

表4 淮北地區(qū)巖溶裂隙水開采率表

表5 不同時段各地區(qū)地下水埋深計算成果表 單位：m

淮北地區(qū)淺層地下水剩余模數(shù)為3.74萬m3/（km2·a），其中蚌埠最大為8.97萬m3/（km2·a），淮南次之為8.50萬m3/（km2·a），最小是阜陽為1.69萬m3/（km2·a）。各縣中剩余模數(shù)最大是蚌埠市的蚌埠北部為30.77萬m3/（km2·a），最小是阜陽的太和為1.48萬m3/（km2·a），剩余模數(shù)小于2萬m3/（km2·a）的有亳州市的亳州，阜陽市的阜陽、臨泉、太和、阜南、潁上，宿州市的蕭縣。

今后應通過外區(qū)域調水、水資源優(yōu)化配置等來增加地下水的補給，涵養(yǎng)地下水資源，增大地下水開采潛力，以保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

淮北地區(qū)北部和中部地表水源缺乏，但地下水分布廣，埋藏淺，具有發(fā)展農業(yè)井灌的有利條件，自1967年開始大規(guī)模農灌機井建設，至目前機井總數(shù)16.8萬眼，其中配套機電井數(shù)量為10.4萬眼，另外淮北地區(qū)還存在一批機井配套設施嚴重毀壞、井底淤積報廢的井。近年來，隨著區(qū)域經(jīng)濟的振興，如果將現(xiàn)有機井重新進行清淤、維修和護理，加強抽水配套設施建設，則可以大大增加淺層地下水的開發(fā)利用量，再與先進的灌溉技術相結合，必將極大地提高淮北地區(qū)農業(yè)灌溉的保證程度。

4.2 裂隙巖溶水資源開采潛力

淮北地區(qū)裂隙巖溶水剩余量、超采量、剩余程度、超采程度、剩余模數(shù)、超采模數(shù)見表7。

淮北地區(qū)裂隙巖溶水剩余量為1.621～1.731億m3，其中淮北市占25%，宿州市占75%?；幢笔芯清∠h的巖溶水剩余量，宿州市宿州和蕭縣剩余量相當，兩縣的剩余量之和占了宿州市剩余總量的85%；淮北地區(qū)的超采量為0.440～0.456億m3，均為淮北市淮北城區(qū)的超采量。

淮北地區(qū)裂隙巖溶水的剩余程度為84.1%～84.9%，其中宿州市的宿州最高為91.6%～92.1%，靈璧最低為69.4%～71.1%；淮北地區(qū)即淮北市城區(qū)的超采程度為144.2%～158.2%，超采相當嚴重。

淮北地區(qū)裂隙巖溶水的剩余模數(shù)為0.44～0.47萬m3/（km2·a），其中宿州市的蕭縣最高為2.92～3.11 萬 m3/（km2·a），泗縣最低為0.42～0.45 萬 m3/（km2·a）；淮北地區(qū)的超采模數(shù)為0.12萬m3/（km2·a），淮北市淮北城區(qū)的為1.69～1.75萬m3/（km2·a）。

表6 淮北地區(qū)淺層地下水開采潛力成果表

表7 淮北地區(qū)裂隙巖溶水開采潛力成果表

淮北地區(qū)東北部巖溶區(qū)，大面積的碳酸鹽巖裸露于低山丘陵區(qū)或隱伏于平原松散層之下，在碳酸鹽巖裂隙巖溶中貯存和運移的裂隙巖溶水水質好、水量大，是有遠景的大中型工業(yè)供水水源，對該區(qū)域的供水具有重要意義。地礦部門近來圈定的巖溶水遠景水源地有淮北二電廠水源地、符離集夾溝水源地、靈璧泗縣水源地、蕭縣水源地，這些水源地均具有一定的開采利用潛力。

5 淮北地區(qū)地下水資源管理建議

5.1 加強地下水資源管理，推進水資源費征收工作和水價改革工作

征收水資源費是體現(xiàn)國家水資源有償使用制度，調節(jié)水資源利用方式和行為的重要經(jīng)濟杠桿。進一步規(guī)范取水許可和水資源費征收管理工作，可節(jié)約水資源，促進水資源的合理配置和高效集約利用，推進節(jié)水型社會建設，同時也為水資源開發(fā)利用及改善水環(huán)境提供了有力的資金保障。

在水價管理方面，現(xiàn)行水價與淮北地區(qū)普遍缺水的狀況不相適應，水的價值與價格相背離，改革水價，制定適應市場經(jīng)濟和本地區(qū)實際情況的水價勢在必行。

5.2 建立地下水動態(tài)監(jiān)測與評價系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，下墊面條件和地下水的補、徑、排條件不斷發(fā)生變化，地下水資源量也將隨之變化，應該根據(jù)條件的變化不斷開展地下水試驗研究，并不斷加強和完善地下水監(jiān)測工作。

建設具有一定人工智能的地下水動態(tài)監(jiān)測與評價系統(tǒng)，覆蓋全區(qū)域（區(qū)域、地、縣）的支持多媒體信息和Internet技術的計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，信息預處理與入庫、維護系統(tǒng)，并通過Internet和Intranet向行業(yè)內外提供信息發(fā)布服務。借此可實時掌握區(qū)域地下動態(tài)變化情況，并進行地下水評價，控制開采量，及時了解區(qū)域地下水突發(fā)性事件，為區(qū)域地下水水資源和水環(huán)境狀況提供綜合分析、為區(qū)域綜合決策提供信息支撐。

5.3 封停自備井

淮北地區(qū)自上世紀七八十年代大規(guī)模開發(fā)地下水以來，已形成近7000km2的地下水漏斗區(qū)，要進一步核查淮北地區(qū)現(xiàn)有的166859眼淺層地下水開采井，做到科學管理，對已淤積的井及時報廢，并根據(jù)淮北地區(qū)淺層地下水資源可開采量的地區(qū)分布制定科學合理的布井方案，以對淺層地下水資源進行合理開采；要逐步壓縮現(xiàn)有的913眼深層地下水開采井，特別是對已形成地下水漏斗區(qū)的且自來水管網(wǎng)能達到范圍內的自備井要進行封停，以有效回補地下水，減少深層地下水資源的開采量

[1]安徽省水資源公報.2000-2007.

[2]水利部淮河水利委員會.淮河流域及山東半島水資源評價.新華出版社，2006.

[3]水利部淮河水利委員會.淮河流域及山東半島水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀調查評價報告.2004.

[4]安徽省水利廳.安徽省水資源評價與利用研究.2004.

[5]安徽省·水利部淮委水利科學研究院.安徽淮北地區(qū)淺層地下水資源調查評價報告.2004.

[6]安徽省·水利部淮委水利科學研究院.安徽淮北地區(qū)地下水資源開采潛力研究與應用.2007.

[7]劉猛，王振龍.安徽省淮北地區(qū)地下水動態(tài)變化淺析.治淮，2008，7.

李瑞（1981-），女，工程師，主要從事水文水資源研究與規(guī)劃工作。

E-mail：lrlr336@163.com