陽(yáng)高縣地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)及開(kāi)發(fā)利用研究

常玉萍

（大同市水文水資源勘測(cè)分局，山西 大同 037008）

陽(yáng)高縣位于山西省境北部?jī)?nèi)外長(zhǎng)城之間，地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原交接地帶的外長(zhǎng)城腳下，屬大同市所轄，總面積1 705 km2。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，水資源供需矛盾日趨突出，地下水資源已成為陽(yáng)高縣城鄉(xiāng)生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的重要供水水源。因此，有必要開(kāi)展全縣地下水資源評(píng)價(jià)，摸清全縣地下水資源狀況，科學(xué)評(píng)估地下水及其開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，為合理開(kāi)發(fā)、高效利用、有效保護(hù)、優(yōu)化配置水資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 地下水資源量評(píng)價(jià)

地下水是指賦存于飽水巖土空隙中的重力水，地下水資源量是指地下水體參與水循環(huán)可以逐年更新的動(dòng)態(tài)水量。

1.1 地下水資源評(píng)價(jià)分區(qū)劃分

陽(yáng)高縣山區(qū)皆為一般山丘區(qū)，面積996.4 km2，占全縣總面積的58.4%；盆地面積708.6 km2，占全縣總面積的41.6%，評(píng)價(jià)分區(qū)見(jiàn)表1。

表1 陽(yáng)高縣地下水資源評(píng)價(jià)分區(qū)表 單位：km2

此次水資源評(píng)價(jià)按流域分區(qū)進(jìn)行。根據(jù)陽(yáng)高縣流域特征及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，將全縣劃分為6個(gè)流域分區(qū)，即鎮(zhèn)川河區(qū)、黑水河區(qū)、黃水河區(qū)、白登河區(qū)、吾其河區(qū)、桑干河區(qū)，在此基礎(chǔ)上按地形地貌及水文地質(zhì)條件劃分為3級(jí)類型區(qū)：Ⅰ級(jí)類型區(qū)將評(píng)價(jià)區(qū)劃分為平原區(qū)和山丘區(qū)；Ⅱ級(jí)類型區(qū)將山丘區(qū)劃分為一般山丘區(qū)、巖溶山區(qū)、山間盆地平原區(qū)；Ⅲ級(jí)類型區(qū)將各類型區(qū)分別劃分為若干均衡計(jì)算區(qū)。

1.2 地下水資源量計(jì)算

計(jì)算采取評(píng)價(jià)系列為1956—2008年的多年平均地下水資源量。根據(jù)地下水的補(bǔ)排特性，平原區(qū)地下水資源量按補(bǔ)給量法計(jì)算，山丘區(qū)地下水資源量按排泄量法計(jì)算，再扣除兩者之間的重復(fù)量，即為該區(qū)地下水資源量。

表2 陽(yáng)高縣地下水資源量匯總成果表

平原區(qū)補(bǔ)給量：根據(jù)盆地平原區(qū)地下水補(bǔ)給來(lái)源，其總補(bǔ)給量Q總補(bǔ)=Q降+Q側(cè)+Q河+Q渠+Q田+Q井+Q污。

山丘區(qū)排泄量：根據(jù)山丘區(qū)的消耗途徑，一般山丘區(qū)的排泄量Q山排=Rg+Q側(cè)+Q潛+Q泉+Q蒸+Q凈，其中，Rg代表基流量。

盆地平原區(qū)與山丘區(qū)間的重復(fù)量Q重=Q側(cè)+Q基重。

運(yùn)用以上公式計(jì)算得出：1956—2008年陽(yáng)高縣地下水資源量8 329.8萬(wàn)m3/a，其中盆地平原區(qū)為6 833.2萬(wàn) m3/a，山丘區(qū) 4 849.9萬(wàn) m3/a，重復(fù)量3 353.3萬(wàn) m3/a。

2 地下水資源可利用量

地下水可利用量即地下水可開(kāi)采量，是指在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行且不因地下水開(kāi)采造成地下水位持續(xù)下降、水質(zhì)惡化、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題和不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響的情況下，允許從含水層中開(kāi)采的最大水量。

地下水可開(kāi)采量按平原區(qū)、巖溶山區(qū)、一般山區(qū)計(jì)算，由于山區(qū)均屬一般山丘區(qū)，因此可開(kāi)采量按平原區(qū)和一般山丘區(qū)計(jì)算。

2.1 盆地平原區(qū)孔隙水可開(kāi)采量

可開(kāi)采量的多少取決于補(bǔ)給條件和水文地質(zhì)條件。該縣盆地平原區(qū)開(kāi)采條件一般，地下水開(kāi)發(fā)利用程度中等，因此本次評(píng)價(jià)采用開(kāi)采系數(shù)法計(jì)算可開(kāi)采量。計(jì)算公式為：Q可開(kāi)=ρ·Q總補(bǔ)，其中，ρ代表可開(kāi)采系數(shù)。

2.2 一般山丘區(qū)

對(duì)于有潛水蒸發(fā)的地區(qū)，地下水可開(kāi)采量以垂直排泄法計(jì)算。計(jì)算公式為：Q可開(kāi)=Q實(shí)+Q潛蒸·C，其中，C代表蒸發(fā)系數(shù)。對(duì)于無(wú)潛水蒸發(fā)的地區(qū)，以地下水現(xiàn)狀開(kāi)采量作為可開(kāi)采量。經(jīng)計(jì)算，陽(yáng)高縣盆地平原區(qū)地下水可開(kāi)采量5 096.6萬(wàn)m3/a，一般山丘區(qū)地下水可開(kāi)采量368.1萬(wàn)m3/a，共計(jì)5 464.7萬(wàn)m3/a。

3 地下水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查分析

地下水供水水源主要是管井開(kāi)采，集中供水主要供水對(duì)象為城市生活、大中型工礦企業(yè)和農(nóng)灌井片，分散供水主要供水對(duì)象為農(nóng)業(yè)灌溉、小型水利工程、農(nóng)村生活及小型工礦企業(yè)用水。陽(yáng)高縣盆地平原區(qū)供水條件較好，擁有四大供水系統(tǒng)，山丘區(qū)只有小型水利工程，僅為農(nóng)業(yè)或農(nóng)村生活供水。作為供水設(shè)施和供水條件相對(duì)優(yōu)越的盆地平原區(qū)，由于水資源相對(duì)貧乏，且工農(nóng)業(yè)和城市生活需水量大，資源型缺水成為這一地區(qū)的主要矛盾。

3.1 開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

陽(yáng)高縣現(xiàn)有水井2 108眼，機(jī)電配套井2 017眼，裝機(jī)容量23.41 kW，其中淺層地下水井2 029眼，配套1 938眼，占總井?dāng)?shù)的96.3%；深層承壓水井79眼，全部為機(jī)電配套井，占總井?dāng)?shù)的3.7%。2010年地下水開(kāi)采量4 434萬(wàn)m3，其中：農(nóng)業(yè)供水3 007萬(wàn)m3，工業(yè)供水748.2萬(wàn)m3，城鎮(zhèn)生活供水1 16.8萬(wàn)m3，農(nóng)村生活供水539萬(wàn)m3，生態(tài)環(huán)境供水23 萬(wàn) m3。

地下水用水量4 259.9萬(wàn)m3，其中：農(nóng)牧漁業(yè)用水2 856.7萬(wàn)m3，農(nóng)村人畜用水533.6萬(wàn)m3，工業(yè)用水733.2萬(wàn)m3，城鎮(zhèn)生活用水114.5萬(wàn)m3，生態(tài)用水21.9萬(wàn)m3，分別占地下水用水量的 67.1%，12.5%，17.2%，2.7%和0.5%。

3.2 開(kāi)發(fā)利用程度

根據(jù)《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》要求，按地下水開(kāi)采系數(shù)法劃分，將地下水資源開(kāi)發(fā)利用程度分為地下水嚴(yán)重超采區(qū)、一般超采區(qū)、地下水采補(bǔ)平衡區(qū)和地下水開(kāi)發(fā)尚有潛力區(qū)。陽(yáng)高縣多年平均地下水開(kāi)采量4 514.8萬(wàn)m3，地下水可開(kāi)采量5 464.7萬(wàn)m3，開(kāi)發(fā)利用程度82.6%，屬采補(bǔ)平衡區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

本次評(píng)價(jià)在充分收集各種觀測(cè)、試驗(yàn)及調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料和以往水資源評(píng)價(jià)成果的基礎(chǔ)上，對(duì)全縣地下水資源數(shù)量、可利用量、開(kāi)發(fā)利用情況進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析和評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：陽(yáng)高縣多年平均地下水資源量8 329.8萬(wàn)m3，在各水資源分區(qū)中，最大為白登河區(qū)2 653.5萬(wàn)m3，最小為鎮(zhèn)川河區(qū)65.2萬(wàn)m3；全縣地下水可開(kāi)采量5 464.7萬(wàn)m3；地下水開(kāi)發(fā)利用程度82.6%，屬采補(bǔ)平衡區(qū)。為保護(hù)地下水資源，建議綜合利用地表水和地下水，合理制定開(kāi)發(fā)利用地下水規(guī)劃，為保護(hù)地下水資源提供科學(xué)依據(jù)。