常玉萍
(大同市水文水资源勘测站,山西 大同 037043)
大同市城市规划区,位于山西省境北部内外长城之间,是大同市政治、经济、文化中心,东、西分别与大同县、左云县相连,南邻怀仁市,北邻内蒙古丰镇市。全区总面积2 357 km2。根据相关资料统计,大同市城市规划区区域地下水开采量约占国民经济总供水量的80%,地下水超采严重,为有效保护地下水,涵养地下水环境,确保地下水资源永久性利用,有必要彻底摸清大同市城市规划区地下水资源状况,对本区域现状年地下水开发程度进行分析。
地下水指的是埋藏在地表下面各种形式的重力水;地下水资源量,是指在当前开采条件下,与降水、地表水体有着各种联系、参与现代水交替和水文循环,可以恢复以及更新的地下水。
大同市城市规划区面积为2 357 km2,包括开发区、南郊区、新荣区三个行政分区;流域分区包括桑干河区、口泉河区、御河区、淤泥河区、十里河区五个分区,评价分区见表1。
大同市多年平均地下水资源量评价,采用的是1956—2015 年系列。地下水资源量计算,是根据补排特性,将平原区地下水资源量(按地下水补给量法计算),加上山丘区地下水资源量(按地下水排泄量法计算),然后扣除山丘区和平原区地下水资源量的重复计算量,得出本区地下水资源量。
依据大同市区域盆地平原区地下水的补给来源,平原区地下水总补给量Q总补,为大同市分析单元区的降水入渗补给量Q降、渠灌田间入渗补给量Q田、河道渗漏补给量Q河、井灌回归补给量Q井、渠系渗漏补给量Q渠、污水入渗回归补给量Q污、山前侧向补给量Q侧的总和。
表1 大同市城市规划区水资源分区基本情况表
依据大同市区域山丘区的消耗途径,山丘区地下水排泄量Q山排,是分析单元区的山前侧向排泄量Q侧、泉水排泄量Q泉、开采净耗量Q净、潜流量Q潜、潜水蒸发量Q蒸、河川基流量Rg 的总和。
大同市平原区与山丘区的重复计算量Q重复,为汇总分区内山丘区基流与平原区地表水体补给量之间的重复量Q基重,与汇总分区内山丘区地下水侧向排泄量Q侧之和。
大同市多年平均地下水资源量计算,是汇总分区内平原区的多年平均地下水资源量Q平原区,加上汇总分区内山丘区的多年平均地下水资源量Q山丘区,减去山丘区和平原区的多年平均地下水重复计算量Q重复,得出汇总单元分区的多年平均地下水资源量Q分区。大同市多年平均地下水资源量,见表2。
表2 大同市多年平均地下水资源量(1956—2015 年)
经计算,1956—2015 年大同市城市规划区的盆地平原区多年平均地下水资源量为10 740 万m3,山丘区多年平均地下水资源量6 346 万m3,多年平均地下水资源量重复计算量4 060 万m3,大同市多年平均地下水资源量13 026 万m3。
地下水可开采量是指地下水的可利用量,是在可预见的时期内,地下水的开采不会造成当地地下水水质污染、地面沉降、地下水水位连续下降等一系列环境地质问题前提下,可以从地下水含水层中开采出的最大地下水量。
地下水的可开采量,可以分为平原区和一般山丘区两部分进行计算。大同市城市规划区山丘区和盆地平原区地下水年可开采量分别为1 724 万m3、10 275 万m3,共计11 999 万m3,详见表3。
大同市城市规划区2015 年地下水开采量为14 393.2 万m3,其中平原区开采量13 706.8 万m3,山丘区开采量686.4 万m3,见表4。
按照水利部发布的《地下水超采区评价导则》要求,地下水的开发利用程度,要用本区域地下水开采系数进行分析。
地下水开发利用程度(年均地下水开采系数K),就是地下水实际开采量Q实开除以地下水可开采量Q可开的值。当K>1.3,属地下水严重超采区;1<K≤1.3,属地下水一般超采区;0.8<K≤1,属地下水采补平衡区;K≤0.8,属地下水开发尚有潜力区。
表3 大同市城市规划区地下水可开采量表
表4 2015 年大同市城市规划区地下水开采量表
表5 2015 年大同市城市规划区地下水开发利用程度分析表
大同市城市规划区地下水多年平均可开采量11 999 万m3,地下水现状年实际开采量14 393.2 万m3,开采系数为1.20,因此总体属一般超采区,详见表5。
这次评价通过收集以往水资源评价成果,整理、调查各种观测资料、统计资料,全面系统地评价和分析了大同市城市规划区地下水资源的数量、地下水资源的可利用量、地下水资源开发利用情况。结果表明:大同市城市规划区地下水多年平均水资源量13026 万m3,地下水可开采量11 999 万m3;现状年2015 年地下水实际开采量14 393.2 万m3,开采系数为1.20,总体属一般超采区。
为保护地下水资源,建议合理压采地下水,充分利用替代水源,科学有效地置换超采区地下水,制定科学合理的地下水开发利用规划,为当地人民生活和生产做好坚实保障。