汾河流域地下水位下降原因及回升措施

2017-06-15苗雯

山西水利 2017年5期

关键词：汾河开采量岩溶

苗雯

（山西省汾河一坝管理局，山西太原 030002）

汾河流域地下水位下降原因及回升措施

苗雯

（山西省汾河一坝管理局，山西太原 030002）

汾河流域地下水开采量增加带来地下水位降落漏斗及岩溶大泉出流量衰减等不良地质问题，分析了地下水位下降的主要原因，确定了地下水位回升目标，提出了水资源配置、节水、关井压采等地下水位回升措施。

汾河流域；地下水位；五水济汾

1 汾河流域概况

汾河是山西省第一大河，流域面积39471km2，占全省国土总面积的1/4，流域范围涉及全省9市51县，干流全长716km，自北向南纵贯6市27县；流域水资源总量33.6亿m3，占全省水资源总量的27%。汾河流域地处山西省中南部，太行山和吕梁山之间，是全省经济发展较快的区域，随着国民经济的快速发展和人口的急剧增长，流域内生产、生活用水量持续增加，水资源开发利用率一直维持在80%以上，尤其在太原、临汾盆地地下水严重超采，地下水位不断下降，地表径流不断减少，河道断流，河流纳污能力不足、污染严重，生态环境进一步恶化。

2 地下水位下降产生的不良后果

一是盆地区地下水位下降，盆地内形成一系列地下水位降落漏斗。自20世纪80年代以来，地下水开采强度不断增加，区域地下水位大幅下降，增加了以汾阳、交城、文水等城市的水源地为中心的地下水位降落漏斗，同时太原、介休两大水位m3/s。二是岩溶泉自然出流量严重衰减，流域内8处岩溶大泉泉水流量从之前的28.7m3/s衰减至现在的不足8.8m3/s，岩溶泉出流量衰减或断流，对河流地表水补给大幅减少，直接导致了河道断流。

3 地下水位下降原因分析

3.1 水资源总量减少

1956～1979年平均水资源总量为36.1亿m3，其中：地表水资源量26.5亿m3，地下水资源量9.6亿m3；1980～2000年平均水资源总量为30.1亿m3，其中：地表水资源量17.4亿m3，地下水资源量12.7亿m3；2001～2013年平均水资源总量为26.1亿m3，其中：地表水资源量13.3亿m3，地下水资源量12.8亿m3。 60年间水资源总量逐年减少。

3.2 盆地平原区地下水开采量增加

太原盆地位于山西省中部，丘陵区和平原区面积6195km2，盆地内各县市地下水开采主要以孔隙水为主，其次为岩溶水和一少部分裂隙水，随着工农业迅速发展和城市规模的扩大，开采量随之增加，并开始利用中深层地下水，到2003年已达102万m3/d。临汾盆地位于山西省南部，盆地面积6339km2，地下水开采类型主要为松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水，2004年盆地内共有地下水井3.2万眼，总开采量为每年6.6亿m3，其中孔隙水开采量每年5.9亿m3/年，占总开采量的89%。

3.3 大规模煤炭开采对地下水系统造成破坏

煤炭开采对地下水资源补、径、排系统的破坏是永久性的、不可逆的，煤层、含水层、隔水层交互沉积，煤层夹于含水层中，煤炭开采将影响含水层，形成矿坑涌水以及采空区积水，地下水的补、径、排关系受到破坏，如果开采深度达到岩溶地下水位以下，将破坏岩溶地下含水层而形成突水。据《山西省第二次水资源评价》研究成果，每开采1t煤破坏的水资源量平均约为2.48m3。山西六大煤田中，西山、霍西两大煤田位于汾河流域，按2012年原煤产量2亿t估算，当年破坏的水资源量在5亿m3。

3.4 河道、滩涂等水域面积不断萎缩

2000年全省实施汾河河道治理工作，两岸建了汾河大堤，致使汾河干流宽度由历史上的2km～3km压缩至现状的250m～300m，使原本属于河道或河滩湿地的大量滩涂、水域被挤占，水域、湿地面积大幅度减少，严重减弱了河流的蓄滞洪能力，河川径流对地下水补给量也大幅度减少，据测算入渗补给量减少70%左右。

3.5 对水资源的过度开发利用

建国以来，我省先后实施了四次大规模的汾河治理，其中前三次治理主要是开发水资源和建设防洪体系为主，为流域经济社会发展和人民群众生产生活提供水资源保障的同时，也造成了流域水资源过度开发、生态环境的进一步恶化。植被退化、高郁闭度的森林植被覆盖率降低，涵养水源和产流能力减弱，加快了土壤蒸发，减少了入渗补给，加剧了水土流失，减少了地下水的补给。

4 地下水位回升目标

一是到2030年地下水开采量控制在8.8亿m3，地下水位大幅回升；8处岩溶大泉的出流量恢复到50年代的水平，其中已断流的晋祠、兰村和古堆三处千古名泉完全复流，以山涧水为主体的小泉大面积恢复。

二是关井压采控制地下水工程基本完成，地下水开采量平均年压缩5.6亿m3。通过15年的不间断回补，到2030年增加地下水储量76亿m3，使地下水位上升至距地表15m左右。

三是汾河流域水资源总量恢复到35.2亿m3，地表水年产流量恢复到25.6亿m3，通过调控工程将流入黄河的水量控制在7亿m3左右，外调客水8亿m3，用水总量控制在35.6亿m3以内，浅层地下水位上升50m。

四是高郁闭度森林面积大幅提高，森林覆盖率达到30%以上。

5 地下水位回升措施

第一，继续实施山西大水网及其配套工程建设，进行水资源合理配置。截止“十二五”末期，汾河流域已有万家寨引黄南干线工程等5大跨流域调水工程，形成“五水济汾”的水资源配置格局，需继续续建配套，尽快形成有效供水量，以扭转对地下水供水系统的依赖，增加地表水供水比重，有效改变水资源短缺和地下水超采现状，充分利用地表径流，实现地下水、地表水均衡，自来水、自备井、水利工程等多部门联合供水体系，压缩盆地平原区地下水开采量，恢复地下水采补平衡的良性循环。

第二，坚持节水优先，以农业节水为重点，提高水的利用率。以农业节水作为重点，加快推进灌区续建配套与节水改造，加强渠系防渗配套，提高渠道利用系数，减少输水损失，大力发展管、喷、滴等高效节水灌溉以及节水增产灌溉制度，促进农业产业结构调整，实现增效不增水。全面调整现有不合理工业结构，严格控制高耗水工业继续发展，降低耗水定额，提高工业用水效率和水的重复利用率，实行清洁生产。

第三，全面实行关井压采行政首长负责制，并依法关停违规煤矿。“五水济汾”工程地表水可供水量的增加，将为关井压采、地下水位回升提供保障，为此，在地表水供水覆盖区，除城乡饮水工程外，严禁开采地下水，现有地下水井一律关闭封存，避免地下水进一步超采，促进地下水位回升。遇有特大干旱，由省、市政府依规发布预警，由水行政主管部门依照有关规定予以启用。关井压采的重点区域为太原、晋中、临汾盆地内地表水供水工程覆盖范围。依法关停泉域重点保护区和九大支流河源保护区煤矿，加强采空区综合治理，减少煤炭开采对地下水的继续破坏。

第四，重建水系，增加干支流水域面积，充分利用洪水资源。在确保防洪安全的前提下，汾河干流河道内建闸蓄水，在干流堤防修建控制闸门，为堤防外的蓄水工程补水和退水，恢复和建设一批能调蓄径流的“珍珠串”状水域，实现由防洪、排洪向洪水管理、洪水利用转变，重建后的汾河水系可加大地下水补给面积及补给量，对全流域地下水位回升有利。

第五，加大污水达标处理力度，尽快实现污水资源化。加大污水处理投资，提高污水处理技术，把净化处理的水作为一种可靠的水源，可用于农田灌溉、工业冷却、绿化喷洒等，既减少了污水排放量，也降低了新鲜水尤其是地下水的需求。

第六，在流域内加快退耕还林，封山育林，建设集中连片森林植被，形成高郁闭度森林覆盖。恢复森林植被，充分利用涵养水土功能，有效涵养和保护水源，减少水旱灾害，增加滞留地表的水量，降低地表径流损失，补给地下水。