浅析管理因素对烟台市地下水超采区地下水位影响

王巍萍，王 燕，王增凯

(山东省烟台市水文局，山东 烟台 264001)



浅析管理因素对烟台市地下水超采区地下水位影响

王巍萍，王 燕，王增凯

(山东省烟台市水文局，山东 烟台 264001)

山东省属水资源严重短缺的省份，地下水是全省重要供水水源，经过多年开采，个别地区形成地下水超采区，引起开采条件恶化，河道断流、泉水干枯以及海咸水入侵等系列问题。作为全国落实最严格水资源管理制度的试点省份，2016山东省将管理因素引起超采区水位变化纳为经济社会发民综合考核指标。通过2016年烟台市降水与超采区地下水位变化，分析管理因素对地下水超采区水位的影响，以2016年烟台市降水量和多年平均降水量为依据对超采区地下水位变幅分析计算，得出因管理因素引起的地下水位变幅，并通过近年来年降水量与地下水位变幅变化的对比情况，判断本年管理因素对超采区地下水位的影响，从而有效评价超采区地下水开采的管理力度。

超采区；年降水量；管理因素；地下水位变幅

山东省是一个水资源严重短缺的省份，地下水一直是全省重要的供水水源，对保障经济社会持续健康发展发挥了不可替代的作用。经过多年开采，一些地区形成了地下水超采区，造成开采条件恶化，河道断流、泉水干枯、海咸水入侵等系列问题。作为全国落实最严格水资源管理制度的试点省份，2016山东省将管理因素引起的年度超采区水位变化纳为经济社会发民综合考核指标。现通过2016年烟台市降水与超采区地下水位变化，分析管理因素对地下水超采区水位的影响。

1 烟台市2016年降水与地表径流情况

烟台市2016年全市平均降水量为557.6 mm，与2015年基本持平(555.3 mm)，比多年平均降水量偏小18.9%(1955～2015系列687.9 mm)。烟台市2014、2015、2016年降水量分别为572.7 mm、555.3 mm、557.6 mm，分别较多年平均降水量偏少16.7%、19.3%、18.9%。连续三年降水量为多年平均降水量的8成左右，致使烟台市2016年小型蓄水工程基本干枯，大中型水库蓄水量也急剧下降。2016年烟台市三座大型水库全年总来水量仅为1 233万m3。2016年大部分河道全年无径流量。烟台市2016年主要河道水文站径流量与去年及近五年平均径流量对比情况见表1。

由表1可见，2016年有5条河道断流，大部分河道径流量比过去五年平均值减小超过90%。烟台市地下水资源主要靠降水补给和地表 水体补给。近3年由于降水连续偏少，土地干旱，即使有降水，由于降水量小，大部分被截留、蒸散发，不能形成地表径流有效补充地表水体，从而地表水不能有效补给地下水；由于降水偏小，降水也不能通过地表土壤到达含水层对地下水形成补给。一方面造成近三年来地表水蓄水量急剧减少，另一方面地下水得不到有效补给，地下水位持续下降。

表1 烟台市2016年主要河道径流量对比表 万m3

2 烟台市2016年超采区水位变化分析

2.1 超采区地下水位变化

烟台市福山-牟平超采区、烟台市莱州-龙口超采区两超采区2016年降水量分别为556.8 mm和485.7 mm，为超采区多年平均降水量的8成左右。福山-牟平、莱州-龙口超采区埋深分别为6.88 m、10.79 m，福山-牟平超采区水位较去年同期上升0.38 m，莱州-龙口超采区水位较去年同期下降0.65 m。超采区降水量及埋深与上年及多年(1955～2015)平均对比见表2。

表2 烟台市2016年超采区降水量及埋深情况对比表

2.2 各超采区2016年受管理因素影响的地下水位变化情况

2.2.1 以2015年为参照受管理因素影响的地下水位变化情况

依据省水文局提供的计算方法进行分析，其计算公式为：

△H监测= △H降水+△H管理

其中：△H监测为实测地下水位变幅(m)；△H降水为降水因素引起的地下水位变幅(m)；△H管理为管理因素引起的地下水位变幅(m)。

上式中，△H监测可根据实际地下水监测资料求得，△H降水可根据降水量、地下水位监测资料等分析计算求得，则由管理因素导致的地下水位变幅即可求得。

降水因素影响水位变化△H降水由下式推求：

△W=△H降水·μ·F·102

其中：△W为降水入渗引起的蓄水变量(万m3)，μ为地下水位变幅带给水度，F为计算区面积(km2)。

即(Pn·αn·Fn·10-1)-(Pn-1·αn-1·Fn-1·10-1)=△H降水·μ·F·102

本年与上年超采区面积相等即：Fn=Fn-1，则降水因素影响水位变化公式为：

△H降水=(Pn·αn-Pn-1·αn-1)/(μ·103)

其中：Pn为年降水量(mm)，αn为年降水入渗补给系数(无因次)。

由此可计算去除降水因素后管理因素引起水位变化，即：

△H管理=△H监测-△H降水

烟台市两超采区2016年降水入渗补给量计算采用系数见表3，去除降水因素后，管理因素引起地下水位变化情况见表4。

表3 烟台市超采区2016年降水入渗补给量计算采用系数表

表4 烟台市2016年超采区管理因素影响下地下水位变化情况表

由表4中可见，以去年降水量作为参考依据进行分析，烟台市莱州-龙口超采区去除降水因素，△H管理=-0.18 m,即管理因素使地下水位下降0.18 m；福山-牟平超采区去除降水量因素，△H管理=0.35 m，即管理因素使地下水位上升0.35 m。

两超采区在连续干旱的条件下地下水位变幅相差较大，主要是因为福山-牟平超采区主要位于市区，通过水利部门的多年压采治超工作，基本无地下水开采井，且年降水量相对较大。莱州-龙口超采区地下水位较去年下降0.65 m，主要原因为该区域多为基本农田，是烟台市主要粮油、果蔬种植区，区内经济发达，人口密集，在连续三年大旱，地表水基本枯竭、外来水源不足的情况下，农村用水主要依赖地下水，其用水量主要为了满足民生所需。

2.2.2 以多年平均降水量为参照受管理因素影响的地下水位变化情况

仍然按照2.2.1的计算方法，将烟台市2016年与多年平均降水量相对比，计算两超采区去除降水因素后地下水位变化情况见表5。

表5 超采区地下水位较多年平均受降水量影响分析表

由表5可见，以多年平均年降水量作为参考依据进行分析，烟台市莱州-龙口超采区去除降水因素，△H管理=0.22 m，即因管理因素使地下水位上升0.22 m；福山-牟平超采区去除降水量因素，△H管理=1.06 m，即因管理因素使地下水位上升1.06 m。

2.2.3 近年来年降水量与年水位变幅变化对比情况

烟台市自2013年下半年起进入持续干旱期，最近三年超采区地下水位均呈下降态势，我们将近三年各年度年降水量与地下水位下降幅度进行对比，用以判断2016年度地下水位受降水量影响下降程度与往年相比严重或是缓解，以此推断管理因素在抑制地下水位持续下降中发挥的作用。各年度降水量与地下水下降幅度的对比情况见表6。

表6 烟台市2014-2016年降水量与地下水位降幅对比表

从表6中可以看出，烟台市莱州—龙口超采区2016年降水量相比2014年偏多，但其引起的地下水位下降程度却偏小得更多；2016年降水量与2015年相比偏少，其引起的地下水位下降幅度却减少了，2016年地下水位降幅与年降水量比值最小，这说明2016年与往年相比，更有效地抑制了因降水偏少而造成的地下水位下降现象，也就是说2016年地下水位下降程度有所减缓。福山—牟平超采区地下水水位则止降为升。

3 结语

采用超采区地下水位变化的计算方法，分别以2016年降水量和多年平均降水量为参照，对2016年烟台市两超采区去除降水因素后地下水埋深变化情况进行分析计算。同时利用近年来年降水量与年水位变化对比情况进行分析，得出2016年烟台市两超采区管理因素影响的超采区地下水位动态变化。

(1)以2015年降水量作为参考依据进行分析，烟台市莱州-龙口超采区管理因素影响的地下水位下降0.18 m；福山-牟平超采区管理因素影响的地下水水位上升0.35 m。

(2)以多年平均年降水量作为参考依据进行分析，烟台市莱州-龙口超采区超采区管理因素影响的地下水水位上升0.22 m；福山-牟平超采区超采区管理因素影响的地下水位上升1.06 m。

(3)将近三年各年度年降水量与地下水位下降幅度进行对比分析，烟台市莱州—龙口超采区2016年与往年相比，更有效地抑制了因降水偏少而造成的地下水位下降现象，也就是说2016年在降水量持续偏少的情况下地下水位下降程度明显减缓。福山—牟平超采区地下水水位则止降为升。

[1]烟台市水资源调查评价.烟台市水利局.2007.12.

[2]张顺联.地下水资源计算与评价[M].水利电力出版社.1992.

[3]PaulF.Hudak.水文地质学原理(第三版).2010.08.

2017-04-06

王巍萍(1971-)，女，山东烟台人，工程师，主要从事水文水资源分析计算等工作。

P641.8

B

1004-1184(2017)03-0067-02