惠山区深层地下水水位开采量演变情势分析

朱 骊 祁旭东 钱冠群

（1.江苏省水文水资源勘测局无锡分局，江苏 无锡 214000；2.江苏省无锡市惠山区水利农机局，江苏 无锡 214174；3.江苏省无锡市惠山区钱桥街道水利农机服务站，江苏无锡 214151）

无锡市惠山区位于东经120°04′～120°24′，北纬31°～32°46′之间，地处中国经济最发达的“长三角”腹地，无锡市西北部，北接江阴，南临北塘，西靠常州，东连锡山。惠山区是乡镇企业的发源地，是传统的工业强区，经济发达，是无锡特大城市规划蓝图中的副中心之一，“长三角”国际制造业基地的重要板块。

20 世纪70年代以来，伴随着区内乡镇企业的崛起，制造业的飞速发展，众多企业无序无节制的开采地下水，形成了局部地下水降落漏斗，惠山区洛社镇为当时锡澄地区第Ⅱ承压地下水漏斗中心。地下水位快速下降，漏斗中心的出现，随之而来的是地面沉降，有些地区甚至超过1 m 以上，情况相当严重。

2000年8月26日，江苏省第九届人民代表大会常务委员会第十八次会议通过《关于在苏锡常地区限期禁止开采地下水的决定》，要求苏锡常地区（宜兴市、金坛市、溧阳市除外）2005年12月31日前全面实现禁止开采地下水（特种行业除外），决定所称地下水是指第Ⅱ承压及其以下含水层的地下水（下称《决定》）。

《决定》通过以来，当地水行政部门严格按照要求，大力进行封井禁采，对区内违法开采进行查处和制止，第Ⅱ承压水水位连年回升。近年来第Ⅱ承压水水位更是有了可喜的变化，锡澄地下水第Ⅱ承压水水位漏斗中心已经从惠山区洛社镇转移至江阴市祝塘镇。本文对禁采以来惠山区开采量的逐年变化进行阐述，对第Ⅱ承压水及漏斗中心转移着重分析，探讨降落漏斗中心区地下水位变化趋势的时空规律，对于研究地下水位回升规律及今后地下水资源的保护和合理利用、优化配置等具有重要现实意义。

1 地下水资源影响因素分析

1.1 地下水开采量演变分析

2000年，惠山区开采量达到最大值，大量乡镇企业无序大量取用地下水，用作工业用水。禁采后，当地水行政部门按照《决定》要求，逐年有序封井，缩减地下水开采计划，通过配置替代水源和工业用水二次利用等措施，减少各企业对地下水需求。这些举措保护了地下水资源，对于促进地下水位平稳回升，扼制该地区地面沉降起到重要的作用。

2000年惠山区开采各类地下水1467.66×104t，至2013年惠山区开采各类地下水2.01×104t，开采量减少1465.65×104t，开采量压缩了99.9%。2013年所开采地下水中，基岩裂隙水开采量为0.42×104t，占年度开采计划的20.90%；第Ⅱ承压水（特种行业保留井）开采量1.59×104t，占年度开采计划的79.10%。表1 为2000～2013年地下水开采量对照表。

1.2 气候变化对地下水资源影响分析

表1 历年地下水开采量对照表 （单位：104t）

地下水资源量的多寡与当年的降水量有紧密联系，降水从地表进入土壤，又通过土壤及隔水层缓慢分层地入渗补给地下水，所以年降水量较大时，当年地下水资源量也会增多。研究地下水资源量变化需结合2000～2013年年降水量进行分析，本文以本地区多年平均降水量为基准，统计14年的年降水量数据，分析惠山区地下水资源显著变化是否由降水量变化引起。由图1 可见，2000～2013年年平均降水量相对多年平均降水量分布较为均匀，并未有历史最大或最小年降水量在此间出现，也无持续多年降水量大大超过多年平均降水量的情况发生，分析时段年降水入渗补量给对地下水资源变化影响不大，惠山区地下水位回升的主要原因并非是降水量影响。

2 地下水位变化趋势的时空特征

2.1 地下水空间分布规律

利用Autocad 及南方绘图软件，分别绘制2000年末及2013年末惠山区第Ⅱ承压水水位等值线图，对惠山区地下水位进行内插，得到地下水位空间分布图，见图2。如图2（a）所示，2000年末整个惠山区第Ⅱ承压水水位埋深皆大于60 m，全区处于地下水降落漏斗区。这种地下水位空间分布格局主要是受历史原因所决定，惠山区为乡镇企业聚集地，2000年前，取用地下水处于无序状态，长时间大量开采地下水使得惠山区全境处于地下水降落漏斗区；如图2（b）所示，2013年末惠山区仅有洛社镇部分地区第Ⅱ承压水水位埋深大于60 m，处于地下水降落漏斗区。

图1 2000-2013年降水量过程图

通过图2（a）和（b）对比可以发现，2013年末埋深大于60 m 范围面积相较2000年末明显缩小，50 m、40 m、30 m 水位埋深线向内缩进。惠山区地下水位空间变化规律为以洛社镇为中心，各水位埋深线依次向内缩进。原锡澄地区第Ⅱ承压水漏斗中心区最深点为洛社镇，通过水行政部门多年努力，水位回升态势良好，目前最深点已转移至江阴市祝塘镇。洛社镇监测井2000年末地下水位88.06 m，2013年末该井地下水位升至60.18 m，洛社镇不再是锡澄地区第Ⅱ承压水漏斗中心区最深点。

2.2 地下水位时间变化规律

本文选取惠山区堰桥镇和洛社镇2 个2000年以来有连续资料的第Ⅱ承压水监测站点进行分析。

2000年以前惠山区第Ⅱ承压水水位持续下降，形成地下水降落漏斗；禁采工作从2000年开始，每年逐步封井，至2005年12月31日全面完成。此后到2013年为地下水自然回补过程，2000年至今的水位走向与开采量存在对应关系，并随着开采量大小的变化，水位回升幅度也相应变化。2000～2013年，随着地下水开采量减少，地下水位呈现逐步回升状态，可分两个阶段进行阐述。2000～2005年，封井禁采工作进行中，部分深井已封，还有部分深井仍在取用地下水，直至2005年末全面封井完成。地下水开采量的压缩是个逐步的过程，因此这一阶段，地下水位的回升已有迹象，但回升态势并不明显，回升幅度不甚迅猛。2006～2013年，惠山区第Ⅱ承压水已无取用（特殊行业保留井除外），开采量极速减小，目前开采量仅为2000年开采量的1%。地下水位回升迅猛，此段时间内地下水位逐年大幅回升。

图2

图3 为对2000～2013年开采量统计，选取对应时间各代表区域水位数据，绘制地下水开采量—水位过程线图，着重表现了2000～2013年开采量-水位关系。2000年惠山区洛社镇为锡澄地区第Ⅱ承压水降落漏斗中心，2013年末第Ⅱ承压水降落漏斗中心已从惠山区转移，最深点惠山区洛社镇地下水位较2000年末回升了27.88 m。

3 地下水水质分析

2013年10月15日，对惠山区3眼第Ⅱ承压井、1 眼基岩裂隙井进行采样监测分析。

3.1 化学类型

根据地下水化学类型舒卡列夫分类法，玉祁镇第Ⅱ承压水、钱桥镇基岩裂隙水均为4-A 型，即HCO3—Na·Ca 型水。堰桥镇第Ⅱ承压水为7-A 型，即HCO3—Na 型水。本次监测的地下水均属较高矿化度、适度硬水。

3.2 水质评价

（1）感官指标：所监测的不同类型地下水水样均无色、无味、无臭，无肉眼可见物，感官指标基本符合I 类水标准。

（2）一般化学性指标：pH 值均属中偏碱性，符合Ⅰ类水标准。氯化物、硫酸盐达到Ⅰ类水标准；总硬度评价为I～Ⅱ类；氟化物均符合Ⅰ类水标准。

图3 2000-2013年开采量水位对比图

（3）毒理学指标和金属元素：毒理学指标氰化物（CN）、挥发酚类（C6H5OH）、铬（Cr6+）、汞（Hg）均未检出，金属元素铜均为小于0.0005 mg/L，锌在0.0036～0.0648 mg/L 之间，铅、镉未检出，全部符合Ⅰ类水标准；砷（As）在0.0004～0.0007 mg/L 之间，均符合Ⅰ类水标准。

（4）污染指标：本次监测的不同类型地下水中硝酸盐氮、高锰酸盐、亚硝酸盐氮检测均符合Ⅰ类水标准；氨氮检测值评价在Ⅰ～Ⅲ类之间。

本次监测的各类型地下水均属较高矿化度、适度硬水。堰桥、玉祁镇第Ⅱ承压水以及钱桥镇基岩裂隙水水质综合评价均为Ⅲ类。

4 结语

惠山区作为锡澄地区第Ⅱ承压水曾经的漏斗中心区，其地下水位演变情势具有重要研究意义。自2000年禁采后，当地水行政部门严格按照《决定》，禁止取用第Ⅱ承压水，目前第Ⅱ承压水漏斗中心已从惠山区洛社镇转移。本文选取2000-2013年系列资料，结合气候变化、人类活动影响等因子，分析了地下水资源影响因素，从时间和空间两方面阐述地下水降落漏斗中心区地下水位变化规律。从空间上来看，禁采后，惠山区地下水位等高线表现为以洛社镇为中心，各水位埋深线向内缩进，水位埋深大于60 m 面积从2000年惠山区全境减小为目前洛社镇部分地区。从时间上来看，地下水位变化规律为随着年开采量减少，地下水位逐年上升。2000～2005年，封井禁采中，地下水水位缓慢回升，2006年开始，禁采全面完成，地下水位回升迅猛，一直保持着良好的变化态势。从水质上来看，根据现有监测成果，惠山区各类型地下水均属较高矿化度、适度硬水。堰桥、玉祁镇第Ⅱ承压水以及钱桥镇基岩裂隙水水质综合评价均为Ⅲ类。

随着社会快速发展，人类活动对水体影响增强，多地区出现水质性缺水，地下水位下降严重，研究惠山区地下水回升规律，了解一个原地下水降落漏斗中心地下水位如何回升，以至漏斗中心转移，对于更好地保护地下水资源、促进地下水资源合理开发利用具有重要现实意义。