阜陽市地面沉降控制區(qū)級(jí)別劃分研究

張金良

一、引言

阜陽市是皖西北平原中等城市，2020年城區(qū)面積達(dá)140 km2，城區(qū)人口接近140 萬，人均水資源量410m3，為水資源緊缺地區(qū)。從上世紀(jì)八十年代，城區(qū)居民生活用水和工業(yè)用水全部依靠中深層、深層地下水，地下水開采量均超出同期地下水可開采量。地下水超采引起當(dāng)?shù)氐孛娉两怠５孛娉两凳垢逢柺袇^(qū)中心地帶地下水環(huán)境受到破壞，多處深層地下水開采井的井管上升、錯(cuò)位剪斷、井臺(tái)破裂，排水管、排污管斷裂；地面不均勻沉降使?jié)}河大堤部分下沉，防洪標(biāo)準(zhǔn)降低，潁河、泉河等跨度較大的公路大橋曾多處發(fā)生開裂、錯(cuò)位、變形等。

為控制地面沉降，修復(fù)地下水生態(tài)環(huán)境，阜陽市出臺(tái)有針對(duì)性的控制治理措施，明確治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)區(qū)域，根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析阜陽市地面沉降的發(fā)育情況和危害程度，對(duì)阜陽市地面沉降控制區(qū)進(jìn)行級(jí)別劃分，通過多年的運(yùn)行管理，地面沉降防控區(qū)面積不再增加，地面沉降區(qū)控制效果明顯。

二、地面沉降概況

阜陽市城區(qū)因地下水超采引起地面沉降，其發(fā)生與發(fā)展過程經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)期：1970—1980年為地面沉降形成期，地面沉降開始出現(xiàn)，但發(fā)展緩慢，沉降范圍約為80～100km2，累計(jì)沉降量尚不足100mm；1980—1990年為地面沉降加速期，隨深層地下水的開采量急劇增加，1990年沉降區(qū)面積360km2，中心累計(jì)沉降量為872.8mm； 1990—1998年為地面沉降發(fā)展期，1999年沉降范圍大于410km2，中心最大累計(jì)沉降量1347.4mm。進(jìn)入2000年，由于限采一系列措施的實(shí)施，地面沉降放緩，2014年城區(qū)地面沉降面積987km2，中心最大累計(jì)沉降量1605.7mm，近年來趨于平緩。

三、地面沉降控制區(qū)級(jí)別劃分

（一）沉降控制區(qū)級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)

將近5年平均沉降速率大于等于10mm/a 或自開展監(jiān)測(cè)以來累計(jì)沉降量（以下簡(jiǎn)稱歷史累計(jì)沉降量）大于等于50mm 作為地面沉降區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)。

（二）沉降控制區(qū)級(jí)別劃分方法

地面沉降區(qū)沉降控制級(jí)別劃分方法：首先依據(jù)地面沉降發(fā)育程度、防護(hù)對(duì)象重要性等，進(jìn)行地面沉降控制分區(qū)；然后將地面沉降發(fā)育程度分區(qū)和危害程度分區(qū)疊加，提出沉降控制級(jí)別，將地面沉降區(qū)劃分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)控制區(qū)。

1.地面沉降發(fā)育程度分區(qū)。按照將近5年平均沉降速率或歷史累計(jì)沉降量劃分地面沉降發(fā)育程度。近5年平均沉降速率大于等于50mm/a 或歷史累計(jì)沉降量大于等于800mm 為強(qiáng)；近5年平均沉降速率在30～50mm/a 之間或歷史累計(jì)沉降量在300～800mm 之間為中等；近5年平均沉降速率在10～30mm/a 之間或歷史累計(jì)沉降量在50～300mm 之間為弱。

2.地面沉降危害程度分區(qū)。根據(jù)土地或規(guī)劃功能類型，調(diào)查統(tǒng)計(jì)地面沉降區(qū)內(nèi)土地功能分區(qū)、已規(guī)劃的重要城市帶和地標(biāo)性建筑等，分析用地類型歷史和現(xiàn)狀，確定地面沉降敏感對(duì)象，進(jìn)行地面沉降危害程度分級(jí)，劃分大、中、小級(jí)別見表1。

表1 地面沉降危害程度分級(jí)表

3.地面沉降控制區(qū)級(jí)別分區(qū)。將地面沉降發(fā)育程度分區(qū)和危害程度分區(qū)疊加，分析形成地面沉降控制分區(qū)分級(jí)表見表2，將地面沉降區(qū)劃分為一級(jí)控制區(qū)、二級(jí)控制區(qū)和三級(jí)控制區(qū)。為便于地面沉降控制管理，應(yīng)將地面沉降控制分區(qū)明確到各地級(jí)行政區(qū)或縣級(jí)行政區(qū)。

表2 地面沉降控制分區(qū)分級(jí)表

（三）沉降控制區(qū)級(jí)別劃分

根據(jù)阜陽市測(cè)繪院的測(cè)量成果分析：最近5年，年均沉降量在10～12mm，累計(jì)沉降量在1200mm 以上的沉降漏斗區(qū)位于阜陽市城市中心地帶，北到河濱路、南到臨泉路，南北長(zhǎng)約2.2km，東到渦陽路、西到解放路，東西長(zhǎng)約3.1km,形狀近似于橢圓形,面積約6.6km2。該沉降區(qū)域位于城市中心地帶，累計(jì)沉降量大，是阜陽城區(qū)的沉降漏斗中心區(qū)，地面沉降區(qū)劃分為一級(jí)控制區(qū)。

阜陽市城區(qū)累計(jì)沉降量在800mm 以上的區(qū)域?yàn)楸钡綕}泉區(qū)潁泉小學(xué)附近、南到南三環(huán)路，南北長(zhǎng)約7.6km，東到東三環(huán)路、西到西三環(huán)路，東西長(zhǎng)約8.5km,形狀近似于圓形,面積約66.5km2（包含沉降中心漏斗區(qū)面積）。按照劃分標(biāo)準(zhǔn)核定為嚴(yán)重沉降區(qū)，沉降級(jí)別為一級(jí)沉降區(qū)，地面沉降區(qū)劃分為一級(jí)控制區(qū)。

累計(jì)沉降量在300～800mm 以上的區(qū)域?yàn)楸钡綕}泉區(qū)周棚鎮(zhèn)附近、南到潁州區(qū)十二里廟、十八里鋪一帶，南北長(zhǎng)約15km，東到潁東區(qū)后王營、西到潁州區(qū)李油坊，東西長(zhǎng)約14km，形狀近似于環(huán)形，面積約220km2。按照劃分標(biāo)準(zhǔn)核定為中等沉降區(qū)，沉降級(jí)別為二級(jí)沉降區(qū)，地面沉降區(qū)劃分為二級(jí)控制區(qū)。

累計(jì)沉降量在50～300mm 之間的為中等沉降區(qū)外圍10km 左右的環(huán)形區(qū)域，北到伍明鎮(zhèn)、南到三塔鎮(zhèn)，東到正午鎮(zhèn)、西到程集鎮(zhèn)，面積約700km2。按照劃分標(biāo)準(zhǔn)核定為弱沉降區(qū)，沉降級(jí)別為三級(jí)沉降區(qū)，地面沉降區(qū)劃分為三級(jí)控制區(qū)。

四、地面沉降防控措施

在制定地下水開采目標(biāo)和措施時(shí)，按照一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)控制區(qū)的優(yōu)先次序，在時(shí)間和措施安排上部署地下水超采治理的優(yōu)先區(qū)域。政策上阜陽市出臺(tái)《阜陽市地下水保護(hù)條例》地方法規(guī)，逐步建立健全地下水管理法規(guī)體系，嚴(yán)格地下水開發(fā)利用總量控制與水位控制等。工程上主要防控措施如下：

（1）水源置換措施。跨流域和跨區(qū)域調(diào)水。通過國家引江濟(jì)淮和引淮濟(jì)阜工程的實(shí)施，保障流域、區(qū)域水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求，同時(shí)利用這部分外調(diào)水量支持地下水超采區(qū)治理，壓縮相應(yīng)的開采量。

（2）封存填埋地下水開采井。在一級(jí)防控區(qū)內(nèi)，對(duì)中深層地下水開采井，按照分類指導(dǎo)、區(qū)別對(duì)待、妥善處理的原則，制定處置方案。對(duì)年久失修、成井條件差或因混合開采可能導(dǎo)致越流污染的井應(yīng)永久填埋；對(duì)成井條件好、出水量大、配套設(shè)施完好的井應(yīng)封存儲(chǔ)備用，在特殊干旱或應(yīng)急情況下，按規(guī)定程序啟用并發(fā)揮應(yīng)急供水作用。

（3）地下水人工回灌工程。在一級(jí)防控區(qū)內(nèi)，安排部分人工回灌補(bǔ)源工程先期進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證人工回灌經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、無不良地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)之后，再逐步推廣。

（4）再生水利用。再生水合理利用既可減少水環(huán)境污染，也可減少水資源的浪費(fèi)。目前，阜陽城區(qū)污水處理及回用工程大部分建成并運(yùn)行良好，凈化后的再生水已用于城市綠化等。再生水利用潛力巨大，通過鼓勵(lì)再生水利用，可有效提高當(dāng)?shù)厮Y源綜合利用率，減少對(duì)地下水的使用量。

五、結(jié)語

通過地面沉降控制區(qū)級(jí)別劃分和有針對(duì)性的防控措施的出臺(tái)和實(shí)施，2010年至今，阜陽市地面沉降一級(jí)防控區(qū)地下水開采量逐步壓縮至現(xiàn)狀開采量的80%～90%，地面沉降防控區(qū)面積不再增加，沒有新增超采區(qū)，基本遏制超采區(qū)地下水水位持續(xù)下降態(tài)勢(shì)，部分超采區(qū)地下水水位有所回升，地面沉降趨于平穩(wěn)■