民勤盆地地下水开发利用及保护分析

刘翠兰

（甘肃省民勤县给排水管理站，甘肃民勤733300）

民勤县位于河西走廊东北部，石羊河流域下游，东西北三面被巴丹吉林和腾格里2 大沙漠包围。全县辖18 个镇，249 个行政村，总人口26.93万人，总面积1.59万km2，其中荒漠化面积占90.34%。民勤县在地理梯度上居于全国荒漠化监控与防治的最前沿，处于国家“两屏三带”生态安全战略格局中“北方防沙带”的中心，生态区位特殊，是捍卫河西走廊乃至西北地区生态安全的重要屏障。

1 区域地下水现状

1.1 水文地质条件

民勤县地理位置处于阿拉善板块与祁连加里东板块缝合线处，部分属于北祁连槽缘凹陷带内，称南盆地；大部分地域位于阿拉善台隆起的东南缘，称北盆地。地势南高北低，四周隆起，中部平缓，呈阶梯状地堑构造。地貌处于青藏、蒙古高原接界的边缘位置，北祁连山地槽和阿拉善地台南缘民勤中新凹陷。地形较为复杂。地势自西南向东北缓倾，地面坡度为1‰～5‰，海拔1460～1295 m，地貌类型有4 种：一是山地地貌，占全境面积的6%；二是丘陵地貌，多分布于剥蚀山前和盆地中部，占全境面积4%；三是平原地貌，又分湖积平原、冲积洪积平原和洪积平原,占全境面积38.2%；四是沙漠地貌，为县境内主要地貌，占县境总面积的51.8%，主要分布在盆地东、北、西边缘，中部有片、带状零星分布，形态有蜂窝状、网格状、新月式沙丘、复合式沙丘、风积覆盖沙丘、固定和丛草沙丘。

民勤盆地是石羊河流域下游最大的一个盆地。南起红崖山至阿拉古山，与武威盆地相邻，北至北山，西与潮水东盆地、昌宁盆地衔接，东与国内第四大沙漠——腾格里沙漠相邻，西与国内第三大沙漠——巴丹吉林沙漠相邻，盆地边缘大部分被沙漠覆盖。民勤盆地地下水主要补给来源为田间灌水、渠系及地表水体入渗补给，其次是来自武威盆地的侧向径流补给和降水凝结水入渗补给。

石羊河流域下游的平原区地下水流向大致呈由南西向北东方向流动势态，地下径流占大部分。在武威盆地南部山前有一定数量的山前地下水被接受后，在自身重力作用下由南西向北东方向流动，然后经上游灌区开发利用过程后，流至红崖山—阿拉古山构造鞍部分散注入民勤盆地，向北东方向继续流动中最终受阻于民勤北山，通过反复灌溉完成了补给至排泄的全过程。

1.2 地下水开发过程

20 世纪50年代开始，随着石羊河流域上中游人口增多，水资源开发利用程度不断提高，使进入民勤盆地的地表水逐年减少，当时地下水仅仅是开发初期，只作为河水不足时补充水源，但上游来水持续减少，为满足农业生产用水，逐步发展井灌。井灌历程大致分4 个阶段：第一阶段，始于20 世纪50年代初，以镶井、涝池为主，取水工具为斡杆及水车，少量用于农业灌溉，井灌面积不足0.67万hm2，年提水量仅数百万立方米；第二阶段，始于20 世纪60年代中期，逐步发展机井，采用人工方法打井，以20～30 m井深的半机井为主，也有大口径锅锥井，提水工具由人力转为畜力水车；第三阶段，进入20 世纪70年代初，石羊河来水减少幅度持续加大，加之灌溉农业不断发展，农业供用水矛盾随之加剧，打井方法开始由人工变为机械，井深由30 m 左右变为60 m 左右，水车已不能满足需要，柴油机离心泵、电机离心泵逐步应用，机井数量也开始猛增，到了20 世纪70年代末期，打井数每年以数千眼的速度增加，20 世纪70年代末全县机井总数达7000 多眼；第四阶段，进入20世纪80年代，因井灌面积迅速增大，地下水位开始逐年下降，原有的60 m 机井已不能满足灌溉需求，机井进行更新改造进入高峰，成井深在100 m 左右，提水工具主要采用潜水泵，水泵功率逐步由5.5 kW、7.5 kW、9.2 kW、11 kW 逐步向更大功率发展，湖区已向300 m 深层要水。在1995年以后，全县打井开荒进入高峰时期，个体、机关、国营农林场在绿洲外围大量成井。机井数量的剧增和提水设备逐步更新，地下水提水量由20 世纪50年代初期的数百万立方米增大到5 亿m3以上，地下水在农业灌溉中的比例也上升到农业灌溉用水总量的90%以上。到了20 世纪90年代，全县地下水位平均年下降速度达0.4～1 m，地下水埋深到2006年平均在12.8～28 m，最深达40 m；矿化度年升高0.1 g/L，坝区、泉山区平均达到1.35～1.89 g/L，并且由北向南蔓延。以1998年以来观测地下水位监测井数据显示：在石羊河流域重点治理项目前，1998—2006年民勤盆地地下水位呈逐年下降状态，年下降幅度在0.639 m左右，这种状态持续到重点治理规划实施后，地下水位才由逐年下降转为缓慢上升。

1.3 地下水补采量

根据甘肃省水文水资源局《石羊河流域地下水利用管理指标体系建设报告》显示：民勤盆地地下水总补给量占比分别为降水入渗补给量占4.66%，侧向补给量占17.5%，地表水体补给量占44.38%，井灌回归补给量占33.4%，其他补给量占0.06%。地下水资源量13747.90万m3，与地表水不重复的地下水资源量4584.12万m3。地下水总排泄量为实际开采量，无潜水蒸发量和侧向流出量。《石羊河流域重点治理规划》确定：民勤盆地地下水开采量将由2003年实际开采量5.17 亿m3削减到2010 的0.89 亿m3和2020年0.86 亿m3。重点治理项目实施以来，分年度实际开采量：2007年实际开采量为4.37亿m3，2008年3.46 亿m3，2009年2.82 亿m3，2010年1.05 亿m3，2011年达到近期控制开采量目标0.89 亿m3，2012年达到远期控制开采量目标0.86 亿m3以内。

1.4 地下水位变化

2006年石羊河流域重点治理规划项目开始全面实施，石羊河流域水资源统一调度，民勤盆地地下水资源各补给量不同程度地发生了一些变化，主要变化表现在以下几点：一是降雨入渗补给量与治理前相比略有增加，其变化量与降水量的分布基本一致；二是地表水供水量增加后，渠灌田间入渗补给量、渠系渗漏补给量有所增加；三是向河流补给生态水后，河道渗漏量有所增加；四是地下水开采量削减计划实施后，井灌回归补给量相对减少；五是上游同步实施关井压田和水权制度，侧向流入量补给量有所增加；六是地下水补给量和地下水资源量有显著增加；七是民勤盆地地下水约束指标的限制，地下水开采量大幅度减少。从以上变化情况分析，地表水的补给量和地下水开采量是影响民勤盆地地下水储量变化的主要原因之一。从实测数据分析，民勤盆地共布设53 眼地下水位动态观测井，坝区15 眼、泉山8眼、湖区30 眼。以2019年为例，当年民勤盆地地下水位上升0.074 m，主要与地表水调度分区有关，湖区灌区地表水供水重点给予保障，湖区地下水位稳步回升，当年上升0.166 m；坝区地表水供水受来水的时空分布影响，供水量较湖区少，地下水开采量大幅度削减，总体补给不到位，地下水位仍呈下降态势，当年下降0.088 m；泉山区作为改善地下水质的重点区，地表水供水相对坝区有所倾斜，地下水位呈上升态势，当年上升0.085 m。总体认为，民勤盆地地下水位持续下降的势头全面遏制，地下水位从2006年到2019年累计回升0.383 m，青土湖区地下水位埋深由2007年的4.2 m 上升至2019年2.91 m。民勤县观测的地下水动态数据与甘肃省水文局监测资料绘制的区域地下水埋深等值线成果基本一致，县城周边的三雷、苏武乡及北部收成、西渠地下水埋深较深，形成降落漏斗；大滩、双茨科、泉山等区域地下水埋深经石羊河流域治理水位呈略有上升趋势；西渠乡政府地下水埋深止跌回升，变化显著。

2 地下水开发利用

2.1 地下水开采现状

《石羊河流域重点治理规划》实施之前，民勤县地下水开采量约在6 亿m3以上，其中民勤盆地开采量5.17 亿m3。而《石羊河流域重点治理规划》确定，民勤盆地2010年地下水开采量为8900 亿m3，2020年为8600万m3。地下水削减量幅度大，实现目标难度大，地下水由原来的无序开采转变为按控制量开采，需要做水资源管理和用水方式的全面改革。民勤县以实施石羊河流域重点治理项目为契机，以节水为前提，以提高水资源利用效率为根本，落实最严格的水资源管理制度，强行削减用水规模，累计关闭机井3018 眼，压减配水面积2.95万hm2。经过几年的努力，到了2012年民勤盆地地下水开采量控制为8515万m3，年削减地下水开采量4.3 亿m3，之后一直控制在8600万m3以内。根据甘肃省《水资源管理年报》统计，2019年民勤县地下水开采量为11500万m3，其中农业灌溉占取水总量的61%，城镇生活用水占取水总量的11%，河湖生态用水占取水总量的23%，工业用水占取水总量的5%。

2.2 地下水开发程度

石羊河流域内治理前民勤盆地地下水多年平均实际开采量为23671.59万m3，地下水可开采量为13420.00万m3，地下水超采量为10251.59万m3，地下水超采系数（地下水实际开采量与地下水可开采量的比值）为1.76，表明地下水开发利用程度已超出流域地下水资源的承载能力，属过度开发利用区。

自2006年重点治理项目实施后，民勤盆地地下水多年平均实际开采量为8600万m3，地下水可开采量为13420.00万m3，地下水未超采，地下水经多年的恢复，可满足区域经济社会发展的需求，生态环境逐步改善。

2.3 地下水开发利用与保护措施制定

从民勤盆地地下水开发利用到演变的过程分析，民勤盆地要实现经济社会生态可持续发展，必须立足于节水，把节约用水作为一项革命性的措施来抓。一是民勤县水资源配置方案是全县用水量控制的总纲，政府已下达配水计划，必须全力抓好落实，做到总量控制和定额管理。二是进一步建立健全节约用水相关规章制度，以国家节水行动为引领，持续抓好节约用水、行业用水定额相关制度落实，用健全配套的各项制度保障节水型社会建设的顺利开展。三是改善用水结构，要以水定布局、以水定规模、以水定面积，压缩高耗水作物，扩大高效节水生态农业，压缩种植业规模，扩大生态经济和草畜产业规模，压缩传统农业，着力构建节水型经济结构体系。四是转变灌溉方式，要彻底改变大水串漫灌等灌溉粗放方式，大力发展推广应用高效节水技术，着力推进田间工程节水技术改造，提高水资源的利用效率和效益。按照行业并进、整村推进、各具特色、综合示范、节水高效的原则，以关井压田、结构调整、退耕封育、水量控制、公众参与为内容，通过乡乡有示范村，片片有示范点，着力推进节水型社会示范点建设。虽然通过石羊河流域重点治理等项目完成了高效节水工程、种植结构调整、灌溉面积退减、水源置换工程实施、封填开采井等措施，但由于民勤县地表水资源有限，节水潜力不足，不具备水源置换，退减部分灌溉面积，应按照“规模化、区域性、多品种、高效益”发展方向，压减农业灌溉用水，实行休耕或轮耕是农业节水的根本措施。

3 结论和建议

地下水资源是有限资源，同时又是战略资源。地下水资源过量开采是一种潜在的灾害性危机，往往被人们所忽视，已造成了巨大的经济损失和环境地质灾害。加强地下水资源保护，控制地下水超采，保证水资源可持续开发利用已成为当务之急。应制订地下水开发利用的总体方案及提出地下水开发治理的工程措施和保障措施，为民勤县经济社会建设提供可靠的水资源条件。一是通过节约用水、种植结构调整、耕地轮休、再生水回用等措施，使地下水开采量得到显著的削减。二是积极推进引跨流域调水，为保护民勤绿洲和甘肃河西走廊生态安全提供不可或缺的水资源保障。三是政府及水行政主管部门要高度重视地下水保护工作，成立专门工作机构统一指挥、协调各地下水用水户之间的关系，保证地下水开发治理和保护工作顺利实施。四是进一步加强水资源统一管理，特别要加强地下水资源的统一管理，要把工业、农业灌溉、城镇生活、农村生活等各种用途地下水开发利用纳入水资源统一管理范畴，合理开发利用地下水。五是进一步强化取水许可证制度管理，在不违背地下水运动规律的前提下，综合考虑上、下游地下水之间的水力条件、供需水条件等要素，分配开采指标，将开采指标细化到村，敏感地区可细化到井。通过取水许可证制度将地下水开采量控制在一个合理的水平。六是积极争取国家、省上的资金支持，同时落实地方财政投入。在再生水利用方面，建立多层次、多渠道和多元化的资金投入机制。七是完善水价形成机制，利用市场经济杠杆促进节约用水。