陜西省沿渭主要城市超采區地下水位變化動態分析

賀樂榮

(陜西省地下水管理監測局，陜西 西安 710003)

地下水是水資源的重要組成部分，是陜西省一些主要城市工農業生產和生活及生態用水的主要水源。隨著社會經濟的發展，陜西省沿渭四大主要城市西安、寶雞、咸陽和渭南在20世紀80年代開始大量開采地下水資源，從而導致陜西省沿渭主要城市一些地區出現了諸如地下水超采、水質污染以及生態環境惡化等生態環境問題，這些問題給陜西省經濟社會發展和生態環境造成很大危害，嚴重影響了陜西省地下水資源的可持續利用和經濟社會可持續發展。針對這一現狀，我省對沿渭主要城市的地下水超采區進行了明確劃定，劃定了禁采區和限采區，提出了地下水超采區管理保護的具體目標及實施措施。在超采區管理保護方案實施幾年來，沿渭各市全面開展了轄區內地下水超采治理保護工作，在機構建設、完善體制機制、加大社會輿論宣傳、加強相關法規制度建設、地下水壓采限采措施的制定及實施等方面，開展了扎實有效的工作，治理保護工作成效顯著，地下水水位逐步恢復，超采區面積明顯減少，地下水環境得到進一步涵養。

1 沿渭主要城市概況

1.1 沿渭地貌特征

陜西省地域南北跨度大，地貌類型復雜多樣，秦嶺西部的太白山最高，海拔3767 m，秦嶺以南的白河縣最低，海拔190 m。地勢總的特點是南北高，中間低。以秦嶺、北山為界，北部為陜北黃土高原，中部為關中斷陷盆地(平原)，南部為陜南褶皺斷塊山地(秦巴山區)。全省山地面積(含黃土高原)為127 093 km2，占總面積的61.8%，平原盆地面積為38 580 km2，占總面積的 18.8%，沙地荒漠面積 39 930 km2，占總面積的19.4%。

沿渭西安、寶雞、咸陽和渭南四市均位于關中斷陷盆地(平原)。關中盆地南倚秦嶺，北界北山，西起寶雞，東止潼關，東西長約400 km，南北寬30～80 km，面積1.91萬 km2，占全省面積的9.3%，海拔325～900 m，地勢西高東低，自山前向盆地中心，分布著洪積扇裙—黃土臺塬—河流階地等地形，盆地中部地勢較為平坦，素有“八百里秦川”之稱，是陜西省工農業生產和經濟發展的重點地區。秦嶺山前洪積扇主要堆積粗粒物質，常具較大的厚度;北山山前洪積扇顆粒較細，大部分被黃土覆蓋。黃土臺塬具階梯狀臺面。一級黃土臺塬，海拔540～880 m，分布連續，塬面寬闊平坦，微向河谷方向傾斜，塬面上有洼地、丘崗分布。二級黃土臺塬，海拔600～950 m，零星分布。臨潼驪山以南，黃土梁峁地形波狀起伏，溝谷發育，海拔650～1 000 m。渭河一二級階地較發育，階面平坦開闊，二級以上階地主要分布在寶雞至眉縣渭河南岸以及較大支流如千河、洛河、灞河等河流東岸。上覆不同時代的黃土，稱為“黃土覆蓋階地”。在渭、洛河匯流處的一級階地上，分布著風成沙丘地形—大荔沙苑。

1.2 地下水開發利用現狀

關中沿渭四市在全省總供水量中所占比重較大，從其供水結構來說，地下水供水比重較大，地表水供水比重較小，地表水利用程度不高，過分依賴地下水。關中盆地2005年總供水量46.8 841億 m3，占全省總供水量的59.53%，其中地表水供水19.6404億 m3，占關中總供水的41.89%，地下水供水26.6086億 m3，占關中總供水的56.75%，污水回用及其它供水0.6351億m3。沿渭四市的地下水開發利用程度都較高，在各市城區和近郊，以及工業集中區，由于經濟的迅速發展，工礦企業生產規模的發展，蓄水量不斷增大，加之城市生活、居民生活用水量劇增，且各水源地的自來水廠幾乎是全部開采使用地下水，發生采補嚴重失調，水位大幅度下降，地下水區域性下降漏斗不斷擴大，并帶來嚴重的環境地質問題。形成地下水超采區。沿渭四市地下水開采量見表1。

表1 沿渭四市地下水年開采量分析表

1.3 超采區概況

陜西省沿渭主要城市西安、寶雞、咸陽和渭南四市2006年共劃定地下水超采區12處，總面積594.54 km2。其中，一般超采區 5處，面積 285.67 km2;嚴重超采區 7處，面積308.87 km2。經對超采區地下水可開采量復核，12處超采區地下水可開采量總計為40629.95×104m3/a，多年平均地下水實際開采量為 52 291.60×104m3/a，年均超采量11 661.65×104m3/a。根據嚴重超采區的超采程度等指標，對其進一步劃定了禁采區2處，面積241.00 km2;限采區6處，面積67.87 km2。其中西安市地下水超采區5處，總面積510.25 km2，年均超采量 9 608.79 ×104m3/a。其中一般超采區1處，面積 226.50km2，嚴重超采區 4處，面積 283.75 km2，劃定禁采區 2處，面積 241 km2，限采區 3處，面積42.75 km2;寶雞市地下水超采區1處，即石壩河水源地超采區，面積2.69 km2，年均超采量 182.86 ×104m3/a;咸陽市地下水超采區劃定地下水超采區4處，總面積52.37 km2，年均超采量 1479.95×104m3/a。其中一般超采區 2處，面積34.55 km2，嚴重超采區 2 處，面積 18.72km2，劃定限采區 2處，面積17.82 km2;渭南市地下水超采區劃定地下水超采區2 處，總面積 29.23 km2，年均超采量 390.05 ×104m3/a。其中一般超采區1處，面積21.93 km2，嚴重超采區1處，面積7.30 km2。劃定限采區 1 處，面積 7.30km2。

2 影響超采區地下水動態因素分析

2.1 降水量

降水是補給地下水資源的有效途徑，是影響地下水動態變化的重要因素。通過對沿渭西安、寶雞、咸陽、渭南四市城區降水資料的分析和研究，可以得知以上四市2005～2008年降水大致呈平水平、豐水年、再到枯水年的變化過程。各市降水情況又不盡相同。西安市城區各年降水量基本上呈現出平水年、豐水年、枯水年的大致格局。其中2005年和2006年平均降水量分別為568.70 mm和577.90 mm，屬平水年;2007年平均降水量為706.80 mm，屬豐水年;2008年平均降水量為443.20 mm，屬枯水年。寶雞市城區各年降水量基本經歷了平水年到枯水年的變化過程。其中2005～2007年降水量分別為 627.60 mm、622.20 mm 和 589.60 mm，屬平水年;2008年平均降水量為398.20 mm，為枯水年。咸陽市城區各年降水量基本上呈現出平水年、豐水年、枯水年的大致格局。其中2005年和2006年平均降水量分別為500.50 mm和459.50 mm，屬平水年;2007年平均降水量為780.20 mm，屬豐水年;2008年平均降水量為 415.80 mm，屬枯水年。渭南市城區各年降水量基本上呈現出平水年、豐水年、平水年的大致格局。其中2005年和2006年平均降水量分別為475.00 mm和474.50 mm，屬平水年;2007年平均降水量為568.90 mm，屬豐水年;2008年平均降水量為465.50 mm，屬平水年。2005～2008年沿渭主要城市市區降水量詳見表2。

表2 2005～2008年降水量統計表 mm

2.2 地下水開采量

地下水開采量是影響地下水動態變化的一個重要因素。通過資料分析及工作調研，2005～2008年沿渭西安、寶雞、咸陽、渭南四市地下水開采量總體呈下降趨勢，地下水開采量在總供水量中所占比例也在逐年下降，四市地下水開采總量占四市總供水量的比例分別為 64.75%、59.53%、59.77%和 58.89%。西安市城區各年度地下水開采量分別為4.53億 m3、4.50億 m3、3.62億m3和4.09億m3，總體呈現減少趨勢。地下水占總供水量的比例也在逐年減少，分別為 59.31%、57.45%、55.11%和 53.36%;寶雞市城區各年度地下水開采量分別為0.50億 m3、0.39億 m3、0.77億 m3和0.25億 m3，總體呈減少趨勢。地下水占總供水量的比例也呈總體減少趨勢，分別為51.55%、38.00%、43.14%和29.63%;咸陽市城區各年度地下水開采量分別為1.43億 m3、1.16 億 m3、1.18 億 m3和1.47 億 m3，總體呈現減少的趨勢。與前三年相比，2008年地下水開采量較大主要是由于該年是枯水年，降水量較前三年減少9.51% ～46.71%。但是地下水開采量占總供水量的比例總體呈現增加趨勢，分別為92.86%、96.02%、96.04%和96.35%，充分說明了地下水一直是咸陽市的主要供水水源;渭南市城區各年度地下水開采量分別為0.59億 m3、1.82 億 m3、2.03 億 m3和2.03 億 m3，總體呈現持續增大的趨勢。地下水開采量占總供水量的比例總體呈現減少的趨勢，分別為 79.73%、57.79%、64.74%和 62.05%。

2.3 地表水供水量

地表水是城市供水的重要水源，對改善城市供水結構發揮著重要作用。通過資料分析和調查，在地表水城市供水方面，除咸陽市幾乎無變化外，其余三市均呈增加趨勢。地表水在城市總供水量中的比例逐步增大。地表水供水比例的增大可以極大緩解地下水供水壓力，超采區面積逐步恢復減少。2005～2008年四市地表水供水量占四市城市總供水量的比例分別為 34.68% 、40.47% 、40.22% 和 41.07% 。西安市城區各年度地表水供水量分別為3.11億 m3、3.33億 m3、2.95億 m3和3.58億 m3，總體呈現增大趨勢。地表水占總供水量的比例也在逐年增加，分別為40.65%、42.53%、44.90%和46.67%;寶雞市城區各年度地表水供水量分別為0.47 億 m3、0.64 億 m3、1.01 億 m3和 0.60 億 m3，總體呈現增大趨勢。地表水占總供水量的比例也在逐年增加，增加幅度較大，分別為 48.45% 、62.13% 、56.74% 和 69.77%;咸陽市城區各年度地表水供水量分別為0.05億 m3、0.05億 m3、0.05億 m3和0.06億 m3，基本持平，無明顯變化。地表水占總供水量的比例也基本保持不變，分別為3.25%、4.13%、4.10%和3.92%。這就充分說明了地下水資源一直是咸陽市城市供水的主要水源;渭南市城區各年度地表水供水量分別為 0.15 億 m3、1.33 億 m3、1.11 億 m3和 1.24 億 m3，總體呈現增大趨勢。地表水占總供水量的比例也呈增加趨勢，分別為 20.27% 、42.21% 、35.35% 和 37.92% 。

3 超采區地下水變化動態分析

通過對沿渭四個城市地下水超采區監測資料的分析計算，結合各市地下水動態影響因素的分析，分析總結出2005.12.26～2008.12.26(以下簡稱統計時段)沿渭主要城市地下水超采區地下水位動態變化情況。

3.1 西安市主要采取封停城區自備井致使城區超采區地下水位上升明顯

通過關閉封停城區自備井、壓采限采措施，累計封停封填各類自備水源井1285眼，年減少地下水開采量2 190萬m3。隨著黑河引水、石頭河城市供水等地表水工程的建成，西安城市供水結構得到顯著改善，地下水資源在城市供水中所占比例也在逐年降低，由2005年的59.13%減少到2008年的53.36%。地下水開采量也逐年減少，由2005年的4.53億 m3減小到2008年的4.09億 m3，凈減少 0.44億 m3。加之城市節水等水資源保護行動的推進，近幾年城區地下水超采區地下水埋深明顯回升。現有五個超采區地下水埋深平均上升了1.61m，年均上升0.54 m/a，地下水超采區面積由2005年前的510.25 km2減小到 2008年的483.23km2，減少了30.02 km2，使城區地下水得到了有效保護和涵養。在統計時段內，西安市五個地下水超采區地下水埋深平均上升了1.61 m，年均上升0.54 m/a，地下水位總體呈上升趨勢。各超采區:①西安市城區嚴重超采區地下水埋深上升了3.58 m，年均上升 1.19m/a，超采區面積減少了 28.38 km2，年均減少9.46km2;②浐灞河間嚴重超采區地下水埋深上升了2.22m，年均上升 0.74 m/a，超采區面積減少了 0.90 km2，年均減少0.30km2;③灞東水源地嚴重超采區地下水埋深上升了4.25m，年均上升 1.42m/a，超采區面積減少了 0.68 km2，年均減少0.23 km2;④灃、氵皂 河水源地嚴重超采區地下水埋深上升了1.68 m，年均上升0.56 m/a，超采區面積減少了2.34 km2，年均減少0.78 km2;⑤西安市郊區超采區地下水埋深下降了0.52 m，年均下降0.17 m/a，超采區面積增加了5.29 km2，年均增加 1.76 km2。

3.2 寶雞市通過關閉城區自備井、實施節水措施和調整城市供水結構方式，使城區地下水位逐步回升

重點采取關閉城區自備井與實施節水措施相結合的方式，積極調整和改善城市供水結構，引用馮家山水庫庫水向城區供水，減少了對地下水資源的開發利用程度。累計關閉自備井275眼，加之節水措施的普遍實施，市區地下水開采量逐年減少，地下水開采量由2005年的0.50億 m3減小到2008年的0.25億 m3，減少了0.25億 m3，地下水占整個城區供水量的比例也由51.55%減少到29.63%。加之金渭湖的建成，市區地下水得到有效的補給，市區地下水基本上實現了采補平衡。市區地下水位上升顯著，地下水埋深平均上升了30.12 m，年均上升10.04 m/a，市區唯一的石壩河水源地超采區也基本消失。寶雞市地下水超采區即石壩河水源地超采區，在統計時段內地下水埋深上升了30.12 m，年均上升10.04 m/a，地下水水位上升幅度較大，超采區基本消失。

3.3 咸陽市主要制定管理保護實施細則，對地下水超采區保護起到實效

針對長期以來城區供水水源單一，對地下水依賴性強的實際情況，制定了具體的管理保護實施方案細則。近年來，累計關閉自備水源井115眼，實現了超采區壓采地下水開采量1 000萬m3的近期目標。城區四個超采區地下水埋深平均上升了1.30 m，年均上升0.43 m/a，超采區面積也由2005年的52.37 km2減小到2008年的46.53 km2，減少了5.84 km2。咸陽市四個地下水超采區在統計時段內地下水埋深平均上升了1.30 m，年均上升0.43 m/a，地下水位總體呈上升趨勢。具體情況是:①咸陽市城區中心嚴重超采區地下水埋深上升了2.33m，年均上升0.77 m/a，超采區面積減少了2.64 km2，年均減少0.88 km2;②咸陽市郊區超采區地下水埋深下降了0.03 m，年均下降0.01 m/a，超采區面積基本未變;③西北橡膠廠水源地嚴重超采區地下水埋深上升了0.87 m，年均上升 0.29 m/a，超采區面積減少了 0.17 km2，年均減少0.06 km2;④秦都區灃東超采區，地下水埋深上升了 1.19 m，年均上升 0.39 m/a，超采區面積減少了 3.05 km2，年均減少 1.02 km2。

3.4 渭南市通過嚴格控制機井審批和積極尋找替代水源，減少對超采區的地下水開采，穩定地下水位

針對地表水水源匱乏、城區供水量不足的實際情況，結合實際，重點對報廢的水源井進行封閉，不再審批新的水源井，同時積極尋找替代水源，采取從尤河水庫向城區供水，減少了對城區地下水的開采，城區地下水開采量穩定在1.80～2.03億 m3之間，部分地下水水位下降區逐漸變為穩定區。兩個地下水超采區地下水埋深平均上升了1.44 m，年均上升0.48 m/a，地下水位總體呈上升趨勢。超采區面積也由2005年的29.23 km2減小到2008 年的 26.20 km2，減少了 3.03 km2。

渭南市兩個地下水超采區地下水埋深平均上升了1.44 m，年均上升0.48 m/a，地下水位總體呈上升趨勢。其中杜橋嚴重超采區地下水埋深上升了4.52 m，年均上升1.51 m/a，超采區面積減少了 2.28 km2，年均減少 0.76 km2;渭南市城區超采區地下水埋深上升了0.41 m，年均上升0.14 m/a，超采區面積減少了 0.75 km2，年均減少0.25 km2。

沿渭四個重點城市地下水超采區地下水位動態變化情況見圖1～圖4。

圖1 2005～2008年西安市城區超采區地下水位埋深變化圖

圖2 2005～2008年寶雞城市城區超采區地下水位埋深變化圖

圖3 2005～2008年咸陽市城區超采區地下水位埋深變化圖

圖4 2005～2008年渭南市城區超采區地下水位埋深變化圖

4 結語

(1)西安市:成功地走出了一條政府主導、行業推動、全社會建設的路子，大規模的開展了地下水保護行動和封停自備井井活動，有效涵養了地下水源，遏制了地面沉降、地裂縫等環境地質問題，使城區地下水位并呈逐年上升趨勢。(2)寶雞市:累計關閉自備井240眼，加之馮家山庫水引進市區后，金渭湖、清姜河、金陵河等多處蓄水工程的建成，市區供水結構大為改善，以及節水措施的普遍實施，市區地下水開采量逐年減少，各水源地地下水位明顯回升，超采區已在逐漸消失。(3)咸陽市:扎實開展地下水管理保護工作，緊緊圍繞地下水壓采、節約用水、地下水水質保護和地下水動態監測網建設四個方面開展工作，實現了超采區治理的近期目標，取得了實效。(4)渭南市:機井數量位居全省前列，年地下水開采量占可開采量的71.57%。部分地區存在長期超采。通過加強井灌規劃與管理，積極尋找替代水源，，減少了對城區地下水的開采，部分地下水水位下降區變為穩定區。使超采區地下水位下降趨勢明顯減弱。