劉小婧
(志丹縣水務局地下水監督監測管理站,陜西 延安 717500)
志丹縣地處延安市西北部,屬黃土高原丘陵溝壑區,全縣土地總面積3781 km2,轄7 鎮1 辦事處,總人口16.19 萬人,多年平均降水量471.6 mm,屬暖濕帶半干旱大陸性季風氣候。縣境內分布有三條較大河流,即洛河、周河、杏子河,分屬北洛河、延河兩大水系,由西北流向東南。截止2019 年6 月,全縣水資源總量15003 萬m3,地下水資源總量為8568.91 萬m3,地下水儲藏不均勻,其中降水補給量為7210.95 萬m3,側向徑流補給量為1357.96 萬m3,整體地下水開采屬于弱負均衡。
全縣地表水資源時空分布不均,難以利用,無一處地表水飲用水源,居民生產生活用水87%取用地下水資源,屬于水資源嚴重缺乏縣區。目前全縣地下水資源年可開采量為4254.5 萬m3,年開采量為3034.31 萬m3。地下水儲藏不均勻,杏子河流域1984.37 萬m3;占地下水資源總量的23.16%;周河流域2305.12 萬m3,占地下水資源總量的26.9%;洛河流域4279.42 萬m3,占地下水資源總量的49.94%。
過去幾來,全縣經濟社會發展較快,地下水開采量逐年增加,水位有逐年下降趨勢,導致部分區塊生產生活用水再次返困,給水利事業發展帶來了巨大的挑戰。
目前志丹縣現有地下水動態監測井54 眼,對全縣8 個鎮,4 個便民服務中心,一個街道辦事處的部分地下水水位、水溫、水質進行實時監測,截至目前共計收到監測信息58600 多條。
杏河鎮孟洼村水源井測井截圖顯示(圖1),199 m處聲波、聲幅曲線變化明顯,確定為靜水位;永寧鎮土門村水源井測井截圖顯示(圖2),124 m處電位電阻率、自然伽碼曲線變化明顯,確定為井壁管長度;順寧鎮羅洼村水源井測井截圖顯示(圖3),287 m處自然電位、電位電阻率曲線變化明顯,確定為環華層和洛河層的分界;旦八鎮墩灣村水源井測井截圖顯示(圖4),301 m~313 m之間聲幅、聲波曲線變化明顯,確定該區域內出水點較好。

圖1 杏河鎮孟洼村水源井測井截圖

圖2 永寧鎮土門村水源井測井截圖

圖3 順寧鎮羅洼村水源井測井截圖

圖4 旦八鎮墩灣村水源井測井截圖
通過兩年來測井成果分析可知,志丹縣區域內地層主要包括土層、環華層、洛河層。以永寧鎮象咀-雙河墩梁-保安劉坪為分界線,東南方向地層分為土層、洛河層,杏河鎮以東小區域為土層、洛河層,其余區域地層均為土層、環華層、洛河層(見圖5)。主要含水層為環華層和洛河層,環華層為淺層地下水,洛河層大多為承壓水。西北區域含水層厚度在20 m~900 m之間,東南區域含水層在30 m~350 m之間。靜水位西北高,東南低,近年來隨著工農業的快速發展,全縣區域內靜水位較90 年代普遍下降,出水量及水壓也在不同程度的減少。例如:2011 年永寧鎮川口一眼水源井,在鉆井過程中由于地層水壓較大,地下水直接從井口溢出,2015年在川口自建的水源井,靜水位下降至40 m左右,說明該地區承壓水水位下降明顯。

圖5 志丹縣區域內底層分布
自2015 年以后志丹縣地下水開發利用得到了有效控制,地下水位處于平穩情況,此次選取比較有代表性的2015 年監測結果進行分析。根據全年監測數據顯示,志丹縣地下水環華組和洛河組水位均有所下降。
2.2.1 環華組地下水水位埋深動態特征
環華組主要由大氣降水入滲、河流入滲補給,其監測曲線表現為波動下降型,該類型主要受集中開采影響,地下水水位呈現逐年下降趨勢,從2012 年至今其中洛河流域平均降深1.23 m,如吳堡、義正等地水位從2012 年至今下降分別為3.4 m左右、2.3 m左右。以下為2015 年部分環華組水位監測截圖,見圖6~圖8。

圖6 順寧環華組地下水動態曲線

圖7 吳堡環華組地下水動態曲線

圖8 義正環華組地下水動態曲線
2.2.2 洛河組地下水水位埋深動態特征
洛河組在隱伏區主要受到上覆含水層越流補給及側向徑流補給,其監測曲線表現為波動下降型,見圖9~圖12。該類型主要受集中開采影響。其中王南溝監測井自2012年8月至今降幅達1.7 m,而雙河鄉監測井自2012 年元月至今降深為1.6 m,侯市為長慶一開采區塊,沿長尾河流域內平均500 m布設一口水源開采井,是造成了地下水水位的持續下降的原因。

圖9 張渠洛河組地下水動態曲線

圖10 雙河洛河組地下水動態曲線

圖11 保安洛河組地下水動態曲線

圖12 王南溝洛河組地下水動態曲線
2.2.3 地下水典型監測井水溫變化動態特征

圖13 侯市監測井水溫曲線變化圖

圖14 雙河鎮監測井水溫曲線變化圖

圖17 義正鎮監測井水溫曲線變化圖

圖18 順寧鎮監測井水溫曲線變化圖

圖19 保安鎮監測井水溫曲線變化圖
根據全年監測資料顯示(圖13~圖19):侯市水溫變化幅度為0.25℃,雙河水溫變化幅度為0.35℃,永寧水溫變化幅度為0.24℃,吳堡水溫變化幅度為0.24℃,義正水溫變化幅度為0.25℃,順寧水溫變化幅度為0.29℃,保安水溫變化幅度為0.35℃,全縣整體水溫變化不大。
志丹縣地勢西北高、東南底,海拔在1093 m~1741 m之間,相對高差648 m,洛河、周河、杏子河三條流域在志丹縣順勢伸展,將全縣切割為西、中、東3 個自然區域(俗稱西川、中川和東川)。由于山大溝深,山嶺與川道高低不同,地層結構有所不同,其地下水水位埋深也不相同。圖20 為全縣近年來比較有代表性年份的水位降深對比分析。

圖15 永寧鎮監測井水溫曲線變化圖

圖20 主要流域地下水靜水位深度對比分析圖

圖16 吳堡監測井水溫曲線變化圖
根據近年來監測資料對比見表1。

表1 近年來監測資料對比表
根據2000年和2015年地下水位降深情況顯示,洛河流域中上游地下水位下降6.67 m~20 m,中下游下降1.6 m~16.5 m;周河流域中上游地下水位下降0.48 m~21.5 m,中下游下降0.48 m~15.8 m;杏子河流域中上游地下水位下降9.5 m~12 m,中下游下降9.5 m~20 m。由此可見,志丹縣地下水在近15年之內下降幅度平均為12.3 m,尤其在油區集中區下降幅度更大。經過近幾年地下水監測成果分析,志丹縣地下水資源基本處于平穩,但是由于地下水屬于不可再生資源,志丹縣想要實現長遠的可持續發展,必須從多方面開展地下水資源的保護工作。
(1)盡快落實志丹縣地下水動態監測站網運行維護
通過每年對特殊類型監測分站、主要水源地區監測分站、注水井集中區監測分站、超采區監測分站和石油污染區監測分站等54眼監測井的維修維護,實現對地下水資源動態要素的全方位監測,使監測井網既能滿足宏觀掌握全縣地下水資源情況的需要,同時滿足對重點區域、洛河、杏子河、周河三條主要河流的監測。該項目實施是一項長期性、公益性事業,需縣政府列支專項資金進行維修管護。每年通過對監測站網的維修管護,使志丹縣地下水動態監測所有設備都能正常運行,以保證及時、準確、全面掌控地下水動態變化,為地下水可持續開發利用提供科學依據,從而確保全縣人民飲水安全。
(2)盡快出臺相關規章制度,有效控制油區注水井對地下水的威脅
油區注水井的普遍存在給地下水資源的保護帶來了極大的威脅,但由于法律法規對注水井規定方面的缺陷,導致對各油區注水井的管理脫節,無法入手。加之油田開采脫產出的污水通過注水井回注到地下水的過程中,有很多通過井壁管裂縫滲透到地下水層,可能對地下水造成不同程度的污染,而地下水污染的治理需要漫長的時間和大量的資金投入。所以對注水井的管理刻不容緩,并盡早出臺《地下水資源保護管理辦法》及相關細則,保障志丹縣油區注水井能得到有效的管理,保證地下水水資源管理工作全面展開。
(3)加大地表水源工程建設,緩解地下水資源開采量
志丹縣當前無一處地表水源工程,各用水大戶對地下水的開采量逐年增加,嚴重威脅著地下水資源的保護工作。為緩解地下水資源供需矛盾,志丹縣各用水大戶自建地表水源作為生產水源;如各油氣企業自己修建蓄水壩,作為注水井及生產用水首選水源。其次,按照“誰受益誰保護”的原則,要求各用水大戶在各自采水區自建地下水動態監測井,由水務局統一管理監測,確保志丹縣地下水資源可持續開發利用。
(4)盡早落實水功能區塊,改善地下水資源分布不均勻現狀
根據近年對志丹縣地下水動態變化的監測及分析,全縣地下水資源分布并不均勻,部分區塊因超采造成地下水位下降嚴重。盡早落實對全縣地下水功能區塊的劃分管理,均衡地下水分布不均勻現狀,確保全縣地下水能更加合理有效的開發利用。
從志丹縣近年的地下水水資源監測成果分析可知,地下水水位降幅程度較大的集中在油區,也就是工業擾動,其根本就是志丹縣經濟發展與水資源相矛盾的問題。水資源是一個區域發展的基礎支撐,無論是生活生產,尤其是對于水資源匱乏的地區,區域在快速發展經濟的同時,務必加大水資源保護的力度,協調水資源與經濟發展的協調性,才能夠更好地促進區域的快速可持續發展。