阜阳市区地下水动态分析与管控建议

万 响

针对阜阳市区因地下水长期超采导致的河湖干涸、地面沉降等问题，通过对市区地下水补给排泄条件、水位动态演化特征分析，发现了其地下水主要补给来源为大气降水入渗补给，主要排泄项为人工开采和侧向径流，其中人工开采是影响深层和中深层地下水位动态和空间分布的主要因素。基于此提出了该市区地下水管控建议，即注重节水，对于地下水漏斗区进行压采，利用地表水源替代地下水源。

一、阜阳市地下水资源现状

阜阳市位于安徽省西北部，黄淮海平原的南端，总面积9775km2，人口1056 万，辖区地势平坦开阔，略呈西北高，东南低之势。沙颍河与汾泉河在市区交汇。该市地处我国南北气候过渡地带，季风盛行，冬季寒冷干燥；夏季温暖湿润；人口稠密，人均水资源占有量不到500m3，约为全国人均水资源占有量的1/5，属于严重缺水地区。

阜阳市地下水蕴藏量丰富。根据地下水含水岩组地层岩性，含水空隙的类型，可以将其含水岩组划分为4 种基本类型：松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水岩组、碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组和岩浆岩类裂隙含水岩组。其中，松散岩类孔隙含水岩组几乎遍布整个平原区。

因为当地水资源短缺，导致了阜阳市地下水长期超采。根据《安徽省人民政府办公厅关于公布地下水超采区、限采区范围的通知》，阜阳市区、太和县、界首市、临泉县和颍上县各有1 个孔隙第三含水层组超采区，总超采面积1652.1km2，年均实际开采量2.33 亿m3。根据全国第三次水资源调查评价成果，阜阳市2001—2018年孔隙第三含水层组地下水漏斗中心年均水位下降速率为0.2～1.0m。

因地下水超采导致了河湖干涸、地面沉降、建筑物倾斜、开裂，桥梁、道路变形等问题，亟需对地下水开采行为进行管控，对超采问题进行整治。

二、地下水补给与排泄条件

（一）浅层孔隙水补给排泄分析

阜阳市属暖温带半湿润季风气候区。多年平均降水量850～950mm。降水主要集中在6—9月。大气降水入渗补给是本区浅层孔隙水的主要补给源，灌溉回渗补给量较少。据2016—2019年资料分析，全市大气降水入渗量为1.3450 亿m3/a，灌溉回渗补给量为95 万m3/a，合计为1.3545 亿m3/a。

蒸发、农业灌溉、农村居民用水开采、侧向径流是地下水排泄主要途径。根据2019年阜阳市区9月份浅层地下水位等值线图，浅层地下水泉河南及阜南路西高于28.00m；颍河东阜蚌路南及颍州王店镇至三十铺南浅地下水等水位低于27.00m；泉河北、阜蚌路北及其他地区在27.00～28.00m 之间。2019年9月份阜阳市区浅层地下水动态变化受气候变化影响，一般埋深1.94～4.76m。

（二）中深层孔隙水补给排泄分析

中深层孔隙水水位动态亦为开采动态类型，市区地下水流向开采中心，地下水降落漏斗呈现一长轴为北东-南西向的椭圆形（图1）。靠近中深层地下水降落漏斗中心监测孔水位波动较大，水位呈持续下降趋势。

图1 阜阳市区中深层地下水位等值线图（2019年9月）

深层孔隙水水位变化趋势与中深层类似，9月份平均埋深86.35m。市区南王店镇的9月份平均埋深52.59m；市区北周棚9月份平均埋深58.69m。

三、地下水位动态特征

（一）浅层地下水

浅层地下水年内水位动态随降水量、蒸发量和开采量的季节性变化呈周期性变化。一般来说，每年的11月份至翌年的2月份，降水量、蒸发量和开采量都较少，地下水位是一年中相对稳定的时期；3—5月份为主要的农业灌溉期，降水量少，潜水蒸发增大，农业开采量大，除沿淮及一些沿河流局部灌区外，平原地区地下水位均呈大幅度下降趋势，一般5月下旬到6月上旬出现年内最低水位；6—9月份为雨季，降水量较大，约占全年的70%～80%，由于得到降水入渗补给，且开采量又少，地下水位普遍大幅度回升，至9月下旬或10月上旬达到年内的最高水位。此后，地下水位将缓慢下降回落并渐渐趋于平稳。如此，地下水位完成了“稳定—下降—上升—稳定”的年内周期性变化（见图2），浅层地下水位年变幅最大为3m 左右，升降与河水位同步。年最高水位出现在河流行洪期和集中降水期，最低水位则出现在河水流量最枯，降水量少、蒸发量大的时期。因此，阜阳市区浅层地下水动态类型主要为气象—水文型。

图2 2017—2018年度阜阳市区城市水源地浅层孔隙水水位历时曲线图

（二）中深层地下水

中深层地下水位动态变化与降水补给有关，但反应迟缓。图3表明:中深层地下水变化周期与降水周期相比，水位上升期较雨季滞后2～3 个月左右，水位下降期较非雨期滞后5 个月左右。这些动态特征表明，中深层地下水系统因上覆有较厚的隔水层，难以接受大气降水的直接补给而是通过接纳来自距离较远补给区的地下水径流，间接接受大气降水补给。该层地下水水位变化与开采密切相关。因此，中深层地下水动态类型主要为气象—水文―开采型，受开采影响最为显著。深层地下水动态变化趋势与之类似。

图3 中深层福润站观测孔水位动态变化过程线图（2018年）

四、地下水漏斗发展趋势

图4为2017年12月中深层地下水埋深等值线图。该图显示，阜阳市区中深层地下水开采漏斗在颍州区和颍东区，漏斗面积约为825km2。颍州区形成以水资源处观测站为中心的中深层地下水开采漏斗，漏斗中心地下水埋深42.27m。颍东区形成以向阳路为中心的中深层地下水开采漏斗，漏斗中心埋深59.18m。

图4 阜阳市区中深层地下水埋深等值线图（2017年12月）

图5为2018年12月中深层地下水埋深等值线图。与2017年数据相比，该图显示，2018年中深层地下水开采漏斗面积约为827km2，比上年扩大了2km2。颍州区漏斗中心埋深42.77m，比上一年加深了0.5m。颍泉区漏斗中心埋深59.04m，比上一年减小了0.14m。

图5 阜阳市区中深层地下水埋深等值线图（2018年12月）

五、结论与建议

（一）结论

根据阜阳市区地下水动态演化和地下水漏斗发展趋势分析可知，其浅层孔隙水主要接受大气降水及农灌回渗和侧向径流补给，蒸发、农业灌溉和农村居民用水开采、侧向径流是其主要排泄途径，地下水流场受河流水位影响明显。浅层地下水动态类型主要为气象—水文型。阜阳市区中深层孔隙水水位动态表现为气象—水文—开采动态类型，受开采影响最为显著。靠近中深层地下水降落漏斗中心监测孔水位波动较大，城北周棚水位呈持续下降趋势。

阜阳市区浅层地下水位呈现西北高—东南低，形成以示范观测站为中心的漏斗区。阜阳市区中深层地下水开采漏斗在颍州区和颍东区，漏斗面积约为825km2。颍州区形成以水资源处观测站为中心的中深层地下水开采漏斗，颍东区形成以向阳路为中心的中深层地下水开采漏斗，且有扩展的趋势。

在丰水年、平水年和多年阜阳市区浅层地下水平均补给量均大于排泄量，处于正均衡，总体上未呈明显趋势性升降变化，年水位基本随降水丰枯变化，说明阜阳市区浅层地下水还有开采潜力。

据2018年资料分析，阜阳市区中深层地下水总补给量为0.359 亿m3，人工开采量为0.4700 亿m3，表现为负均衡，水位呈下降趋势，漏斗面积仍在扩大。

（二）地下水管控建议

阜阳市区中深层和深层地下水位持续下降导致了地面沉降、地表建筑物变形等局部问题，亟需整治。建议：（1）调减颍州区和颍东区的地下水开采量，防止地下水位继续下降。为了满足各区用水要求，应开辟新水源。市区应尽快调整现状开采方案，尽力压采中深层和深层地下水，严禁新增中深层和深层地下水开采量，以遏制其地下水位的下降趋势。在开采浅层地下水时应进行科学评价，确立最佳开采方案。（2）合理利用地表水源和外调水源，以应对当地水源不足问题。（3）强化节水，推广节水新技术，发挥市场调节作用，以降低用水总量。农业节水方面，大力推广喷滴灌、管道灌等节水设备和技术，使有限的水资源在总体上发挥最大的效益。（4）加强非常规水资源利用，鼓励道路浇洒、降尘、绿化、农业灌溉等方面使用中水。（5）加强地下水动态监测和预报预警，为地下水管控提供依据■