亳州市城区中深层地下水动态浅析

陈整风

亳州市城区中深层地下水动态浅析

陈整风

亳州市地处皖西北，辖谯城区和涡阳、蒙城、利辛三县，国土面积8374km2。以2015年常住人口计，亳州市当年人均水资源量为439m3，不到全省人均水平的二分之一，约是全国人均水平的五分之一，为极度缺水城市。随着工农业发展和城市居民人口不断的增加，用水量也日渐增大。水资源的供需矛盾日益突出，已成为制约亳州市可持续发展的重要因素之一。由于地表径流量可利用率较低，地表水供水量有限，这样就必然加大地下水的开采量。地下水作为水资源的重要组成部分，在缓解城市供水需求的同时也形成了一些环境地质问题，如水位持续下降、形成大面积降落漏斗、地下水污染等。因此掌握地下水水位、水质的动态变化趋势及影响因素等十分必要。本文主要通过收集亳州市市区近几年的地下水监测资料，在分析区域水文地质条件的基础上，重点对地下水水位变化趋势进行了分析研究。研究表明：影响地下水水位动态的主要因素是人工开采，地下水水位和开采量资料揭示了多年地下水水位动态变化规律。为保护地下水水资源起到了一个良好的指导性作用。

一、中深层地下水含水层岩性及富水程度

亳州市中深层含水层由中下更新统组成，含水层岩性主要为冲积洪积细砂、中粗砂，局部夹有砂砾石层及亚砂土，含水层顶板埋深80～120m，谯城区南部、涡阳县北部及利辛县北部部分地区的含水层顶板埋深超过120m。富水程度：在古河道一带且补给条件较好的富水区，单井涌水量40～60m3/h；中等富水区，单井涌水量20～40m3/h；弱富水区，单井涌水量小于20m3/h。

深层含水层组由下更新统与第三系组成，含水层岩性为粉细、中粗砂及少量砂砾石，其埋藏深度分别为165～225m、236～249m、255～380m。含水层厚度：古河道区80～160m，古河道边缘及古河漫滩相带厚度15～80m。本层为承压水，水头高出地面0.19～4.27m，但亳州市工业区供水已开采此层位中的地下水。深层承压水现状主要开采深度为400m以内的含水层；深层地下水主要的含水层位在160～350m之间，与大气降水、地表水无直接联系。多年来，亳州市工业和城市生活主要以中深层地下水为供水水源。由于集中、超强度开采，谯城区、涡阳县、蒙城县各城区不同程度地形成了地下水漏斗。经近几年的观测资料初步估算，亳州市城区形成的以老热电厂为中心的漏斗区范围约为530km2。

二、亳州市地下水资源状况

根据有关资料显示：亳州市中深层、深层地下水资源量为2.642亿m3/a，折合近72万m3/d，其中越流补给量、弹性释水量、侧向补给量分别占中深层孔隙地下水资源量的96.2%、3.2%、0.6%，越流补给量占了绝大的比例，这也充分说明了深层地下水通过含水层自身的补给是有限的，对这部分的水量开采要慎重。亳州市多年平均（1956～2000年）地下水资源量14.161亿m3，多年平均地下水资源模数为16.91万m3/km2，多年平均浅层地下水可开采量为8.973亿m3。2015年亳州市水资源总量为22.16亿m3，其中地下水资源量13.63亿m3，地下水资源与地表水资源不重复量为10.54亿m3，全市供水总量为10.42亿m3，其中地下水供水量为7.38亿m3，占总供水量的70.8%；全市中深层地下水开采量为2.05亿m3，占总开采量的19.7%。

目前亳州城区供水水源全部为地下水，居民生活供水主要由亳州市自来水公司承担。该公司下辖三个水厂，日供水能力12.5万t。工业用水由两部分组成，一部分为自来水公司供水，一部分为企业自打水井，该市工业企业多为药企和酒企，因水质要求白酒生产企业所打自备井井深多为100～200m,医药企业所打自备井井深多为80～100m，均属中深层地下水。城区内尚有其他自备井800余眼，主要用于居民生活、浴场洗浴和洗车用水等，浴场自备井井深在50m左右；洗车业用自备井多为10～20m，城区周边自来水管网未能辐射范围内居民生活用水所打自备井也多为此类。

表1 亳州市区水位埋深降幅及年均下降速率成果表

图1 2012～2015年亳州市市辖区城市深井地下水水位过程线图

三、地下水水位下降趋势

根据《地下水超采区评价导则》（SL286～2003）要求，结合亳州市的地质环境背景条件以及地下水资源的分布规律和开发利用现状，以评价期内年均地下水水位变化速率、年均地下水开采系数、地下水开采引发的生态与环境地质问题作为主要衡量指标划分超采区，不同类型地下水采用不同的划分标准，符合下列条件之一的为超采区。

深层承压水：①评价期内深层承压孔隙水水头呈持续下降状态，年均下降速率大于2.0m/a的为严重超采区，小于2.0m/a的为一般超采区；②评价期内地面年均沉降速率大于0.01m/a的为严重超采区，小于0.01m/a的为一般超采区；③由于地下水开采引发了地裂缝，且100km2面积上年均地裂缝多于2条，或同时满足长度大于10m、地表面撕裂宽度大于0.05m、深度大于0.5m的地裂缝年均多于1条；④由于地下水开采引发了地下水水质污染。

计算地下水监测井水位（埋深）年均变化速率。在工作分区内，统计评价期内各年监测井地下水水位（埋深）值，计算其地下水水位（埋深）年均变化速率（正值为下降，负值为上升），判断是否呈持续下降趋势。

地下水水位（埋深）年均变化速率按下式计算：

式中：

V—年均地下水水位（埋深）变化速率（m/a）；

H1—初始年地下水水位（埋深）（m）；

H2—现状年地下水水位（埋深）（m）；

△t—时间段（a）。

参与计算的水位（埋深）值应统一采用同一时段的水位（埋深）值或采用年均水位（埋深）值。

根据亳州市城区5眼中深层地下水水位监测井监测成果，多年来市区地下水水位呈明显的下降趋势，尤其是近几年来，中心城区漏斗区水位下降速率每年约3.2m左右。

四、结语

地下水不是取之不尽，用之不竭的。随着工业产业迅猛发展，工业用水量也随着日益增加，但是水的重复利用率较低。今后应注重各企业的节水措施，以提高水的利用率。由于市政水源的开采和当地工业自备井较多的缘故，亳州市地下水超采较严重。因此在审批打井的同时，应限制这些地区自备井的发展，使地下水向有利于自身发展的方向循环。划设禁采区，严格控制新打井的审批，以协调用水矛盾，将地下水超采造成的损失减到最小。对于中深层孔隙水，根据其水文地质条件、补给条件的不同，采取不同开发方案。亳州地区补给条件差，主要消耗含水层的储存量，应调整深层水的开采布局，以适当的强度分散开采。用于城镇生活分质用水，应加强地表水、浅层地下水、深层水、外调水（南水北调和引江济淮调水）的不同水源的合理配置，调整目前城镇供水单一的开采中深层孔隙水的不合理格局，以最大限度压缩深层水的开采，同时还要加强用水管理，调整工业布局和城市规模，以缓解水资源与经济社会发展的矛盾■

（作者单位:安徽省水文局亳州水文水资源勘测队 236800）