渭南市渭北岩溶水开发与保护研究初探

董菊亚，郭军艳，张 蕊

(1.渭南市地下水监测中心，陕西 渭南 714000；2.渭南市水利水电勘测设计院，陕西 渭南 714000)

该区处半干旱气候的黄土塬区，沟多谷深，地表水有限，松散层孔隙水不丰，且大面积为苦咸、高氟水，“380”岩溶水成为渭北七县市320多万人的重要生活饮用水源。加之前期无序大规模地开发，导致岩溶水水位下降、水质恶化，形势严峻。本文以蒲城县岩溶水监测、降雨、径流资料为基础，结合调研找出问题，提出渭北岩溶水开采与保护措施，为保证380岩溶水采补平衡、保障渭北生活饮用水水源安全提供参考。

1 渭北岩溶水开发利用情况

1.1 开发利用情况

据调査，渭北现有岩溶供水井399眼，日开采量20.95万 m3/d，年开采量7 650万 m3。岩溶井主要集中在蒲城、合阳、富平三县，其中蒲城现有岩溶井139眼，开采量占整个渭北岩溶水开采总量的47%，合阳现有岩溶井72眼，开采量占总开采量的12%，富平现有岩溶井66眼，开采量占总开采量的17%。其余地区开采量占整个岩溶水开采总量的24%。另外，合阳县现有的王村大瀵、王村小瀵、夏阳瀵泉、西鲤瀵泉、东鲤瀵泉、处女泉、黑水泉等7眼泉，实测流量2.88万 m3/d。蒲白、澄合和韩城矿区岩溶疏干水约5.00万 m3/d。渭北地区“380”岩溶水现状日开采总量28.83万 m3/d，年10 520万 m3。

1.2 岩溶水用途情况

目前，渭北岩溶水主要用于渭北缺水区、高苦咸水区及城乡居民生活用水，其余为工业、农业、生态(主要为合阳黄河河谷瀵泉景观)和其他用水，另外还有矿井岩溶疏干水，比例分别为43%、22%、6%、11%、1%和17%。开发利用重点为城乡生活、工业及矿井岩溶疏干水，其次为生态、农业和其他用水。

蒲城、富平、大荔城乡居民生活用水水源基本全部依靠岩溶水。岩溶水还是蒲城电厂、白水新元发电有限公司、蒲白热电公司(蒲白矸石电厂)、富平中冶陕压重工设备有限公司等大中小型企业工业用水。其次，富平、蒲城、合阳、澄城在地表水灌区未覆盖区域，利用岩溶水进行灌溉。合阳县利用岩溶水适宜的温度和处于岩溶水排泄区优势，在黄河滩地进行热带鱼养殖和莲菜种植，黄河湿地有自然形成的7眼瀵泉。

1.3 岩溶水开发利用潜力分析

根据《鄂尔多斯盆地地下水勘査研究》(2002年)，渭北地区“380”岩溶水总可开采量为19 890.39万 m3/a(54.49万 m3/d)，其中:铜一蒲一合子系统为18 154.96万 m3/a(49.74万 m3/d)，韩城子系统1 735.43万 m3/a(4.75万 m3/d，不含黄河水激化开采补给量)。目前全区岩溶井399眼,日开采量20.95万 m3/d，除此之外，合阳瀵泉等天然排泄利用量2.88万 m3/d，蒲白、澄合和韩城矿区岩溶疏干水约5.00万 m3/d，渭北地区“380”岩溶水现状总开采量28.83万 m3/d。与2002年评价的岩溶水可开采量比较，开采程度为53%，剩余资源量47%，这是按原来评价的水资源量计算的结果。近多年来，受气象、水文及上游水库工程建设等因素影响，渭北境内河流来水锐减，地下水开采量急剧增加，加之渭北煤炭开采大量疏干地下水，导致区内岩溶水区域水位大幅度下降，泉群流量急剧衰减，洛河温汤、袁家坡水源地原有泉水已经枯竭。结合这些实际情况分析，说明近多年岩溶水补给条件已经发生很大变化，补给量和可开采资源量必定大幅度减少，再继续加大开采将会造成不可估量的损失。

2 岩溶水水位埋深变化研究

地下水动态监测工作是地下水资源合理开发利用的前期基础工作，但受经济条件限制，渭北仅蒲城县开展了此项工作。蒲城县2013年共落实岩溶水监测井14眼。其中：北线有罕井武仪、桥陵日光、翔村镇光陵、上王镇许家坡4眼；中线有桥陵坡头、桥陵安王、城南新区、黄家水厂4眼；东线有洛滨镇韩家河、马湖、孙镇尧堡袁家坡水站、永丰镇永丰村、温汤电厂水源地、平路庙阿坡村6眼。由于所有监测站都没有产权，随着岩溶开采井权属管理单位在运行、管理措施的变化，目前仅有4眼井能够监测。为了本次研究，我们补测了部分资料，同时进行了岩溶水开发利用与保护调研，了解各县在岩溶水开发利用管理中遇到的问题。

2.1 蒲城县基本情况

蒲城县位于关中平原东北部、渭河下游，面积1 584 km2。根据该县地下水的分布特征及地下水类型、地下水的补给、径流、排泄条件、地下水化学特征等，将全县地下水分为三个水文地质单元：(1)北部山塬弱富水区。该区位于县域沟壑区，地形高程600 m以上，包括东党、大孔、罕井、上王原区，石道山间洼地，马湖、蔡邓原区，避难堡原区和岳王山、尧山、五龙山山区及尧山山前区；(2)中部台塬及西北黄土高塬较强富水区。该区包括一级黄土塬广大地区，地形高程400～600 m。(3)南部平原强富水区。包括洛河阶地、渭河阶地淡水区和卤泊滩咸水区。

蒲城现状集中开采水源地主要有2个，分别是蒲城袁家坡水源地和温汤水源地。袁家坡水源地1988年建成，供水对象主要为县城及附近村镇生活用水，现有供水井5眼；温汤水源地上世纪90年代建成，供水对象主要为蒲城电厂及职工生活，水源地建有5个井组共20眼井。多年来，两个水源地水位持续下降，水源地原有泉水喷出，现已干涸。

2.2 蒲城县岩溶水位变化情况

按照蒲城县岩溶水监测井监测站所在位置、资料系列长短及完整性，现分为北部尧山北、北部尧山南和东部洛河边三个区域进行分析。

2.2.1 北部尧山北

该区有1眼岩溶水监测井，监测资料至2017年，位于罕井武仪供水站2#。根据现有资料绘图分析岩溶水水位变化情况。见图1。从2013-2017年，该区岩溶水水位4年下降了6.65 m，年下降速率达到1.66 m。

图1 蒲城北部尧山北岩溶水2013-2017年平均埋深过程线

2.2.2 北部尧山南

有3个监测井，分别是桥陵日光村、翔村镇光陵村和上王镇许家坡村，计算历年平均埋深值，绘制埋深变化过程线，考虑尧山岩溶水裸露区降雨入渗对岩溶水位变化影响较大，因此，综合分析该区岩溶水水位埋深过程线及蒲城县降雨量过程线与埋深过程线的关系。

从埋深过程线(见图2)可以看出：从2014年至今，岩溶水水位持续下降，6年间共下降11.09 m，年均下降1.84 m。

图2 蒲城北部尧山南岩溶水2013-2020年平均埋深过程线

对照水位埋深变化曲线和历年降雨过程线，2014年和2017年出现两次降雨峰值，岩溶水位相应的上升(注：2018、2019资料有处理，所以不予分析)，说明虽然该区岩溶井井深较深，但由于山体碳酸盐岩直接出露地表，吸收降水和地表水的能力较强，降雨入渗补给非常明显(见图3)。

图3 蒲城县2013-2019年降雨量过程线

2.2.3 东部洛河边

1)东陈电厂温汤水源地

该水源地原监测井位于1#井，2018年换成5#井。换井后的监测数据与2020年7月补测数据相比，水位下降2.47 m。

2)蒲城县袁家坡水源地

该水源地现有1眼监测井，资料2013-2017年。绘图4分析如下：

图4 蒲城孙镇袁家坡水站岩溶水2013-2017年平均埋深过程线

袁家坡水站4年间岩溶水水位下降6.7 m，年均下降1.68 m。虽然此监测井埋深浅，但与降雨、洛河径流关系并不大。

洛宾镇韩家河供水站：位于蒲城东北、蒲城县内洛河的上游，有1眼岩溶水监测井，资料从2013年-2017年，绘图分析，见图5。

图5 蒲城洛宾镇水源地岩溶水2013-2017年平均埋深过程线

2013年-2017年水位埋深持续下降6.70 m，年均下降1.67 m。

3 研究初步结论

从所监测到的岩溶水水位变化来看，年下降速率都在1～2 m之间。现分区分析如下：

3.1 北部尧山南

2014年至今岩溶水水位年均下降1.84 m，从资料看，降雨对本区的岩溶水补给明显，因此，应在限制开采的同时，种树种草，增加植被，涵养水源，加大水资源补给。

3.2 北部尧山北

据调查，该区因煤矿开采导致局部地下潜水位下降几十米。岩溶水水位年平均下降1.66 m，建议对本区地下潜水再做深入研究，提出具体的管理办法，密切监测岩溶水水位变化趋势，避免长期严重超采后造成巨大损失。

3.3 东部洛河边岩溶水开采区

从现有资料看，东陈电厂温汤水源地2 a水位下降2.47 m，年均下降1.23 m；蒲城县袁家坡水源地4 a水位下降6.7 m，年均下降1.68 m，洛宾镇韩河供水站4 a下降6.7 m，年均下降1.68 m，均处于严重超采状态。

3.4 中部阶式台塬区

2005年至今，地下潜水位处于缓慢回升状态，年平均上升0.21 m；岩溶水因监测资料时间短无法做出判断。建议局部区域地下潜水可在详细评价后适当加大开采，减轻岩溶水的开采压力。

3.5 南部渭河平原区

2003年后，地下水潜水水位处于平稳波动状态，采补基本平衡。

3.6 蒲城农灌区超采区

自2009年至今，地下水潜水位已上升5.55 m。据调查，蒲城县2018年岩溶水开采量3 680.31万 m3，其中农业灌溉用水量113.05万 m3，占岩溶水总用水量的3.07%，由于地下潜水位上升幅度较大，因此，可根据具体情况适当加大开采，减少岩溶水灌溉水量，做到精准施策，优化调度。

4 岩溶水开发利用中存在的问题

4.1 岩溶水动态监测工作薄弱

地下水动态监测工作是地下水资源合理开发和有效保护的最基础性的工作，没有监测的盲目开采，会造成地下水严重超采、水质恶化、地裂缝等破坏生态环境和社会稳定等不可估量的损失。本次实地调查中发现，渭北已有岩溶水开采井399眼，大多未预留监测井，个别有监测井的水源地，资料不共享，造成政府管理对渭北岩溶水难以做到全面了解和统一管理。

4.2 岩溶水取水井建设管理程序不够完善

在调查过程中了解到，(1)审查环节有漏洞。因为无法判断是开采岩溶水还是普通承压水，普遍存在打800 m左右的深井按承压开采井报批，没有按开采岩溶水的程序进行严格审核。(2)建设过程中的监督管理较薄弱。表现为：所打井出水量不够或无水，随意移位重打，废弃的半拉子工程也不填埋置之不管，任凭杂物堆积；混合开采或上部止封不严格，造成串层污染，从目前岩溶水水质检测结果可以看出，局部岩溶水氟离子不断增高，已经造成污染。目前，在脱贫攻坚战、解决人饮工程过程中，打井数量猛增，如果继续这样打下去，后果不堪设想。

4.3 开发利用不合理

《陕西省地下水条例》第十八条明确规定“深层承压水作为饮用水源或战略储备及应急水源，应当严格限制开采，已经开发的应当规划建设替代水源，制定削减开采计划，逐步封停取水工程。”渭北地区严重缺水，大部分区域属高氟地下水区，水质苦咸、高氟地下潜水严重威胁着当地的群众身体健康，渭北“380”岩溶水成为解决渭北七县市320万人的重要生活饮用水源。但是，据调查统计，渭北岩溶水有43%用于生活饮水，仍有57%用于其他方面，其中：工业占22%、农业占6%、生态占11%、矿井岩溶疏干水占17%等。

5 渭北岩溶水开发利用建议

5.1 规划建设岩溶水监测站

规划建设岩溶水地下水动态监测站，通过对监测站监测的水位、水温、水质和水量数据进行分析研究，发布岩溶水水情预、警报，用数据指导开发和保护，落实最严格水资源管理制度，实现水位、水量双控目标，实现地下水资源优化调度，充分利用，合理开采，推动用水方式由粗放向节约集约转变，努力保障渭北岩溶水安全和促进渭北社会经济健康发展。

5.2 加强渭北岩溶水开发建设管理

(1)按照《陕西省地下水条例》第十八条：“地下水开发利用应当以浅层地下水为主，控制开采承压水。深层承压水作为饮用水源或战略储备及应急水源，应当严格限制开采，已经开发的，应当规划建设替代水源，制定消减开采计划，逐步封停取水工程。”规定要求，严格管理；(2)综合研究渭北岩溶水多年来的勘探成果，准确划定分区岩溶水的开采深度，明确每个区上开采深度达到多少就必须按照岩溶水管理办法进行审查管理，防止规避开采岩溶水管理的漏洞。(3)加大打井过程中质量的监督管理。在对钻井方案进行严格审查的同时，严格打井过程管理，主要审查机井取水地点、凿井深度、开采层段和井管结构设计、滤水管分布、钻进工艺、滤料选择等成井工艺，防止机井布局不合理造成区域性地下水超采引发地面沉降、地裂缝等生态环境地质问題；防止施工工艺不合理，造成地下水出水量减少、成井质量不高、越层串通污染地下水等严重问题。

5.3 加强统一开发利用和保护，做到优化调度

要遵循科学的发展观，依法实施岩溶水资源的科学管理、合理开发与保护，保证渭北岩溶水资源处于良性循环状态，使岩溶水资源的开发利用获得最大的效益，满足社会经济发展对水量和水质日益增长的需求，以岩溶水资源可持续利用保障渭北经济社会的可持续发展。目前，渭南市《渭北岩溶水开发利用及保护规划》已颁布，制定了用水总量控制、岩溶水水位控制、实行岩溶水用途控制及岩溶水水质保护目标，这将作为我市今后岩溶水开发利用的行动指南，必将对我市渭北岩溶水开发利用保护起到促进作用。

6 结语

本研究虽然是利用蒲城县仅有的一些监测数据进行分析，但结论是该区“380”岩溶水水位年下降都在1 m以上，潜伏的“水危机”明显存在，因此，加强岩溶水监测、加大水资源协调管理力度刻不容缓。