长江流域地下水资源分布及开发情况

李琳莉

（黄冈市生态环境局蕲春县分局，湖北 黄冈 435300）

长江流域地下水资源利用的潜力很大，所以，通过准确摸底在“大保护”新形势下长江流域地下水资源的数量与质量，并深入研究如何科学合理地利用与保护长江流域地下水资源，对于推动自然资源的可持续利用，实现流域经济建设和水资源环境保护的和谐发展有着重要意义。

1 长江流域研究区域概况

1.1 长江流域自然地理

长江是中国第一大河，长江干流全长接近6 400 km，资源头到入海口，水面落差约6 600 m，流域总面积180×104km2。长江发源于青海省唐古拉山脉，流经青海省、西藏自治区、四川省等19个省、市、自治区，穿越丘陵、平原、山脉、高原等多种不同地形，最终在上海市的崇明岛汇入东海。整个流域自北向南横跨干旱、半干旱、半湿润，湿润四个气候分区，呈现多样性气候，但大部分地区属于副热带季风区，热量资源丰富。江源区气温是整个流域最低的地方，中下游多年平均气温为17 ℃左右，年降水量为1 092 mm，年实际蒸散量为835 mm。

整个流域的形状为东西扁长，南北较短，地势西高东低，长江上游主要有山地和丘陵，下游则以平原居多，整个流域山地丘陵占据近七成，平原近三成。

1.2 长江流域水文地质

从各个方面以及地貌水文等条件，长江流域主要可以划分为平原区和山丘区两种类型。以基岩裂隙水和岩溶水为主的山丘区，前者含水岩组主要包括一般碎屑岩、变质岩和岩浆岩，贮水构造分布极不均，含水性能差异较大，富水性中等、弱；而后者主要分布在滇、黔、川、渝、渝、鄂、湘等地区，富水性强、中等；基岩裂隙水和岩溶水两种地下水矿化度普遍小于1 g/L。平原区地下水则以松散岩类孔隙水为主，含水岩组以第四系、古近系、新近系等松散、松软沉积物为主，岩石孔隙发育，富水性强、中等，在流域内各处都有出现。

流域中的山丘部分地下水全部通过降水来补充，其排泄多是通过河道排泄，非常一小部分则是被开采和在山涧河谷被蒸发；而平原区的补充来源则比山丘区丰富，除了降水之外，还可通过地表水以及山前侧向补充，其排泄比山丘也更为平均，河道排泄和开采蒸发各占50%左右。

2 研究方法和数据来源

查阅资料后，选择将山丘和平原分区进行计算，选择流域中矿化度较小的部分（小于2 g/L）的浅层地下水，研究将平原区划分为一般平原区及山间平原区2种Ⅱ级类型区，将山丘区划分为一般山丘区和岩溶山区2种Ⅱ级类型区。而一般平原区又可划分为162个Ⅲ级类型区，山间平原区可划分为78个Ⅲ级类型区，一般山丘区可划分为422个Ⅲ级类型区，岩溶山区可划分为168个Ⅲ级类型区，全部共计830个Ⅲ级类型区，本研究将Ⅲ级类型区作为基本计算单元。针对平原区地下水，研究采用补给量法进行计算，并统计其对应的排泄量，以便进行水量均衡分析。而对于山丘区地下水，采用排泄法进行计算，并以总排泄量来表示山丘区地下水资源量。为确定各区域对应的地下水类型，本次研究以县级行政区及水资源三级区套地级行政区为分区单元，当分区单元均为单一平原区或山丘区时，该分区单元地下水资源量无重复计算量；而当分区单元包括平原区和山丘区2种地下水类型时，考虑到平原区的部分补给量来源于山丘区的排泄量，因此该类区域进行分区单元地下水资源量计算时，需要从平原区和山丘区的地下水资源量之和中扣除二者的重复计算量，计算公式如式（1）（2）所示：

（1）第1部分是平原区地下水资源中的山前侧向补给量，该部分水量又作为排泄量计入山丘区的地下水资源量中。

（2）第2部分是平原地表水体中由山丘区河川基流量组成的部分。因此，两者重复计算量可用式（2）进行计算。式中：Qcb、Qjp分别为平原区山前侧向补给量、山丘区河川基流形成的平原区地表水体补给量。最终，文章依据分区单元的地下水资源量分析成果，统计了长江流域各水资源二级区和省级行政区地下水资源量。

3 地下水分布特征

3.1 长江流域地下水资源分区

根据长江流域Ⅲ级类型区2001~2016年水文气象资料及水文地质参数，通过上述方法计算出各个分区的地下水资源量，分析统计出长江流域地下水的资源分布情况，平原区的地下水资源明显丰富于丘陵区，是富集区，资源量高达250.2×108m3。其中平原区的上游流域模数均值明显高于中下游流域的模数均值，北岸大于南岸模数均值。省级行政区来看，陕西省及四川省的地下水资源模数显著高于其他省份的模数，其余省份对应的模数相差不大，整体处于18.0×104~24.0×104m3/km2之间。

3.2 长江流域地下水位变化

从20世纪以来，随着人口增长和城市化发展，中国地质调查局开展了其他以及长江地下水年度统测工作，长江流域统测面积92×104km2，主要在平原盆地区，包括四川盆地、昆明盆地、昭通盆地、江汉—洞庭盆地、南襄盆地、鄱阳湖周缘平原、长江皖江段、长江三角洲等地区。地下水主要有快速下降、缓慢下降两种下降方式。长江流域的丰水期、枯水期是七八月份和十一、十二月份，在这两段时间开始进行地下水统测。这些年随着城市规模的扩大、工业生产和农业灌溉用水量增加，城市水源地和农业井灌区地下水位均出现不同程度下降，但是长江流域的统测结果显示，2020年度长江流域地下水水位基本保持稳定，丰枯季水位变差不大。总体上，长江流域浅层地下水位的下降，在上游较下游明显、流域北侧较南侧显著。

3.3 长江流域地下水降落漏斗变化

然而，由于过去一段时间内地下水的过度开采，水位下降至难以恢复，使某些区域形成大面积的降落漏斗。长江流域因地下水长期开采造成的水位下降区主要在南襄盆地和苏锡常平原等地区。

2020年度丰水期，南襄盆地浅层地下水位埋深在0.48~35.80 m，平均埋深12.10 m，平均水位高程为114.37 m,最大降幅为5.46 m，最大升幅为9.43 m。相比2019年，2020年南襄盆地统测区无新增地下水降落漏斗，原襄阳市区地下水降落漏斗因水位抬升已消失。原南阳市区地下水降落漏斗中心水位降幅约4.3 m，以112 m等水位线闭圈，漏斗面积增大48 km2，同比增大269%；原新野县地下水降落漏斗中心水位降幅1.2 m，以97 m等水位线圈闭，漏斗面积为230 km2，同比增大约41.5%。南襄盆地地下水主要补给来源为降雨入渗补给，排泄去向以人工开采为主。相比2019年，南阳市降雨量相对减少，但因市区集中供水、农田灌溉用水量的增大，使开采量增大约1×108m3，南阳市地下水降落漏斗范围不断扩大；襄阳市相比2019年年降雨量增加约100 mm，开采量减少约0.3×108m3，使襄阳市地下水水位高程整体出现回升状态，襄阳市区漏斗已消失。

苏锡常水位降落漏斗是形成时间最早、分布面积最广、水位埋深最大的水位降落漏斗。地下水统测表明，苏锡常地区浅层地下水埋深总体较浅，浅层地下水水位整体相对稳定，季节性变化较明显。中部和东部的大部分地区地下水水位埋深小于5 m；在东部宁镇扬丘陵岗地地区多发育岩溶水和裂隙水，地下水埋深较大，整体埋深在20 m以内。浅层地下水水位高低与地形起伏相一致，整体上西高东低，且越向西部，水位等值线越平缓。

苏锡常地区深层地下水水位呈逐年上升趋势，北部深层水埋深较浅，南部和东南部苏锡常及南通地区水位埋深较大，且存大面积地下水降落漏斗。在常州市区、无锡市区及江阴地区存在相对较大面积的降落漏斗，中心水位埋深约45.62 m，面积约为439 km2；漏斗中心最大水位埋深呈现波动状态，由2019年的136.5 m变化为135.8 m。苏锡常地区深层地下水禁采以来成效显著，区域性水位持续下降的局面得到有效控制。

长江流域地下水下降区（漏斗）面积普遍小于50 km2，在南襄盆地以及苏锡常平原地区分布面积相对较大。漏斗主要成因是工农业开采用水以及基坑开挖排水，随着地下水压采的实施，地下水漏斗面积在逐年减小。但地下水压采、禁采措施不是解决地下水资源开发与控制地面沉降矛盾的积极对策和科学方法。应从水文地质条件、地质环境等客观条件出发，根据地下水功能要求、水资源配置方案及地下水利用保护的需要，对其实行宏观调控，形成地表水资源和地下水资源的统一规划、统一调度、统一利用的科学格局，合理利用浅层地下水资源，增加水资源调蓄能力。

4 长江流域地下水资源特征

4.1 长江流域地下水资源数量

长江流域多年平均地下水资源量为2 468×108m3，约占全国地下水资源量的30.3%，其中山丘区地下水资源量为2 255.8×108m3，平原区地下水资源量为247.6×108m3。根据2006~2020年水资源公报和自然资源部地下水资源量统计结果，从年际变化来看，长江流域地下水资源量最丰富的年份为2016年，达2 706.5×108m3，其次为2010年，达2 619×108m3。2011年由于旱情严重，地下水资源量仅为2 138×108m3。长江流域地下水资源量在空间分布上具有一定的不均匀性，2020年长江上游（宜昌以上)地下水资源量为1 132.19×108m3，占全流域的46.8%；长江中游（宜昌至湖口)地下水资源量为1 125.67×108m3，占全流域的46.5%；长江下游（湖口以下）地下水资源量为163.84×108m3，占全流域的6.7%。

4.2 长江流域地下水水质

长江流域水环境总体优良，长江流域的水质上游优于中下游，云贵渝等岩溶水分布区的水质明显好于其他地区。部分地区锰、铝含量偏高的原因是降水量的减少和原生劣质水的广泛分布。保证长江流域地下水水质良好在整个“长江大保护”中占据重要地位。

5 长江流域地下水开发利用现状

中国人均地下水拥有量为172.97 m3，人均地下水资源拥有量与经济发展增加的用水需求之间的矛盾加深，尤其是长江下游地区，2020年，上海市的人均地下水资源仅为56.96 m3。长江流域人均地下水资源区域分布与地区经济发展水平呈反比，在经济发达的江浙沪地区，人均地下水资源较少，而在经济欠发达的西南地区，人均地下水资源超过了平均水平。2020年，长江流域人均地下水拥有量排名前三的分别是四川省、青海省、湖南省，分别为723.21 m3、644.43 m3、659.98 m3；万元产值地下水用水量排名前三的分别是青海省、四川省、贵州省，分别为130.31 m3、125.15 m3、114.67 m3，广东、福建在长江流域所占面积较小，故未纳入地下水资源配置的计算。

6 结论

（1）长江流域降水的地区分布不均，总体上东部大于西部，南部大于北部，中游大于上游；长江流域蒸散发空间分布大体上呈现东部高于西部，低海拔高于高海拔，干流附近高于其他地区的特征；长江流域径流量年际变化较大，年内分配与降水相同，主要集中在夏季。

（2）2020年度长江流域地下水水位总体保持稳定，丰枯季水位变化总体不大，局部地区地下水降落漏斗面积减小，地下水位呈回升趋势。长江流域地下水储变量较去年整体上呈增加趋势，但是在乌江流域呈轻微减少状态，四川盆地增加最为明显，共增加23.72×108m3。

（3）长江流域总体地下水资源量丰富，2020年地下水资源总量为2 421.7×108m3。其中，山丘区地下水资源量为2 092.79×108m3，平原区为331.32×108m3。长江中上游地区地下水资源量丰富，在整个长江流域地下水资源量占比较高，长江下游地区单位面积地下水资源量丰富，但流域面积较小，地下水资源总量有限。

（4）长江流域水环境总体优良，长江流域的水质上游优于中下游，云贵渝等岩溶水分布区的水质明显好于其他地区。部分地区锰、铝含量偏高的原因是降水量的减少和原生劣质水的广泛分布。

（5）长江流域地下水开发利用水平整体很低，地下水资源开发利用潜力大，局部地区由于以往不合理的开发所引发的环境地质问题已大为改善，岩溶塌陷、地面沉降等问题得到了较好的控制。