府谷縣地下水功能區劃分研究

劉 謀，康衛東

(西北大學 地質學系，陜西 西安 710069)

府谷地處我國西北地區，地表水資源量少，這就使地下水在資源供給、生態環境保護和地質安全保障等方面起著很重要的作用[1]。近些年，由于府谷縣社會經濟的迅速發展，各流域工礦企業需水量的增加以及對地下水不合理開發等問題日益嚴重。因此，對府谷縣進行地下水功能區劃分，提出針對府谷縣的地下水開發利用和保護措施已刻不容緩。

1 研究區概況

府谷縣地處秦晉蒙三省(區)的接壤地帶。有沙蓋黃土丘陵區、黃土丘陵區和河谷階地區3類地貌[2]。府谷縣的黃河一級支流主要包含有黃甫川、清水川、孤山川、石馬川、胡橋溝、王川等河流，自西北向東南流經府谷縣。黃土丘陵區基本沒有取水工程，地下水取水工程主要分布于河谷區，其中西部孤山川等溝谷，開發利用形式以大口井為主，以生活和灌溉用水為主；北部清水川、黃甫川以大口井加滲渠為主，以生活用水和灌溉用水為主；南部以大口井為主，以生活用水和灌溉用水為主；東部黃河沿岸是區內水量最豐富的地區，以深井為主，開發利用巖溶水，以縣城用水和部分工業用水為主。對府谷縣進行水功能區劃既是一項水資源開發利用和保護的工作，又為水資源的管理提供科學依據。

2 地下水功能分區

2.1 地下水系統劃分

本次地下水系統劃分主要根據府谷縣地形地貌、水文地質條件、地表水系發育特征等[3]。依據地下水的補徑排條件及取水方式，將府谷縣劃分為皇甫川(Ⅰ)、清水川(Ⅱ)、孤山川(Ⅲ)、悖牛川(Ⅳ)、石馬川(Ⅴ)、胡橋溝(Ⅵ)、王川(Ⅶ)和黃河西側(Ⅷ)等地下水系統。

2.1.1 地下水資源量及開發利用現狀

圖1 地下水系統及計算單元劃分

根據各流域的水資源特征，對8個地下水系統進一步劃分，細分為22個獨立的水文地質單元，然后計算各水文地質單元的可開采量、現狀開采量、開采潛力指數P(見圖1、表1)。府谷縣地下水資源可開采量為31881.2×104m3/a，現狀開采量為4624.2×104m3/a。 孤山川、清水川河谷區、黃甫川河谷區和悖牛川及東部溝域地區因煤礦大量疏干排除區內地下水和工業發展較發達大量開采地下水，地下水開采潛力P小于0.8，屬于超采區；悖牛川河谷、石馬川河谷區和王川地下水開采潛力P介于0.8～1.2之間，屬于采補平衡區；有開采潛力區段的M值，除黃河河谷區外，其它地段均為可增加開采潛力較小區(見圖2)。

表 1 府谷縣地下水資源量及開采潛力分析

圖2 地下水開采潛力分析

2.1.2 地下水水質狀況

府谷縣區域內的大部分區域地下水水質良好，局部區域水質較差。孤山川、悖牛川、清水川和皇甫川由于工礦企業比較活躍，水質較區域內其他地段差；區域內西南部黃土丘陵區由于污染型企業較少，水質較好。

2.1.3 潛在的生態環境問題

府谷縣處于干旱半干旱區，該區域地下水對生態環境的影響十分顯著，不合理的地下水開發都會誘發一系列負的生態環境影響[4]。主要表現在天然植被面積縮減、水域面積萎縮和河流徑流量減少等3個方面。

2.2 地下水功能區

地下水功能區劃將府谷縣各流域看做一個系統，充分考慮上下游、左右岸、部分與整體、各用水部門對地下水資源開發利用[5]。以其主要功能為依據，進行開采區、保護區、保留區劃分，并按照各功能區確立相對應的水質目標(見圖3、表 2)。

表2 地下水功能區

表2(續)

圖3 地下水功能區劃

(1)開采區。將現在和規劃未來期間內用于開發利用的流域劃分為開采區，包括集中開采區和分散開采區兩個二級功能區。其中集中開采區主要分布于悖牛川、孤山川西部和東北部流域，以生活和工業用水為主；分散開采區主要分布于黃河西側流域，以生活、工業和農業灌溉用水為主。

(2)保護區。 將開發地下水資源對地下水水位、水質變化極為敏感的流域劃分為保護區，主要包含一個水源涵養區的二級功能區。水源涵養區位于孤山川源頭流域，以水源供給為主。

(3)保留區。將目前及未來所需時具有一定的開發利用潛力，可用作儲備未來水源的流域劃分為保留區，主要包含一個儲備水源區的二級功能區。水源涵養區位于皇甫川、清水川、王川、胡橋溝和石馬川流域，以分散用水為主。地下水是脆弱的系統，一旦遭到破壞就很難恢復[6]。在地下水功能區劃分的基礎上，按照其主要功能和其他用水的要求，結合區域對地下水的開發利用狀況和生態環境特點，確立相對應的水質目標。

3 地下水保護措施

根據府谷縣地下水功能區的功能屬性、區域水文地質特征、規劃期水資源配置對地下水開發利用和保護的要求，采用具有針對性的分區域保護措施[7]。主要針對孤山川、悖牛川、清水川和皇甫川等流域進行保護，由于這些流域的工礦企業比較集中、煤礦開采較為活躍，地下水水質較其他地區差；此外，還應針對各流域河谷區進行保護，由于府谷縣的主要水源地分布于黃河沿岸和悖牛川的河谷地帶，工礦企業的污水排入指定的河流中，河谷區承擔著各個流域的凈污，因此要嚴格控制管理各個流域的污染物排放，禁止不達標污染水體排入河流中。

4 結語

府谷縣地下水資源可開采量為3.19×108m3/a，現狀開采量為0.46×108m3/a，區域整體上具有較大的開發利用潛力，但由于局部地區地下水資源的不合理開發、工礦企業污染等原因，導致地下水過度開采、地下水位降低和水質變化等多重嚴重的地下水環境問題，因此，需要加強對地下水的保護工作。對府谷縣的地下水資源開發利用現狀、地下水質狀況和生態環境等一系列影響因素進行綜合分析，將其劃分為3個地下水一級功能區，分別為開采區包括集中開采區和分散開采區等2個二級功能區、保護區包括水源涵養區1個二級功能區、保留區包括儲備水源區1個二級功能區，并確立了各水功能區相對應的水質目標。針對工礦企業比較集中、煤礦開采較為活躍的流域，應加強注重水質、水位的保護；此外，也應防止各流域河谷區河流污染和水質惡化現象的發生。