民勤盆地地下水開發利用及保護分析

劉翠蘭

（甘肅省民勤縣給排水管理站，甘肅民勤733300）

民勤縣位于河西走廊東北部，石羊河流域下游，東西北三面被巴丹吉林和騰格里2 大沙漠包圍。全縣轄18 個鎮，249 個行政村，總人口26.93萬人，總面積1.59萬km2，其中荒漠化面積占90.34%。民勤縣在地理梯度上居于全國荒漠化監控與防治的最前沿，處于國家“兩屏三帶”生態安全戰略格局中“北方防沙帶”的中心，生態區位特殊，是捍衛河西走廊乃至西北地區生態安全的重要屏障。

1 區域地下水現狀

1.1 水文地質條件

民勤縣地理位置處于阿拉善板塊與祁連加里東板塊縫合線處，部分屬于北祁連槽緣凹陷帶內，稱南盆地；大部分地域位于阿拉善臺隆起的東南緣，稱北盆地。地勢南高北低，四周隆起，中部平緩，呈階梯狀地塹構造。地貌處于青藏、蒙古高原接界的邊緣位置，北祁連山地槽和阿拉善地臺南緣民勤中新凹陷。地形較為復雜。地勢自西南向東北緩傾，地面坡度為1‰～5‰，海拔1460～1295 m，地貌類型有4 種：一是山地地貌，占全境面積的6%；二是丘陵地貌，多分布于剝蝕山前和盆地中部，占全境面積4%；三是平原地貌，又分湖積平原、沖積洪積平原和洪積平原,占全境面積38.2%；四是沙漠地貌，為縣境內主要地貌，占縣境總面積的51.8%，主要分布在盆地東、北、西邊緣，中部有片、帶狀零星分布，形態有蜂窩狀、網格狀、新月式沙丘、復合式沙丘、風積覆蓋沙丘、固定和叢草沙丘。

民勤盆地是石羊河流域下游最大的一個盆地。南起紅崖山至阿拉古山，與武威盆地相鄰，北至北山，西與潮水東盆地、昌寧盆地銜接，東與國內第四大沙漠——騰格里沙漠相鄰，西與國內第三大沙漠——巴丹吉林沙漠相鄰，盆地邊緣大部分被沙漠覆蓋。民勤盆地地下水主要補給來源為田間灌水、渠系及地表水體入滲補給，其次是來自武威盆地的側向徑流補給和降水凝結水入滲補給。

石羊河流域下游的平原區地下水流向大致呈由南西向北東方向流動勢態，地下徑流占大部分。在武威盆地南部山前有一定數量的山前地下水被接受后，在自身重力作用下由南西向北東方向流動，然后經上游灌區開發利用過程后，流至紅崖山—阿拉古山構造鞍部分散注入民勤盆地，向北東方向繼續流動中最終受阻于民勤北山，通過反復灌溉完成了補給至排泄的全過程。

1.2 地下水開發過程

20 世紀50年代開始，隨著石羊河流域上中游人口增多，水資源開發利用程度不斷提高，使進入民勤盆地的地表水逐年減少，當時地下水僅僅是開發初期，只作為河水不足時補充水源，但上游來水持續減少，為滿足農業生產用水，逐步發展井灌。井灌歷程大致分4 個階段：第一階段，始于20 世紀50年代初，以鑲井、澇池為主，取水工具為斡桿及水車，少量用于農業灌溉，井灌面積不足0.67萬hm2，年提水量僅數百萬立方米；第二階段，始于20 世紀60年代中期，逐步發展機井，采用人工方法打井，以20～30 m井深的半機井為主，也有大口徑鍋錐井，提水工具由人力轉為畜力水車；第三階段，進入20 世紀70年代初，石羊河來水減少幅度持續加大，加之灌溉農業不斷發展，農業供用水矛盾隨之加劇，打井方法開始由人工變為機械，井深由30 m 左右變為60 m 左右，水車已不能滿足需要，柴油機離心泵、電機離心泵逐步應用，機井數量也開始猛增，到了20 世紀70年代末期，打井數每年以數千眼的速度增加，20 世紀70年代末全縣機井總數達7000 多眼；第四階段，進入20世紀80年代，因井灌面積迅速增大，地下水位開始逐年下降，原有的60 m 機井已不能滿足灌溉需求，機井進行更新改造進入高峰，成井深在100 m 左右，提水工具主要采用潛水泵，水泵功率逐步由5.5 kW、7.5 kW、9.2 kW、11 kW 逐步向更大功率發展，湖區已向300 m 深層要水。在1995年以后，全縣打井開荒進入高峰時期，個體、機關、國營農林場在綠洲外圍大量成井。機井數量的劇增和提水設備逐步更新，地下水提水量由20 世紀50年代初期的數百萬立方米增大到5 億m3以上，地下水在農業灌溉中的比例也上升到農業灌溉用水總量的90%以上。到了20 世紀90年代，全縣地下水位平均年下降速度達0.4～1 m，地下水埋深到2006年平均在12.8～28 m，最深達40 m；礦化度年升高0.1 g/L，壩區、泉山區平均達到1.35～1.89 g/L，并且由北向南蔓延。以1998年以來觀測地下水位監測井數據顯示：在石羊河流域重點治理項目前，1998—2006年民勤盆地地下水位呈逐年下降狀態，年下降幅度在0.639 m左右，這種狀態持續到重點治理規劃實施后，地下水位才由逐年下降轉為緩慢上升。

1.3 地下水補采量

根據甘肅省水文水資源局《石羊河流域地下水利用管理指標體系建設報告》顯示：民勤盆地地下水總補給量占比分別為降水入滲補給量占4.66%，側向補給量占17.5%，地表水體補給量占44.38%，井灌回歸補給量占33.4%，其他補給量占0.06%。地下水資源量13747.90萬m3，與地表水不重復的地下水資源量4584.12萬m3。地下水總排泄量為實際開采量，無潛水蒸發量和側向流出量。《石羊河流域重點治理規劃》確定：民勤盆地地下水開采量將由2003年實際開采量5.17 億m3削減到2010 的0.89 億m3和2020年0.86 億m3。重點治理項目實施以來，分年度實際開采量：2007年實際開采量為4.37億m3，2008年3.46 億m3，2009年2.82 億m3，2010年1.05 億m3，2011年達到近期控制開采量目標0.89 億m3，2012年達到遠期控制開采量目標0.86 億m3以內。

1.4 地下水位變化

2006年石羊河流域重點治理規劃項目開始全面實施，石羊河流域水資源統一調度，民勤盆地地下水資源各補給量不同程度地發生了一些變化，主要變化表現在以下幾點：一是降雨入滲補給量與治理前相比略有增加，其變化量與降水量的分布基本一致；二是地表水供水量增加后，渠灌田間入滲補給量、渠系滲漏補給量有所增加；三是向河流補給生態水后，河道滲漏量有所增加；四是地下水開采量削減計劃實施后，井灌回歸補給量相對減少；五是上游同步實施關井壓田和水權制度，側向流入量補給量有所增加；六是地下水補給量和地下水資源量有顯著增加；七是民勤盆地地下水約束指標的限制，地下水開采量大幅度減少。從以上變化情況分析，地表水的補給量和地下水開采量是影響民勤盆地地下水儲量變化的主要原因之一。從實測數據分析，民勤盆地共布設53 眼地下水位動態觀測井，壩區15 眼、泉山8眼、湖區30 眼。以2019年為例，當年民勤盆地地下水位上升0.074 m，主要與地表水調度分區有關，湖區灌區地表水供水重點給予保障，湖區地下水位穩步回升，當年上升0.166 m；壩區地表水供水受來水的時空分布影響，供水量較湖區少，地下水開采量大幅度削減，總體補給不到位，地下水位仍呈下降態勢，當年下降0.088 m；泉山區作為改善地下水質的重點區，地表水供水相對壩區有所傾斜，地下水位呈上升態勢，當年上升0.085 m。總體認為，民勤盆地地下水位持續下降的勢頭全面遏制，地下水位從2006年到2019年累計回升0.383 m，青土湖區地下水位埋深由2007年的4.2 m 上升至2019年2.91 m。民勤縣觀測的地下水動態數據與甘肅省水文局監測資料繪制的區域地下水埋深等值線成果基本一致，縣城周邊的三雷、蘇武鄉及北部收成、西渠地下水埋深較深，形成降落漏斗；大灘、雙茨科、泉山等區域地下水埋深經石羊河流域治理水位呈略有上升趨勢；西渠鄉政府地下水埋深止跌回升，變化顯著。

2 地下水開發利用

2.1 地下水開采現狀

《石羊河流域重點治理規劃》實施之前，民勤縣地下水開采量約在6 億m3以上，其中民勤盆地開采量5.17 億m3。而《石羊河流域重點治理規劃》確定，民勤盆地2010年地下水開采量為8900 億m3，2020年為8600萬m3。地下水削減量幅度大，實現目標難度大，地下水由原來的無序開采轉變為按控制量開采，需要做水資源管理和用水方式的全面改革。民勤縣以實施石羊河流域重點治理項目為契機，以節水為前提，以提高水資源利用效率為根本，落實最嚴格的水資源管理制度，強行削減用水規模，累計關閉機井3018 眼，壓減配水面積2.95萬hm2。經過幾年的努力，到了2012年民勤盆地地下水開采量控制為8515萬m3，年削減地下水開采量4.3 億m3，之后一直控制在8600萬m3以內。根據甘肅省《水資源管理年報》統計，2019年民勤縣地下水開采量為11500萬m3，其中農業灌溉占取水總量的61%，城鎮生活用水占取水總量的11%，河湖生態用水占取水總量的23%，工業用水占取水總量的5%。

2.2 地下水開發程度

石羊河流域內治理前民勤盆地地下水多年平均實際開采量為23671.59萬m3，地下水可開采量為13420.00萬m3，地下水超采量為10251.59萬m3，地下水超采系數（地下水實際開采量與地下水可開采量的比值）為1.76，表明地下水開發利用程度已超出流域地下水資源的承載能力，屬過度開發利用區。

自2006年重點治理項目實施后，民勤盆地地下水多年平均實際開采量為8600萬m3，地下水可開采量為13420.00萬m3，地下水未超采，地下水經多年的恢復，可滿足區域經濟社會發展的需求，生態環境逐步改善。

2.3 地下水開發利用與保護措施制定

從民勤盆地地下水開發利用到演變的過程分析，民勤盆地要實現經濟社會生態可持續發展，必須立足于節水，把節約用水作為一項革命性的措施來抓。一是民勤縣水資源配置方案是全縣用水量控制的總綱，政府已下達配水計劃，必須全力抓好落實，做到總量控制和定額管理。二是進一步建立健全節約用水相關規章制度，以國家節水行動為引領，持續抓好節約用水、行業用水定額相關制度落實，用健全配套的各項制度保障節水型社會建設的順利開展。三是改善用水結構，要以水定布局、以水定規模、以水定面積，壓縮高耗水作物，擴大高效節水生態農業，壓縮種植業規模，擴大生態經濟和草畜產業規模，壓縮傳統農業，著力構建節水型經濟結構體系。四是轉變灌溉方式，要徹底改變大水串漫灌等灌溉粗放方式，大力發展推廣應用高效節水技術，著力推進田間工程節水技術改造，提高水資源的利用效率和效益。按照行業并進、整村推進、各具特色、綜合示范、節水高效的原則，以關井壓田、結構調整、退耕封育、水量控制、公眾參與為內容，通過鄉鄉有示范村，片片有示范點，著力推進節水型社會示范點建設。雖然通過石羊河流域重點治理等項目完成了高效節水工程、種植結構調整、灌溉面積退減、水源置換工程實施、封填開采井等措施，但由于民勤縣地表水資源有限，節水潛力不足，不具備水源置換，退減部分灌溉面積，應按照“規模化、區域性、多品種、高效益”發展方向，壓減農業灌溉用水，實行休耕或輪耕是農業節水的根本措施。

3 結論和建議

地下水資源是有限資源，同時又是戰略資源。地下水資源過量開采是一種潛在的災害性危機，往往被人們所忽視，已造成了巨大的經濟損失和環境地質災害。加強地下水資源保護，控制地下水超采，保證水資源可持續開發利用已成為當務之急。應制訂地下水開發利用的總體方案及提出地下水開發治理的工程措施和保障措施，為民勤縣經濟社會建設提供可靠的水資源條件。一是通過節約用水、種植結構調整、耕地輪休、再生水回用等措施，使地下水開采量得到顯著的削減。二是積極推進引跨流域調水，為保護民勤綠洲和甘肅河西走廊生態安全提供不可或缺的水資源保障。三是政府及水行政主管部門要高度重視地下水保護工作，成立專門工作機構統一指揮、協調各地下水用水戶之間的關系，保證地下水開發治理和保護工作順利實施。四是進一步加強水資源統一管理，特別要加強地下水資源的統一管理，要把工業、農業灌溉、城鎮生活、農村生活等各種用途地下水開發利用納入水資源統一管理范疇，合理開發利用地下水。五是進一步強化取水許可證制度管理，在不違背地下水運動規律的前提下，綜合考慮上、下游地下水之間的水力條件、供需水條件等要素，分配開采指標，將開采指標細化到村，敏感地區可細化到井。通過取水許可證制度將地下水開采量控制在一個合理的水平。六是積極爭取國家、省上的資金支持，同時落實地方財政投入。在再生水利用方面，建立多層次、多渠道和多元化的資金投入機制。七是完善水價形成機制，利用市場經濟杠桿促進節約用水。