阜陽市區(qū)地下水動(dòng)態(tài)分析與管控建議

萬 響

針對(duì)阜陽市區(qū)因地下水長期超采導(dǎo)致的河湖干涸、地面沉降等問題，通過對(duì)市區(qū)地下水補(bǔ)給排泄條件、水位動(dòng)態(tài)演化特征分析，發(fā)現(xiàn)了其地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水入滲補(bǔ)給，主要排泄項(xiàng)為人工開采和側(cè)向徑流，其中人工開采是影響深層和中深層地下水位動(dòng)態(tài)和空間分布的主要因素?；诖颂岢隽嗽撌袇^(qū)地下水管控建議，即注重節(jié)水，對(duì)于地下水漏斗區(qū)進(jìn)行壓采，利用地表水源替代地下水源。

一、阜陽市地下水資源現(xiàn)狀

阜陽市位于安徽省西北部，黃淮海平原的南端，總面積9775km2，人口1056 萬，轄區(qū)地勢平坦開闊，略呈西北高，東南低之勢。沙潁河與汾泉河在市區(qū)交匯。該市地處我國南北氣候過渡地帶，季風(fēng)盛行，冬季寒冷干燥；夏季溫暖濕潤；人口稠密，人均水資源占有量不到500m3，約為全國人均水資源占有量的1/5，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。

阜陽市地下水蘊(yùn)藏量豐富。根據(jù)地下水含水巖組地層巖性，含水空隙的類型，可以將其含水巖組劃分為4 種基本類型：松散巖類孔隙含水巖組、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水巖組、碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組和巖漿巖類裂隙含水巖組。其中，松散巖類孔隙含水巖組幾乎遍布整個(gè)平原區(qū)。

因?yàn)楫?dāng)?shù)厮Y源短缺，導(dǎo)致了阜陽市地下水長期超采。根據(jù)《安徽省人民政府辦公廳關(guān)于公布地下水超采區(qū)、限采區(qū)范圍的通知》，阜陽市區(qū)、太和縣、界首市、臨泉縣和潁上縣各有1 個(gè)孔隙第三含水層組超采區(qū)，總超采面積1652.1km2，年均實(shí)際開采量2.33 億m3。根據(jù)全國第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果，阜陽市2001—2018年孔隙第三含水層組地下水漏斗中心年均水位下降速率為0.2～1.0m。

因地下水超采導(dǎo)致了河湖干涸、地面沉降、建筑物傾斜、開裂，橋梁、道路變形等問題，亟需對(duì)地下水開采行為進(jìn)行管控，對(duì)超采問題進(jìn)行整治。

二、地下水補(bǔ)給與排泄條件

（一）淺層孔隙水補(bǔ)給排泄分析

阜陽市屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。多年平均降水量850～950mm。降水主要集中在6—9月。大氣降水入滲補(bǔ)給是本區(qū)淺層孔隙水的主要補(bǔ)給源，灌溉回滲補(bǔ)給量較少。據(jù)2016—2019年資料分析，全市大氣降水入滲量為1.3450 億m3/a，灌溉回滲補(bǔ)給量為95 萬m3/a，合計(jì)為1.3545 億m3/a。

蒸發(fā)、農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村居民用水開采、側(cè)向徑流是地下水排泄主要途徑。根據(jù)2019年阜陽市區(qū)9月份淺層地下水位等值線圖，淺層地下水泉河南及阜南路西高于28.00m；潁河?xùn)|阜蚌路南及潁州王店鎮(zhèn)至三十鋪南淺地下水等水位低于27.00m；泉河北、阜蚌路北及其他地區(qū)在27.00～28.00m 之間。2019年9月份阜陽市區(qū)淺層地下水動(dòng)態(tài)變化受氣候變化影響，一般埋深1.94～4.76m。

（二）中深層孔隙水補(bǔ)給排泄分析

中深層孔隙水水位動(dòng)態(tài)亦為開采動(dòng)態(tài)類型，市區(qū)地下水流向開采中心，地下水降落漏斗呈現(xiàn)一長軸為北東-南西向的橢圓形（圖1）?？拷猩顚拥叵滤德渎┒分行谋O(jiān)測孔水位波動(dòng)較大，水位呈持續(xù)下降趨勢。

圖1 阜陽市區(qū)中深層地下水位等值線圖（2019年9月）

深層孔隙水水位變化趨勢與中深層類似，9月份平均埋深86.35m。市區(qū)南王店鎮(zhèn)的9月份平均埋深52.59m；市區(qū)北周棚9月份平均埋深58.69m。

三、地下水位動(dòng)態(tài)特征

（一）淺層地下水

淺層地下水年內(nèi)水位動(dòng)態(tài)隨降水量、蒸發(fā)量和開采量的季節(jié)性變化呈周期性變化。一般來說，每年的11月份至翌年的2月份，降水量、蒸發(fā)量和開采量都較少，地下水位是一年中相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期；3—5月份為主要的農(nóng)業(yè)灌溉期，降水量少，潛水蒸發(fā)增大，農(nóng)業(yè)開采量大，除沿淮及一些沿河流局部灌區(qū)外，平原地區(qū)地下水位均呈大幅度下降趨勢，一般5月下旬到6月上旬出現(xiàn)年內(nèi)最低水位；6—9月份為雨季，降水量較大，約占全年的70%～80%，由于得到降水入滲補(bǔ)給，且開采量又少，地下水位普遍大幅度回升，至9月下旬或10月上旬達(dá)到年內(nèi)的最高水位。此后，地下水位將緩慢下降回落并漸漸趨于平穩(wěn)。如此，地下水位完成了“穩(wěn)定—下降—上升—穩(wěn)定”的年內(nèi)周期性變化（見圖2），淺層地下水位年變幅最大為3m 左右，升降與河水位同步。年最高水位出現(xiàn)在河流行洪期和集中降水期，最低水位則出現(xiàn)在河水流量最枯，降水量少、蒸發(fā)量大的時(shí)期。因此，阜陽市區(qū)淺層地下水動(dòng)態(tài)類型主要為氣象—水文型。

圖2 2017—2018年度阜陽市區(qū)城市水源地淺層孔隙水水位歷時(shí)曲線圖

（二）中深層地下水

中深層地下水位動(dòng)態(tài)變化與降水補(bǔ)給有關(guān)，但反應(yīng)遲緩。圖3表明:中深層地下水變化周期與降水周期相比，水位上升期較雨季滯后2～3 個(gè)月左右，水位下降期較非雨期滯后5 個(gè)月左右。這些動(dòng)態(tài)特征表明，中深層地下水系統(tǒng)因上覆有較厚的隔水層，難以接受大氣降水的直接補(bǔ)給而是通過接納來自距離較遠(yuǎn)補(bǔ)給區(qū)的地下水徑流，間接接受大氣降水補(bǔ)給。該層地下水水位變化與開采密切相關(guān)。因此，中深層地下水動(dòng)態(tài)類型主要為氣象—水文―開采型，受開采影響最為顯著。深層地下水動(dòng)態(tài)變化趨勢與之類似。

圖3 中深層福潤站觀測孔水位動(dòng)態(tài)變化過程線圖（2018年）

四、地下水漏斗發(fā)展趨勢

圖4為2017年12月中深層地下水埋深等值線圖。該圖顯示，阜陽市區(qū)中深層地下水開采漏斗在潁州區(qū)和潁東區(qū)，漏斗面積約為825km2。潁州區(qū)形成以水資源處觀測站為中心的中深層地下水開采漏斗，漏斗中心地下水埋深42.27m。潁東區(qū)形成以向陽路為中心的中深層地下水開采漏斗，漏斗中心埋深59.18m。

圖4 阜陽市區(qū)中深層地下水埋深等值線圖（2017年12月）

圖5為2018年12月中深層地下水埋深等值線圖。與2017年數(shù)據(jù)相比，該圖顯示，2018年中深層地下水開采漏斗面積約為827km2，比上年擴(kuò)大了2km2。潁州區(qū)漏斗中心埋深42.77m，比上一年加深了0.5m。潁泉區(qū)漏斗中心埋深59.04m，比上一年減小了0.14m。

圖5 阜陽市區(qū)中深層地下水埋深等值線圖（2018年12月）

五、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

根據(jù)阜陽市區(qū)地下水動(dòng)態(tài)演化和地下水漏斗發(fā)展趨勢分析可知，其淺層孔隙水主要接受大氣降水及農(nóng)灌回滲和側(cè)向徑流補(bǔ)給，蒸發(fā)、農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)村居民用水開采、側(cè)向徑流是其主要排泄途徑，地下水流場受河流水位影響明顯。淺層地下水動(dòng)態(tài)類型主要為氣象—水文型。阜陽市區(qū)中深層孔隙水水位動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為氣象—水文—開采動(dòng)態(tài)類型，受開采影響最為顯著?？拷猩顚拥叵滤德渎┒分行谋O(jiān)測孔水位波動(dòng)較大，城北周棚水位呈持續(xù)下降趨勢。

阜陽市區(qū)淺層地下水位呈現(xiàn)西北高—東南低，形成以示范觀測站為中心的漏斗區(qū)。阜陽市區(qū)中深層地下水開采漏斗在潁州區(qū)和潁東區(qū)，漏斗面積約為825km2。潁州區(qū)形成以水資源處觀測站為中心的中深層地下水開采漏斗，潁東區(qū)形成以向陽路為中心的中深層地下水開采漏斗，且有擴(kuò)展的趨勢。

在豐水年、平水年和多年阜陽市區(qū)淺層地下水平均補(bǔ)給量均大于排泄量，處于正均衡，總體上未呈明顯趨勢性升降變化，年水位基本隨降水豐枯變化，說明阜陽市區(qū)淺層地下水還有開采潛力。

據(jù)2018年資料分析，阜陽市區(qū)中深層地下水總補(bǔ)給量為0.359 億m3，人工開采量為0.4700 億m3，表現(xiàn)為負(fù)均衡，水位呈下降趨勢，漏斗面積仍在擴(kuò)大。

（二）地下水管控建議

阜陽市區(qū)中深層和深層地下水位持續(xù)下降導(dǎo)致了地面沉降、地表建筑物變形等局部問題，亟需整治。建議：（1）調(diào)減潁州區(qū)和潁東區(qū)的地下水開采量，防止地下水位繼續(xù)下降。為了滿足各區(qū)用水要求，應(yīng)開辟新水源。市區(qū)應(yīng)盡快調(diào)整現(xiàn)狀開采方案，盡力壓采中深層和深層地下水，嚴(yán)禁新增中深層和深層地下水開采量，以遏制其地下水位的下降趨勢。在開采淺層地下水時(shí)應(yīng)進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，確立最佳開采方案。（2）合理利用地表水源和外調(diào)水源，以應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)厮床蛔銌栴}。（3）強(qiáng)化節(jié)水，推廣節(jié)水新技術(shù)，發(fā)揮市場調(diào)節(jié)作用，以降低用水總量。農(nóng)業(yè)節(jié)水方面，大力推廣噴滴灌、管道灌等節(jié)水設(shè)備和技術(shù)，使有限的水資源在總體上發(fā)揮最大的效益。（4）加強(qiáng)非常規(guī)水資源利用，鼓勵(lì)道路澆灑、降塵、綠化、農(nóng)業(yè)灌溉等方面使用中水。（5）加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警，為地下水管控提供依據(jù)■