陽高縣地下水資源調(diào)查評價及開發(fā)利用研究

常玉萍

（大同市水文水資源勘測分局，山西 大同 037008）

陽高縣位于山西省境北部內(nèi)外長城之間，地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原交接地帶的外長城腳下，屬大同市所轄，總面積1 705 km2。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(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，有必要開展全縣地下水資源評價，摸清全縣地下水資源狀況，科學(xué)評估地下水及其開發(fā)利用現(xiàn)狀，為合理開發(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 地下水資源量評價

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)可以逐年更新的動態(tài)水量。

1.1 地下水資源評價分區(qū)劃分

陽高縣山區(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%，評價分區(qū)見表1。

表1 陽高縣地下水資源評價分區(qū)表 單位：km2

此次水資源評價按流域分區(qū)進(jìn)行。根據(jù)陽高縣流域特征及經(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級類型區(qū)：Ⅰ級類型區(qū)將評價區(qū)劃分為平原區(qū)和山丘區(qū)；Ⅱ級類型區(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級類型區(qū)將各類型區(qū)分別劃分為若干均衡計算區(qū)。

1.2 地下水資源量計算

計算采取評價系列為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)給量法計算，山丘區(qū)地下水資源量按排泄量法計算，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)用以上公式計算得出：1956—2008年陽高縣地下水資源量8 329.8萬m3/a，其中盆地平原區(qū)為6 833.2萬 m3/a，山丘區(qū) 4 849.9萬 m3/a，重復(fù)量3 353.3萬 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采量，是指在可預(yù)見的時期內(nèi)，通過經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行且不因地下水開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)問題和不會對環(huán)境造成不良影響的情況下，允許從含水層中開采的最大水量。

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

2.1 盆地平原區(qū)孔隙水可開采量

可開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)開采條件一般，地下水開發(fā)利用程度中等，因此本次評價采用開采系數(shù)法計算可開采量。計算公式為：Q可開=ρ·Q總補(bǔ)，其中，ρ代表可開采系數(shù)。

2.2 一般山丘區(qū)

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

3 地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查分析

地下水供水水源主要是管井開采，集中供水主要供水對象為城市生活、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)施和供水條件相對優(yōu)越的盆地平原區(qū)，由于水資源相對貧乏，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 開發(fā)利用現(xiàn)狀

陽高縣現(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年地下水開采量4 434萬m3，其中：農(nóng)業(yè)供水3 007萬m3，工業(yè)供水748.2萬m3，城鎮(zhèn)生活供水1 16.8萬m3，農(nóng)村生活供水539萬m3，生態(tài)環(huán)境供水23 萬 m3。

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

3.2 開發(fā)利用程度

根據(jù)《地下水超采區(qū)評價導(dǎo)則》要求，按地下水開采系數(shù)法劃分，將地下水資源開發(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)和地下水開發(fā)尚有潛力區(qū)。陽高縣多年平均地下水開采量4 514.8萬m3，地下水可開采量5 464.7萬m3，開發(fā)利用程度82.6%，屬采補(bǔ)平衡區(qū)。

4 結(jié)語

本次評價在充分收集各種觀測、試驗及調(diào)查統(tǒng)計資料和以往水資源評價成果的基礎(chǔ)上，對全縣地下水資源數(shù)量、可利用量、開發(fā)利用情況進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析和評價，結(jié)果表明：陽高縣多年平均地下水資源量8 329.8萬m3，在各水資源分區(qū)中，最大為白登河區(qū)2 653.5萬m3，最小為鎮(zhèn)川河區(qū)65.2萬m3；全縣地下水可開采量5 464.7萬m3；地下水開發(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)。