遼寧地區淺層地下水超采區評價與復核探析

翟 勇

(遼寧省營口市隆盛工程建筑工程有限公司，遼寧 營口 115000)

0 前 言

綜合分析遼寧省的地下水開采量和地下水環境狀況，通過采取水位動態法，開采系數法和引發問題法[1]，結合目前的開發利用特點和一段時間內全省的水資源管理，初步確定了超采區的范圍，這項工作的實際需要是調整由水位法、采礦系數法和引起問題的方法確定的地下水超采區重疊部分的邊界，并考慮海水入侵的范圍來確定地下水位，以此來確定遼寧省新劃定的地下水超采區范圍。

經過分析，可以看出該區域為超采區，通過水位法確定的邊界為超采區域的最終邊界，開采系數法確定的邊界是水量超采區域的最終邊界[2]，屬于引發問題的領域，通過該方法確定的邊界被用作超采區域的邊界，在同一地區，既有水位在下降，又存在水量過度超采所引發問題的區域[1]，運用上述三種方法水確定邊界外包線作為最終透支區的邊界。

經過調整和修正，在此超采區評估中，總共確定了55個淺層地下水超采區域，其中，水位動態法確定有2個超采區，通過開采系數法確定了38個超采區，通過引發問題的方法可以識別超采區36個。

1 地下水超采區數量、面積與分布

根據地下水超采區劃分結果，全省共劃分出55個地下水超采區，超采面積3221.6km2。按超采區規模劃分，地下水超采區面積<100km2的小型地下水超采區47個，超采面積1258 km2，超采面積介于100km2和1000km2之間的中型地下水超采區8個，超采面積1963.6 km2，無大型及以上超采區。按超采區類型劃分，淺層淡水超采區面積為2254.8 km2，其中沈陽市超采面積最大，超采893.2 km2。海水入侵超采區面積為966.9 km2，其中大連市海侵區面積最大，為624.3 km2。

水位動態法分析結果，沒有出現年均下降速率>1.0m的區域，本次評價超采程度劃分只針對開采系數法劃分結果，水質污染和海咸水入侵區不再劃分超采程度。開采系數法超采區中，將開采系數>1.3的為嚴重超采區，其他超采區作為一般超采區。根據劃分結果統計，本次共劃分出淺層淡水超采區41個，其中，嚴重超采區共26個，一般超采區15個；劃分出海水入侵超采區14個。

2 地下水超采量

本次劃分的地下水超采區共有55個，根據開采系數法確定的超采區有38個，其中嚴重超采區有26個，開采系數>1.3，最大的達到2.92；一般超采區有12個，開采系數法確定的超采區累計超采量30670.8萬m3。

因大部分地下水源為傍河取水水源，傍河水源取水過程中會大量地襲奪河水[3]，據監測，我省中部平原區河水水質較差，因此，本次超采區劃分過程中，為全省供水安全考慮，在超采量計算過程中，把水質超采區的現狀年均地下水開采量全部作為超采量進行處理，這樣在開采系數法確定超采量基礎上，考慮水質超標問題后，全省地下水超采量增加至136468.6萬m3。

3 地下水水位動態

本次按地下水位動態法評價的超采區共有2個，主要位于沈陽市區和葫蘆島的興城市。該類超采區地下水埋深不大，沈陽城區埋深在7-16m，興城超采區埋深在2-6m之間。

從年內變化趨勢看，淺層地下水水位動態年內變化明顯，一般3-5月為枯水期，水位總體上呈下降趨勢[3]，6-9月為豐水期，隨著降水量的逐漸增加，水位總體上呈上升趨勢，9月份汛期過后，水位逐漸恢復平穩狀態。

從年際間變化來分析，根據評價期內代表監測站的地下水水位動態分析，2018-2019年間，超采區內地下水位動態變化不大，地下水位年均下降速率均不到1m。代表站2018-2019年地下水位變化情況見圖1和圖2。

圖1 沈陽地區代表站歷年地下水位變化曲線

圖2 興城地區代表站歷年地下水埋深變化曲線

4 生態與環境地質問題

遼寧省普遍采用的傍河取水，在嚴重污染河段造成河水對地下水含水層和地下水質的污染；沿海地帶地下水補給區的地下水過量開采造成海水和咸水入侵[4]，并使其不斷加重；在中小流域過度開采地下水，造成河道基流量減少，甚至斷流或只流淌污水，使河流失去基本環境流量；地下水的過度開采，透支了地下水儲量，造成干旱年缺水問題加重；地下水含水層和水質受到來自于點源和面源的污染，同時存在天然有害物質[5]。

遼寧省本次地下水超采區研究范圍主要是城市生活及工業地下水集中供水水源區，而這些城鎮地下水集中供水水源地大部分為傍河取水水源，在地下水的開發利用中，傍河開采是一種重要的取水方式。由于河道附近含水層與河水水力聯系密切，作為傍河地下水源地，雖然開采的是地下水，但河流的補給是其主要來源，地下水和河水之間時刻處于相互影響、相互轉化、相互制約的運動狀態[6-7]。

本次超采區研究項目，以2018年和2019年春季灌溉期為時間段，以遼河干流為典型區域，以鐵嶺北水源、沈陽黃家水源和沈陽依牛堡水源三個地下水傍河取水水源為代表，利用地下水數值模擬方法，進行了春季灌溉期河水與下游傍河取水的取水之間的補排關系研究。各水源地研究結果見表1。

表1 遼河干流傍河水源地開采程中襲奪河水量情況表

通過以上研究表明，遼河下游河道入滲補給量占水源開采量的比例在50%左右，它們中的大多數開采量已超過了一半以上。

5 超采區的復核

2001年，遼寧省共劃分了20個淺層地下水超采區，總面積2623 km2，分布在遼寧省的7個城市中。

5.1 復核的超采區

本次地下水超采區評價，共復核了全省第四系地下水超采區20個，除原單個超采區外，原大連市的5個海侵區因與本次的海侵區劃定范圍不一致，分屬不同的片區，因此，本次按大連市整體與上次進行復核。

經復核，保留的超采區有17個，其中，全省面積減少的超采區共有9個，面積增加的超采區共有7個，面積不變的超采區有1個。取消的超采區有3個。

5.2 取消的超采區

本次取消的超采區主要有3個：鞍山市的太平水源超采區、大連市的瓦房店三家子超采區和旅順三八里超采區。鞍山市太平水源超采區原超采面積為23km2，可開采量為1094萬m3/a，實際開采量為1166萬m3/a，超采量72萬m3/a，開采系數為1.07。根據全省地下水保護行動計劃及《全省封閉地下水取水工程實施方案》的要求，目前太平水源已基本封閉，因此本次將該超采區取消。

大連市的瓦房店三家子超采區位于瓦房店市祝華街道，原超采區面積為7km2，可開采量為39萬m3/a，實際開采量為40萬m3/a，超采量1萬m3/a，開采系數為1.03。本次評價過程中，經調查，三家子超采區現狀實際開采量為30萬m3/a，開采系數僅為0.77。因地下水開采量的減少，目前該超采區已經不超采，因此本次評價將該超采區取消。

旅順三八里超采區原超采區面積為9.8km2，可開采量為54萬m3/a，實際開采量為58萬m3/a，超采量4萬m3/a，開采系數為1.07。經調查，三八里超采區現狀實際開采量為21萬m3/a，開采系數為0.39。因地下水開采量的減少，現狀調查結果不超采，因此，本次評價將該超采區取消。

因此，本次評價將原太平水源、瓦房店三家子和旅順三八里3個超采區取消。全省取消的超采區見表2。

表2 遼寧省取消的超采區與原超采區對比分析表

5.3 本次超采區劃分與原超采區劃分變化

5.3.1 評價范圍不同

上次超采區評價的范圍主要是以遼寧省中部平原區及沿海地區的7個地級市為重點進行評價；本次評價范圍涵蓋全省平原區及山丘區，以中部平原區、山間河谷平原區及海水入侵區為重點，對全省14個地級市均進行了評價。

5.3.2 評價方法不同

上次評價采用定性指標和開采系數法進行評價；本次評價采用水位動態法、開采系數法、引發問題法三種方法進行劃分[8-11]。

5.3.3 評價內容不同

上次評價僅包括水量開采問題及海水入侵問題；本次評價除包括水量超采問題和海水入侵問題外，還增加了水質超標問題的評價。

將本次超采區評價與上次評價進行對比分析可以看出，淡水超采區由原來的14個增加到了41個，增加了27個；海侵超采區由上次的6個增加到了14個，增加了8個。淡水超采區面積由原來的面積2010.6km2，增加到了2254.7 km2；海侵區面積由上次的612.3 km2，增加到了966.9 km2。兩次超采區評價對比見表3。

表3 本次超采區評價與上次超采區評價對比表

6 結 語

本次地下水超采區評價過程中，在我省盤錦、錦州和營口等市，上層存在著淺層地下水超采區和咸水區，在下部還存在著深層承壓水超采區，為了在行政區域上便于管理，本次評價將垂向上多層超采區重合部分的面積進行了合并[12-13]。經評價，全省淺層地下水超采區面積為3221.6 km2，深層承壓水超采區面積為5870.1km2，淺層與深層超采區垂向上重合部分的面積為227.5km2，扣除重合部分后，全省超采區總面積為8864.2km2。