許昌市地下水超采引起的問題與對策

丁瑞雪 谷彥彬

許昌市地下水超采引起的問題與對策

丁瑞雪 谷彥彬

許昌市位于河南省中部，是“中原核心城市群”的重要組成部分，是我國30個嚴重缺水的城市之一。許昌市水資源嚴重匱乏，人均水資源占有量204m3，相當于全國人均水平的1/10、河南省人均水平的1/2。隨著許昌工業化、現代化水平的提高和城市規模的日益擴大，人口的迅速增長，城市用水量也越來越大。由于許昌市的地表水資源十分匱乏，所以地下水是其主要供水水源，歷年來地下水開采量都很大，形成了較為嚴重的地下水降落漏斗。同時，由于當地經濟的快速發展，污水排放量與日俱增，水質惡化趨勢不僅沒有得到有效控制，反而污染的范圍有所擴展，污染程度有所加重，地下水也因此受到影響。地下水的超量開采及水質惡化不僅僅是單一的環境問題，已成為地方經濟可持續發展的障礙。長期以來，隨著許昌市人口的不斷增長和工農業生產的迅速發展，用水量激增，加上對地下水缺乏計劃開采、科學開采，沒有得力管理和保護措施，造成了市區地下水位持續下降，形成了面積達67km2的地下水漏斗區。

一、地下水資源量分析評價

許昌市地下水資源主要分為淺層地下水資源及中、深層地下水資源，據許昌水文局評價計算多年平均淺層地下水開采量為2764.63萬m3/a，中、深層地下水開采量為2157.18萬m3/a，平均補給量為1821.77萬m3/a。目前作為許昌市城市供水水源地主要有三處：一是規劃區88.02km2范圍內的地下水資源，年均可采量2879.44萬m3；二是直接接受降雨產生的地表徑流每年輸水0.09萬m3和周莊水廠年最大供水能力1460萬m3；三是許昌市境外南部榆林及襄城縣麥嶺水源地的地下水資源（簡稱南水源），年均可采量3365萬m3，其中榆林水源地可采量為730萬m3/a，麥嶺水源地可采量為2635萬m3/a。

多年來由于市區超強度開采中、深層地下水，使得地下水水位急劇下降，中、深層地下水多年平均水位埋深60.23m，多年平均下降極大值17.61m，逐漸形成了以市區為中心的降落漏斗，漏斗面積年平均達67km2，至2012年枯水期漏斗面積73.63km2，漏斗中心水位埋深達90.5m。在市區近郊，淺、中、深層地下水歷年來一直處于超量開采狀態，自2007～2012年，年均超采523.44萬m3，已導致大面積地下水水位下降、降落漏斗面積逐年擴大。據多年監測資料可知，市區內地下水資源開采量應限制在2800 萬m3以下，其中淺層地下水開采量不得大于1976萬m3；中、深層地下水開采量不得大于1523萬m3。

二、地下水超采引起的環境地質問題

長期開采地下水，雖然緩解了許昌市區水資源緊缺的矛盾，解決了人民群眾的生產和生活問題，但卻造成了地下水降落漏斗、地下水水質污染、地面沉降等環境問題。

1.地下水降落漏斗

大氣降水的減少，地下水位持續下降，過量開采均能引起區域漏斗不斷擴大，使許昌淺層地下水枯竭，由于對地下水缺乏統一規劃、統一管理加上高強度不合理的開采，改變了區域地下水天然流場，出現了水井分布不均、地下水水位下降、局部地區超采，使區域內地下水位持續下降，形成了地下水位降落漏斗。現階段許昌地下水已經處于嚴重超采情況，形成了清潩河東以半截河鄉為中心的淺層地下水漏斗，以及以七一路、建設路中段區域為中心的中深層地下水漏斗。中深層地下水漏斗情況較為嚴重，漏斗面積達75km2，由于許昌市中深井井群密度較大，導致中深層地下水嚴重超采，水位急劇下降；根據近5年的資料統計，漏斗中心埋深從72.6m降至90.5m，下降了17.9m，幅度較大。

2.地下水水質污染

水位降落漏斗的存在，改變了地下徑流的水力條件，使周邊的地下水向漏斗中心匯集，特別是使已污染的地表水更容易對地下水進行補給，造成地下水的污染。工業廢水、生活污水及農業污灌水滲入地下水，也會造成地下水水質惡化，污染嚴重區域地下水已不能開采使用。據不完全統計，清潩河、清泥河、運糧河、環城河周圍1km以內的淺層地下水水質污染已占75%，污染面積達93km2。中深層地下水水質污染占33.3%，污染面積達52km2，根據2012年河南水環境監測中心許昌分中心對清潩河、清泥河、運糧河、環城河周圍1km以內的淺層井和中深層井分析，共監測32眼井（淺層23眼井，中深層9眼井）。結果顯示：淺層井8項不符合《生活飲用水衛生標準》（GB5749—2006），項目依次為總硬度、硝酸鹽氮、溶解性總固體、氯化物、氨氮、硫酸鹽、氟化物、錳。中深層地下水水質較好，有6項不符合《生活飲用水衛生標準》（GB5749—2006），分別是總硬度、硝酸鹽氮、溶解性總固體、氯化物、硫酸鹽、氟化物。

3.地面沉降

地下水持續超量開采，地下水位不斷下降，含水層含水量急劇減少，土壤孔隙被壓縮，造成地面沉降。2009年許昌市對1958年以來設置的29個高程點進行復測對比，結果發現，全城區范圍均發生地面沉降，其中沉降最大值為53mm；沉降150mm以上區域約2.4km2，沉降100mm以上區域約12.3km2，沉降50mm以上區域約58km2，分別占全區面積的3.4%、10.2%、42.2%。

從沉降進程看，20世紀70年代前許昌市地面沉降量很微小；自70年代以來，隨著工農業的發展和人民生活水平的提高，地下水開采量逐年遞增，大大超過補給量，以致出現大范圍地面沉降。地面沉降速度與地下水位下降速度相關，且基本同步發展，沉降范圍也基本與地下水漏斗范圍一致。

三、地下水超采區的合理開發對策措施

1.治理污染源，防治地下水污染

按照“誰污染、誰治理”的原則，實現水污染物排放許可制度，嚴格要求工業和生活污水污染物排放總量不超過允許排放量。對污水進行處理，達到灌溉排放標準。既增加灌溉水量，又可防止對土壤和地下水污染，禁止工業、生活污水就地排放，嚴禁利用滲井、滲坑直接排污。許昌市政府非常重視排污企業排污問題，加大了污水治理力度，到2013年底，許昌市三分之二的造紙企業由于排污不達標被關閉。

2.合理開發利用水資源，加強地下水監測工作

許昌市目前可開發利用的河流有潁汝干渠，主要調潁汝河水，由北汝河襄城縣大陳閘樞紐工程起，自西南流向東北，穿越文化河、運糧河、潁河、小泥河等，至許昌縣蘇橋鄉石寨匯入清潩河，全長43.20km，渠道寬48m，最大輸水量56.50m3/s。北汝河多年平均徑流量88371萬m3，可調水量30964 億m3。根據當前許昌市地下水開發利用過程中面臨的主要問題，應合理開發利用地表水，建立起全市地下水功能區劃體系，合理安排地表水和地下水的開發利用與保護。加強地下水監測工作，建立地下水動態數據庫，做到及時準確地掌握地下水的變化動態，及時做出預報。完善地下水開發利用方案，從而保持地下水資源的可持續利用。

3.節約用水，創建國家節水型城市

在水資源使用上，許昌市政府應通過政策扶持企業進行技術改造，降低水資源的消耗量，提高工業生產用水的重復利用率。必須開源與節流并重，建立節水型城市，在農業用水方面，通過改變種植結構，利用該區大氣降水的時間差，在雨季種植喜水作物，在非雨季種植耐旱作物等措施。在生活用水方面，通過宣傳、教育，提高全民節水意識，以達到節約用水的目的。2013年許昌市已經完成50萬畝高標準糧田高效節水灌溉工程，2013年4月，許昌市獲評第六批“國家節水型城市”。

4.開辟尋找新的水源地

為破解困擾許昌發展的“缺水之痛”，實現全市人民的“興水之夢”，市委、市政府積極謀劃水生態文明建設試點市、許昌水系連通工程和50萬畝高標準糧田高效節水灌溉工程三個重點水利項目，著力打造“河暢、湖清、水凈、岸綠、景美”的水生態系統，構建城水相融、林水相依、人水和諧的生態景觀。

5.嚴格地下水管理，創新地下水管理模式

許昌市水利近年來圍繞實行最嚴格水資源管理制度的要求，結合地下水管理現狀，不斷加強地下水開發利用規劃與配置管理、地下水涵養與保護、重點地區地下水環境治理與修復、地下水管理和監督能力建設、地下水應急與戰略儲備水源建設與管理，以提高地下水資源管理能力、創新地下水管理模式。2014年年底南水北調中線工程通水，選擇有條件的水井開展回灌實驗，為許昌市將來大范圍的回灌工作做準備，這將極大促進許昌市地下水環境的治理與修復

（作者單位：河南省長葛市水利局461500 河南省許昌水文水資源勘測局461000）

（專欄編輯：張 婷）