阜陽市區地下水動態分析與管控建議

萬 響

針對阜陽市區因地下水長期超采導致的河湖干涸、地面沉降等問題，通過對市區地下水補給排泄條件、水位動態演化特征分析，發現了其地下水主要補給來源為大氣降水入滲補給，主要排泄項為人工開采和側向徑流，其中人工開采是影響深層和中深層地下水位動態和空間分布的主要因素。基于此提出了該市區地下水管控建議，即注重節水，對于地下水漏斗區進行壓采，利用地表水源替代地下水源。

一、阜陽市地下水資源現狀

阜陽市位于安徽省西北部，黃淮海平原的南端，總面積9775km2，人口1056 萬，轄區地勢平坦開闊，略呈西北高，東南低之勢。沙潁河與汾泉河在市區交匯。該市地處我國南北氣候過渡地帶，季風盛行，冬季寒冷干燥；夏季溫暖濕潤；人口稠密，人均水資源占有量不到500m3，約為全國人均水資源占有量的1/5，屬于嚴重缺水地區。

阜陽市地下水蘊藏量豐富。根據地下水含水巖組地層巖性，含水空隙的類型，可以將其含水巖組劃分為4 種基本類型：松散巖類孔隙含水巖組、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水巖組、碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組和巖漿巖類裂隙含水巖組。其中，松散巖類孔隙含水巖組幾乎遍布整個平原區。

因為當地水資源短缺，導致了阜陽市地下水長期超采。根據《安徽省人民政府辦公廳關于公布地下水超采區、限采區范圍的通知》，阜陽市區、太和縣、界首市、臨泉縣和潁上縣各有1 個孔隙第三含水層組超采區，總超采面積1652.1km2，年均實際開采量2.33 億m3。根據全國第三次水資源調查評價成果，阜陽市2001—2018年孔隙第三含水層組地下水漏斗中心年均水位下降速率為0.2～1.0m。

因地下水超采導致了河湖干涸、地面沉降、建筑物傾斜、開裂，橋梁、道路變形等問題，亟需對地下水開采行為進行管控，對超采問題進行整治。

二、地下水補給與排泄條件

（一）淺層孔隙水補給排泄分析

阜陽市屬暖溫帶半濕潤季風氣候區。多年平均降水量850～950mm。降水主要集中在6—9月。大氣降水入滲補給是本區淺層孔隙水的主要補給源，灌溉回滲補給量較少。據2016—2019年資料分析，全市大氣降水入滲量為1.3450 億m3/a，灌溉回滲補給量為95 萬m3/a，合計為1.3545 億m3/a。

蒸發、農業灌溉、農村居民用水開采、側向徑流是地下水排泄主要途徑。根據2019年阜陽市區9月份淺層地下水位等值線圖，淺層地下水泉河南及阜南路西高于28.00m；潁河東阜蚌路南及潁州王店鎮至三十鋪南淺地下水等水位低于27.00m；泉河北、阜蚌路北及其他地區在27.00～28.00m 之間。2019年9月份阜陽市區淺層地下水動態變化受氣候變化影響，一般埋深1.94～4.76m。

（二）中深層孔隙水補給排泄分析

中深層孔隙水水位動態亦為開采動態類型，市區地下水流向開采中心，地下水降落漏斗呈現一長軸為北東-南西向的橢圓形（圖1）。靠近中深層地下水降落漏斗中心監測孔水位波動較大，水位呈持續下降趨勢。

圖1 阜陽市區中深層地下水位等值線圖（2019年9月）

深層孔隙水水位變化趨勢與中深層類似，9月份平均埋深86.35m。市區南王店鎮的9月份平均埋深52.59m；市區北周棚9月份平均埋深58.69m。

三、地下水位動態特征

（一）淺層地下水

淺層地下水年內水位動態隨降水量、蒸發量和開采量的季節性變化呈周期性變化。一般來說，每年的11月份至翌年的2月份，降水量、蒸發量和開采量都較少，地下水位是一年中相對穩定的時期；3—5月份為主要的農業灌溉期，降水量少，潛水蒸發增大，農業開采量大，除沿淮及一些沿河流局部灌區外，平原地區地下水位均呈大幅度下降趨勢，一般5月下旬到6月上旬出現年內最低水位；6—9月份為雨季，降水量較大，約占全年的70%～80%，由于得到降水入滲補給，且開采量又少，地下水位普遍大幅度回升，至9月下旬或10月上旬達到年內的最高水位。此后，地下水位將緩慢下降回落并漸漸趨于平穩。如此，地下水位完成了“穩定—下降—上升—穩定”的年內周期性變化（見圖2），淺層地下水位年變幅最大為3m 左右，升降與河水位同步。年最高水位出現在河流行洪期和集中降水期，最低水位則出現在河水流量最枯，降水量少、蒸發量大的時期。因此，阜陽市區淺層地下水動態類型主要為氣象—水文型。

圖2 2017—2018年度阜陽市區城市水源地淺層孔隙水水位歷時曲線圖

（二）中深層地下水

中深層地下水位動態變化與降水補給有關，但反應遲緩。圖3表明:中深層地下水變化周期與降水周期相比，水位上升期較雨季滯后2～3 個月左右，水位下降期較非雨期滯后5 個月左右。這些動態特征表明，中深層地下水系統因上覆有較厚的隔水層，難以接受大氣降水的直接補給而是通過接納來自距離較遠補給區的地下水徑流，間接接受大氣降水補給。該層地下水水位變化與開采密切相關。因此，中深層地下水動態類型主要為氣象—水文―開采型，受開采影響最為顯著。深層地下水動態變化趨勢與之類似。

圖3 中深層福潤站觀測孔水位動態變化過程線圖（2018年）

四、地下水漏斗發展趨勢

圖4為2017年12月中深層地下水埋深等值線圖。該圖顯示，阜陽市區中深層地下水開采漏斗在潁州區和潁東區，漏斗面積約為825km2。潁州區形成以水資源處觀測站為中心的中深層地下水開采漏斗，漏斗中心地下水埋深42.27m。潁東區形成以向陽路為中心的中深層地下水開采漏斗，漏斗中心埋深59.18m。

圖4 阜陽市區中深層地下水埋深等值線圖（2017年12月）

圖5為2018年12月中深層地下水埋深等值線圖。與2017年數據相比，該圖顯示，2018年中深層地下水開采漏斗面積約為827km2，比上年擴大了2km2。潁州區漏斗中心埋深42.77m，比上一年加深了0.5m。潁泉區漏斗中心埋深59.04m，比上一年減小了0.14m。

圖5 阜陽市區中深層地下水埋深等值線圖（2018年12月）

五、結論與建議

（一）結論

根據阜陽市區地下水動態演化和地下水漏斗發展趨勢分析可知，其淺層孔隙水主要接受大氣降水及農灌回滲和側向徑流補給，蒸發、農業灌溉和農村居民用水開采、側向徑流是其主要排泄途徑，地下水流場受河流水位影響明顯。淺層地下水動態類型主要為氣象—水文型。阜陽市區中深層孔隙水水位動態表現為氣象—水文—開采動態類型，受開采影響最為顯著。靠近中深層地下水降落漏斗中心監測孔水位波動較大，城北周棚水位呈持續下降趨勢。

阜陽市區淺層地下水位呈現西北高—東南低，形成以示范觀測站為中心的漏斗區。阜陽市區中深層地下水開采漏斗在潁州區和潁東區，漏斗面積約為825km2。潁州區形成以水資源處觀測站為中心的中深層地下水開采漏斗，潁東區形成以向陽路為中心的中深層地下水開采漏斗，且有擴展的趨勢。

在豐水年、平水年和多年阜陽市區淺層地下水平均補給量均大于排泄量，處于正均衡，總體上未呈明顯趨勢性升降變化，年水位基本隨降水豐枯變化，說明阜陽市區淺層地下水還有開采潛力。

據2018年資料分析，阜陽市區中深層地下水總補給量為0.359 億m3，人工開采量為0.4700 億m3，表現為負均衡，水位呈下降趨勢，漏斗面積仍在擴大。

（二）地下水管控建議

阜陽市區中深層和深層地下水位持續下降導致了地面沉降、地表建筑物變形等局部問題，亟需整治。建議：（1）調減潁州區和潁東區的地下水開采量，防止地下水位繼續下降。為了滿足各區用水要求，應開辟新水源。市區應盡快調整現狀開采方案，盡力壓采中深層和深層地下水，嚴禁新增中深層和深層地下水開采量，以遏制其地下水位的下降趨勢。在開采淺層地下水時應進行科學評價，確立最佳開采方案。（2）合理利用地表水源和外調水源，以應對當地水源不足問題。（3）強化節水，推廣節水新技術，發揮市場調節作用，以降低用水總量。農業節水方面，大力推廣噴滴灌、管道灌等節水設備和技術，使有限的水資源在總體上發揮最大的效益。（4）加強非常規水資源利用，鼓勵道路澆灑、降塵、綠化、農業灌溉等方面使用中水。（5）加強地下水動態監測和預報預警，為地下水管控提供依據■