安徽省地下水資源量及開發利用特征分析

焦團理，李玉明

(安徽省地質調查院，安徽合肥 230001)

?

安徽省地下水資源量及開發利用特征分析

焦團理，李玉明

(安徽省地質調查院，安徽合肥 230001)

在分析安徽省水文地質條件的基礎上，將全省劃分為1 999個計算單元，以淺層地下水為主要評價對象，松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙水采用補給量法，基巖裂隙水采用徑流模數法，計算了全省多年平均天然補給資源量，采用生態環境約束法計算了全省地下水可開采資源量，并對其分布特征進行了分析。最后分析了全省地下水資源開發利用存在的問題，提出了地下水合理開發利用的對策和建議。

地下水資源量；分布特征；開發利用；安徽省

安徽省供水主要依靠地表水解決，地下水在供水中所占比例很小，但其在全省特別是淮北地區的社會經濟發展中起著舉足輕重的作用。安徽省于1984和2002年先后兩次開展了全省地下水資源評價工作，計算了地下水天然資源量和可開采資源量，進行了地下水開發利用現狀評價和地下水資源潛力分析。上一輪水資源評價至今已近15年，受氣候及人類活動等的影響，區域水資源補給條件、下墊面條件、地下水開發利用及水環境等發生了較大變化，產生了一系列環境地質問題，需要對地下水資源量和開發利用情況進行重新評價。地下水在安徽省特別是淮河以北地區的經濟社會發展中起著舉足輕重的作用，是維持良好生態環境的關鍵因素。筆者在以往工作的基礎上，評價了地下水資源計算和開發利用情況，提出了相應的對策建議，以期為社會經濟的可持續發展和政府宏觀決策提供參考。

1　地下水資源評價

1.1地下水資源分區 安徽省地形復雜，地勢南高北低，西高東低，地貌類型復雜多變，山地、丘陵、平原俱全，區域差異明顯。地質構造和地形地貌控制了區域地下水含水系統結構和流動系統的結構，據此可劃分為淮北平原、江淮波狀平原、皖西山地、沿江丘陵平原和皖南山地5個水文地質區[1]。安徽省地下水資源分區主要按照流域分區，由北向南依次分為淮河流域地下水資源區、長江流域地下水資源區和新安江流域資源區，在此基礎上再劃分出1 999個計算單元。地下水的補給來源主要為大氣降水，地下水的徑流方向在天然狀態下與地表水基本相同，排泄方式平原區以垂向蒸發為主，山區以水平滲流方式排入溝谷，匯于江河。淺層地下水多為溶解性總固體小于1.0 g/L的淡水，大于1.0 g/L的微咸水主要零星分布于淮北平原。

1.2地下水天然補給資源量及分布特征采用補給量法(松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類巖溶裂隙水)和徑流模數法(碎屑巖、巖漿巖和變質巖類裂隙水)計算全省多年平均地下水天然補給資源量。全省多年平均地下水天然補給資源量為208.592 3億m3/a。分布情況見表1、2。

表1　地下水資源分區多年平均地下水天然補給資源量

由表1可知，淮河流域淮河以北和長江流域長江以南水資源量和天然補給資源模數較大，淮河以南和長江以北較小；孔隙水天然補給資源量最大，裂隙水次之，巖溶水最少，但巖溶水分布面積少，天然補給資源模數較大。

由表2可知，淮北平原地下水天然補給資源量和天然補給資源模數均最大，主要為孔隙水。江淮波狀平原地下水天然補給資源模數最小，為10.500 3萬m3/(km2·a)，主要是地表更新世黏性土廣布，降水入滲系數小導致，主要為孔隙水。巖溶水主要分布于沿江丘陵平原和皖南山地。

表2　水文地質分區多年平均地下水天然補給資源量

地下水資源量的分布受水文地質、氣候、水文和水資源開發利用等因素的影響。全省孔隙水天然補給資源模數為3.237 5萬～37.775 2萬m3/(km2·a)，淮北平原一般為15萬～20萬m3/(km2·a)，北部故黃河泛濫平原和現代河流兩側為20萬～30萬m3/(km2·a)，西北部包氣帶巖性黏土、亞黏土區為10萬～15萬m3/(km2·a)，東北部低山丘陵外圍黏性土分布區為5萬～10萬m3/(km2·a)或小于5萬m3/(km2·a)；江淮波狀平原波狀、淺丘狀平原區為5萬～10萬m3/(km2·a)或小于5萬m3/(km2·a)，淠河、池河等河谷平原區為15萬～20萬m3/(km2·a)，局部為20萬～30萬m3/(km2·a)；沿江丘陵平原長江河谷平原一般為20萬～30萬m3/(km2·a)，長河、潛水、皖水河流的上游由于包氣帶巖性顆粒較粗，為30萬～40萬m3/(km2·a)，黏性土廣布的波狀平原和淺丘狀平原區，為5萬～15萬m3/(km2·a)。巖溶水天然補給資源模數一般大于20萬m3/(km2·a)，淮北平原和江淮波狀平原一般為20萬～30萬m3/(km2·a)；沿江丘陵平原的江北一般為30萬～40萬m3/(km2·a)，江南沿江地區為40萬～50萬m3/(km2·a)，南部及皖南山地均大于50萬m3/(km2·a)。裂隙水徑流模數均小于20萬m3/(km2·a)，淮北平原和江淮波狀平原均小于5萬m3/(km2·a)，紅層地區最小為0.73萬m3/(km2·a)；皖西山地淮河徑流區為10萬～15萬m3/(km2·a)，長江徑流區為15萬～20萬m3/(km2·a)；沿江丘陵平原的江北小于5萬m3/(km2·a)，沿江及江南地區為5萬～10萬m3/(km2·a)；皖南山地紅層分布區為5萬～10萬m3/(km2·a)，其他地區為10萬～15萬m3/(km2·a)。

1.3淺層地下水可開采資源數量及分布特征該研究主要考慮河流的生態環境，保持足夠的基流量(75%)，使河流不致因地下水過度開采而出現斷流。以多年平均地下水天然補給資源量與地表水基流量的75%之差作為(多年平均)地下水可開采資源量[2]。全省多年平均地下水可開采資源量為127.166 5億m3/a，占天然補給資源量的比例為60.96%(表3、4)。

由表3可知，總體上與天然補給資源量相似，淮河流域淮河以北和長江流域長江以北可開采資源量和可開采資源模數較大，淮河以南和長江以南較少；孔隙水可開采資源量最大，巖溶水次之，裂隙水最少。全省地下水可開采資源模數為9.422 3萬m3/(km2·a)，淮河以北地區地下水可開采資源模數最大，為13.938 2萬m3/(km2·a)，新安江流域最小，為4.307 4萬m3/(km2·a)。由表4可知，平原區可開采資源量和可開采資源模數均較山區大，這主要是由于淺層孔隙水的調節作用。淮北平原地下水可開采資源量和可開采資源模數均最大，分別為52.486 4億m3/a和13.938 2萬m3/(km2·a)，主要為孔隙水。皖西山地基本上為裂隙水，富水性差，地表水基流量相對值較高，可開采資源模數最小，為4.064 4萬m3/(km2·a)。

表3　地下水資源分區多年平均地下水可開采資源量

深層承壓水主要分布于淮北平原西部，賦存于阜陽凹陷內巨厚的松散沉積層內。深層承壓水主要包括黏性土壓密釋水和含水層彈性釋水量，可開采儲存量106.915 3億m3。

表4　水文地質分區多年平均地下水可開采資源量

2　地下水開發利用概況

2.1地下水現狀開采量 安徽省供水主要依靠地表水資源。2013年全省水資源開發利用總量296.02億m3，其中地表水開發利用總量261.95億m3，占水資源開發利用總量的88.49%；地下水開發利用總量34.07億m3，占水資源開發利用總量的11.51%[3]。

由表5可知，安徽省的地下水開發集中在淮河以北地區。2013年5個水資源分區中，淮河流域的地下水開發量為31.98億m3，占全省地下水開采總量的93.87%，其中淮河以北地下水開發量為30.10億m3，占全省地下水開采總量的88.35%；長江流域的地下水開發量為1.93億m3，占全省地下水開采總量的5.67%；新安江流域的地下水開發量為0.16億m3，占全省地下水開采總量的0.47%。

安徽省地下水開采主要類型為孔隙水，其次為巖溶水，裂隙水最少。孔隙水開采量為30.94億m3，占全省地下水開采總量的90.81%，其中淺層孔隙水23.13億m3，占全省地下水開采總量的67.88%，深層孔隙水7.81億m3，占全省地下水開采總量的22.91%。巖溶水開采量為2.27億m3，占全省地下水開采總量的6.65%。裂隙水開采量為0.86億m3，占全省地下水開采總量的2.52%。

表5　2013年地下水資源分區地下水開采量

廣大農村地下水的開采方式以分散開采為主，主要采用家庭手壓井、自吸泵井、大口徑土井、農灌小機井等，分散開采淺層孔隙水和少許巖溶水、裂隙水用于農業灌溉和農村人畜供水。近10年來，國家重視農村引水安全問題，很多地區以村為單位開采深層地下水集中供水。城鎮供水方面，阜陽、亳州、界首、宿州、太和等市縣主要集中開采深層孔隙水；淮北、蕭縣、靈璧等市縣城區主要開采裂隙巖溶水；沿淮的城鎮及淮河以南的廬江、明光、來安等市城區開采孔隙水和裂隙水。淮北礦區和沿江多金屬礦區，多開采巖溶水、裂隙水作為供水水源。

2.2地下水利用情況 2013年安徽省地下水利用量34.07億m3，總體上占水資源利用的比例很小，但淮河以北地區地下水利用量在水資源利用量中占有相當的比例，其他地區所占比例很小，均不足5%。地下水利用量中，用于農業14.74億m3，占用水總量的43.26%；用于工業7.78億m3，占用水總量的22.84%；用于生活7.20億m3，占用水總量的21.13%；其他(包括城鎮公共和生態環境等)用水4.34億m3，占用水總量的12.74%。

從全省來看，農業用水所占比例最大，其次為工業用水和生活用水，其他用水最少。淮河流域以北地下水開采量中4個方面的用水比例與全省相似，淮河以南工業與生活用水比例最大，但4個方面差別不明顯；長江流域以北工業用水、農業用水和生活用水所占比例相當，長江以南地區則主要用于工業和生活；新安江流域主要用于生活，其次為工業。

3　地下水資源開發存在的問題及開發利用對策

3.1存在的問題

3.1.1地下水開采量逐年增長，地區差異明顯。近30年來，地下水開采量一直處于增長狀態，平均以每年1億m3的速度增加，地區差異顯著，主要集中于淮河以北地區開采，由于缺乏合理的規劃，局部地區超采嚴重。同時，節水措施不受重視，工業用水重復利用率低，農業灌溉技術落后，利用系數低，導致水資源浪費嚴重；礦山開采疏干排水不僅引發了一些地質環境問題，還導致水資源浪費。

3.1.2地下水資源地區分布差異較大，與經濟發展對水資源的需求不相適應。淮北地區地下水資源相對豐富，但人口眾多，農業生產對水資源需求較大，同時地表水資源缺乏，導致水資源較為短缺。江淮和沿江的北部地區由于地形及地質條件的限制，地下水資源貧乏，且地表水不豐富，水資源供需緊張。沿江地區雖賦存豐富的地下水，但因其地表水資源豐富，地下水開發利用程度較低。

3.1.3地表水和淺層地下水受到污染。部分地區由于工業、農業、生活等污染物影響或自然異常，導致地表水和淺層地下水受到污染，污染物主要為“三氮”、高錳酸鉀指數、少量重金屬及微量有機污染物等。地下水污染與區域經濟發展有一定的密切關系，在城鎮、工業集中區等比較集中，在污染的地表水體周圍及農灌區均有分布，且有擴大趨勢，對當地居民的健康構成威脅。

3.1.4不合理開采誘發地面沉降和巖溶塌陷。安徽省雖然總體上開發程度較低，但由于不合理集中開采深層孔隙水和巖溶裂隙水，導致區域地下水位下降，誘發地面沉降和巖溶塌陷等環境問題。淮北平原由于集中開采深層地下水，目前在城鎮及礦區周圍已近形成若干個降落漏斗，以阜陽、渦陽、界首、太和、亳州為中心的降落漏斗已經連成一體，形成區域性大漏斗，引發了嚴重的地面沉降，阜陽中心沉降量達1 567.2 mm，范圍達715.7 km2。因煤礦、銅礦開采或供水，大量疏干和抽取巖溶水，在淮南、銅陵和安慶地區引發嚴重的巖溶塌陷。

3.2開發利用對策

3.2.1加大淺層地下水開發力度。全省淺層地下水資源開發利用程度較低，具有較大的開采潛力，可大力開發利用淺層地下水。淮北平原主要以地下水作為主要供水水源，由于淺層地下水埋藏淺，分布廣泛，在水量滿足要求的情況下，可加大開發力度，但淺層地下水對區內的生態環境起著重要作用，開采前應進行規劃和論證。同時，淮北平原東北部賦存了豐富的裂隙巖溶水，水質好，是有遠景的大中型工業供水水源，對該地區的供水具有重要意義。沿江地區主要作為輔助水源，可逐步加大地下水開發利用強度，地勢低洼地帶，應注意排水，防治土壤潛育化。江淮波狀平原地下水資源在農村人畜用水中具主導地位，采用各種辦法，選取合適井型，尋找、開發古河道松散巖類孔隙水、風化帶裂隙水，對于解決區內人畜用水問題有重要意義[2]。

3.2.2 防止過度開采。調整淮北平原西部深層地下水和東北部巖溶地下水過于集中的開采布局，防止地下水降落漏斗的繼續擴大，遏制西部地面沉降的進一步發展。

3.2.3做好預防巖溶塌陷工作。采礦疏排地下水與巖溶塌陷的矛盾不可避免，應及早查明巖溶塌陷的發育規律，做好預防工作，同時做好礦區地下水的供排工作，綜合利用，防止水資源浪費。

3.2.4加強保護力度，防止地下水污染。地下水污染由于具有隱蔽性和復雜性，一旦污染，很難治理。因此，應以預防為主，根據區域水文地質條件和經濟發展概況，采取科學的防護措施，防止地下水污染。同時對由于原生異常導致質量較差的地下水，加強調查、機理研究和改水工作。

3.2.5加大節水工作力度。目前，安徽農業灌溉水利用系數和工業用水重復利用率均較低，總結推廣先進的節水技術和經驗對緩解水資源緊緊缺的矛盾具有重要意義。

[1] 彭玉懷，陳偉，劉麗麗，等.安徽省環境地質圖系及空間數據庫建設說明書[R].安徽省地質調查院，2014.

[2] 彭玉懷，楊兆軍，陳偉，等.安徽省地下水資源評價[R].安徽省地質環境監測總站，2002.

[3] 祝麗萍，費廣華，張延，等.2013年安徽省地下水資源公報[R].安徽省水利廳，2014.

Analysis of Groundwater Resources and Characteristics of Exploitation and Utilization in Anhui Province

JIAO Tuan-li, LI Yu-ming

(Geological Survey Academy of Anhui Province, Hefei, Anhui 230001)

Based on analysis of hydrogeological conditions of Anhui Province, shallow groundwater in the whole province was divided into 1 999 calculation units. Average natural supplement of groundwater in several years in Anhui Province was calculated, of which loose rock pore water and carbonate rock fissure water were calculated by recharge method, and base rock fissure water was calculated by runoff modulus method. The quantity of recoverable groundwater resources in the whole province was calculated by ecological environmental constraint method, and its distribution characteristics were analyzed. Finally, main problems in exploitation and utilization of groundwater resources in Anhui Province were analyzed, and corresponding countermeasures and suggestions were proposed.

Groundwater resources; Distribution characteristics; Exploitation and utilization; Anhui Province

焦團理(1984- )，男，河南太康人，工程師，從事水工環地質調查研究。

2016-07-11

S 273.4

A

0517-6611(2016)23-076-04

鳴謝在水資源評價過程中得到了安徽省地質調查院副院長彭玉懷教授級高工的悉心指導，在此致謝！