菏澤市淺層地下水動態變化規律與保護措施研究

周 慶 白 強 侯士鋒

菏澤市淺層地下水動態變化規律與保護措施研究

周 慶 白 強 侯士鋒

山東省菏澤市屬于嚴重缺水地區，而淺層地下水供水占全市總供水量的50%左右，加強地下水的監測管理和分析研究對保障全市供水意義重大。用多年積累的長系列的地下水動態監測資料及時地分析地下水動態變化規律，對有效保護地下水資源，實現地下水資源的可持續利用，促進經濟社會的可持續發展具有重要意義。

一、菏澤市地下水監測站網分布

為掌握淺層地下水的動態變化規律，從20世紀70年代起，菏澤市水文局就在全市建立了地下水監測井網。全市現有地下水動態觀測井180眼(包括專用井81眼)，其中基本井150眼，重點井30眼。

二、菏澤市降雨量的時空分布分析

菏澤地區由于降水量年際、年內分配不均，季節性春旱和秋澇時常發生。菏澤市1953～2014年全市平均月降水量的統計分析（見圖1）顯示：1～5月份、汛期（6～9月份）、10～12月份的降水量分別占全年降水量的20%、69%、11%。而汛期降水又以7、8兩月最為集中，約占全年降水量的47%。

圖1 菏澤市1953～2014年平均月降水量分布圖

降水量年際變化較大是該區氣象方面的另一個顯著特點，菏澤市1953～2014年全市平均年降水量的變化情況見圖2 。菏澤市多年平均降水量657.1mm，年最大降水量多達1054mm（1964年），而年最小降水量僅為372mm（1988年），最多年份降水量為最少年份的2.83倍。

圖2 菏澤市1953～2014年逐年降水量圖

三、菏澤市地下水的動態變化特征

菏澤市淺層地下水動態屬降水入滲—開采—蒸發型，地下水以垂直運動為主，水平徑流滯緩。據1975～2014年系列地下水動態資料分析，1975～2002年菏澤市地下水位埋深呈增大趨勢，其中2001年、2002年為降水量連枯年，地下水位埋深大幅度增加。2003年、2004年、2005年為豐水年，地下水位埋深大幅度減小。全市地下水埋深在2～7m之間變化，地下水位變動范圍在在4～5m。菏澤市地下水多年埋深綜合過程線圖（見圖3）。

四、菏澤市地下水資源開發利用情況

地下水是菏澤市的主要供水水源，生活、工業用水主要依靠地下水，部分灌區農田灌溉用水也采用地下水。地下水供用水量占菏澤市總供用水量50%以上。2002～2014年全市平均地下水開采量10.54億m3，由于2002年和2003年汛前持續嚴重干旱，降雨量極少，因此大量超采地下水，分別開采地下水量12.51 億 m3，12.14億 m3，出現了大面積漏斗區。漏斗區曾一度達5000多km2，中心埋深達17.67m。

五、菏澤市地

下水漏斗區的形成與發展

根據淺層孔隙水漏斗區劃定標準，并結合菏澤市的實際情況，把地下水埋深大于6m的地區作為漏斗區。近年來隨著用水量的增加，菏澤市局部范圍內因超采地下水形成了不同面積的漏斗區。各漏斗區發生的時間不同，發展速度各異。1984年開始在菏澤市東郊形成總面積約19.4km2的漏斗區，1987年單縣城關及蔬菜集中種植區出現漏斗區，1987～1990年菏澤市漏斗區面積迅速擴大，1988年增加巨野縣營里漏斗區。盡管1990年屬豐水年份，仍又增加鄆城黃安漏斗區、牡丹區岳程莊漏斗區。全市漏斗區面積已擴大到726.6km2。隨著工農業用水的增加，局部井灌區形成的漏斗區仍在繼續擴大，至2002年末，埋深超過6m的漏斗區面積已達5561km2。由于2003年、2004年、2005年降水充足，各漏斗區地下水得到較好的回補，地下水位大幅度上升，漏斗區面積大大縮小，小面積的漏斗區消失，但單縣城關、巨野營里等漏斗區仍不能完全恢復。

圖3 菏澤市地下水多年埋深綜合過程線圖

圖4 1999～2009年地下水漏斗區面積變化趨勢圖

選取典型年份1999～2009年全市地下水觀測井12月26日的實際監測資料，利用GIS軟件繪制地下水埋深等值線及等值面并計算出各年份年末地下水埋深大于6m的面積。

地下水漏斗區面積變化趨勢圖見圖4。由于2001年、2002年菏澤市降水量偏少、地下水開采量猛增，埋深大于6m的地下水漏斗區面積急劇增大，2002年年末達5561km2。2003年屬40年一遇的豐水年份，地下水得到充分補充，地下水漏斗區面積大大減小，年末為1569km2。2004年、2005年屬豐水年份，2006～2009年屬平水年份，降水充足，使地下水得到較好的補給。2003年以來全市地下水漏斗區呈逐年減小趨勢，至2009年末僅為127km2。

六、合理開發利用和保護地下水資源的措施和建議

1.全面加強地下水監測與管理

建立完善全市地下水動態監測和監督管理體系，提高地下水監測手段和能力，提升水資源現代化服務水平，為實行最嚴格水資源管理制度和生態文明建設提供有力的技術支撐。加強地下水水質保護，防止由于生產活動和污廢水的排放污染地下水，對于污染地區要查明污染現狀及發展趨勢，采取相應措施進行治理。對于較重要的地下水水源地，要在補給區設立地下水水質保護區，加強地下水水量、水質監測，確保地下水源不受污染。

2.加強洪水資源利用

地下水是動態資源，具有多年調節、以豐補歉的特性。豐富的降水，將為地下水回灌補源創造條件。全市多年平均河川徑流量6.21億m3，大部分集中在汛期。地表水攔蓄利用率占河川徑流量的比例不到一半。應加大措施充分攔截汛期雨洪徑流，對平原漏斗區進行回灌補源，最大限度地恢復地下水位，改善水環境，提高水資源利用率。

3.通過立法，建立地下水資源保護區

嚴禁在水源地保護區內新建、擴建、改建危害水資源保護的一切項目，清除現有污染源，加強地下水水質保護的力度。合理劃分地下水未超采區、超采區范圍；對于有開采潛力區的地下水資源進行全面規劃，科學布局，合理開發利用；對于已經出現地下水位持續下降、水質惡化、地面塌陷等環境問題的地下水超采區和嚴重超采區，應限制開采和禁止開采，并采取措施積極引水補源，實現地表、地下聯合調蓄，以維護生態平衡、實現水資源可持續開發利用。

4.科學設定黃色預警線和禁采紅線，合理控制地下水開采量

在各水文地質單元內，地下水開采量均須小于多年平均補給量。特別是在水環境脆弱區，通過及時預警或叫停地下水開采，嚴防因水源地局部開采強度過大而引發地面沉降等不良環境問題，不可超過含水層的調蓄能力，調整開采布局，減小開采強度；要改變地下水掠奪式開采和地表水過度攔截的錯誤做法，要有計劃地減少地下水開采量，加大放水補源，促進采補平衡。

5.加強水資源統一管理和調度，嚴格科學審批地下水取水許可

在地下水漏斗區應加強引黃灌溉，以利用地表水資源為主；黃泛平原的沿黃地帶，地下水開發利用水平低，加之引黃灌溉滲漏補給及黃河側滲補給，致使地下水位長年偏高，地下水資源豐富，開發利用潛力較大，沿黃區可以適量加大地下水的開采。此外還要進一步調整用水結構，加強實行最嚴格水資源管理制度考核，將地表、地下及中水統一調度，科學利用。

6.盡可能利用地表水補源、地下水庫調蓄

地下水庫具有多年調節、減少蒸發、凈化水質、免占耕地、無潰壩隱患等獨特優越性，因地制宜利用地下含水層進行調蓄，修建有壩地下水庫和無壩地下水庫，是優化荷澤市水資源的重要手段。地下水庫投資少，見效快，受益持久，對改善生態環境有利■

（作者單位：山東省菏澤市水文局274000）