渭南市渭北巖溶水開發與保護研究初探

董菊亞，郭軍艷，張 蕊

(1.渭南市地下水監測中心，陜西 渭南 714000；2.渭南市水利水電勘測設計院，陜西 渭南 714000)

該區處半干旱氣候的黃土塬區，溝多谷深，地表水有限，松散層孔隙水不豐，且大面積為苦咸、高氟水，“380”巖溶水成為渭北七縣市320多萬人的重要生活飲用水源。加之前期無序大規模地開發，導致巖溶水水位下降、水質惡化，形勢嚴峻。本文以蒲城縣巖溶水監測、降雨、徑流資料為基礎，結合調研找出問題，提出渭北巖溶水開采與保護措施，為保證380巖溶水采補平衡、保障渭北生活飲用水水源安全提供參考。

1 渭北巖溶水開發利用情況

1.1 開發利用情況

據調査，渭北現有巖溶供水井399眼，日開采量20.95萬 m3/d，年開采量7 650萬 m3。巖溶井主要集中在蒲城、合陽、富平三縣，其中蒲城現有巖溶井139眼，開采量占整個渭北巖溶水開采總量的47%，合陽現有巖溶井72眼，開采量占總開采量的12%，富平現有巖溶井66眼，開采量占總開采量的17%。其余地區開采量占整個巖溶水開采總量的24%。另外，合陽縣現有的王村大瀵、王村小瀵、夏陽瀵泉、西鯉瀵泉、東鯉瀵泉、處女泉、黑水泉等7眼泉，實測流量2.88萬 m3/d。蒲白、澄合和韓城礦區巖溶疏干水約5.00萬 m3/d。渭北地區“380”巖溶水現狀日開采總量28.83萬 m3/d，年10 520萬 m3。

1.2 巖溶水用途情況

目前，渭北巖溶水主要用于渭北缺水區、高苦咸水區及城鄉居民生活用水，其余為工業、農業、生態(主要為合陽黃河河谷瀵泉景觀)和其他用水，另外還有礦井巖溶疏干水，比例分別為43%、22%、6%、11%、1%和17%。開發利用重點為城鄉生活、工業及礦井巖溶疏干水，其次為生態、農業和其他用水。

蒲城、富平、大荔城鄉居民生活用水水源基本全部依靠巖溶水。巖溶水還是蒲城電廠、白水新元發電有限公司、蒲白熱電公司(蒲白矸石電廠)、富平中冶陜壓重工設備有限公司等大中小型企業工業用水。其次，富平、蒲城、合陽、澄城在地表水灌區未覆蓋區域，利用巖溶水進行灌溉。合陽縣利用巖溶水適宜的溫度和處于巖溶水排泄區優勢，在黃河灘地進行熱帶魚養殖和蓮菜種植，黃河濕地有自然形成的7眼瀵泉。

1.3 巖溶水開發利用潛力分析

根據《鄂爾多斯盆地地下水勘査研究》(2002年)，渭北地區“380”巖溶水總可開采量為19 890.39萬 m3/a(54.49萬 m3/d)，其中:銅一蒲一合子系統為18 154.96萬 m3/a(49.74萬 m3/d)，韓城子系統1 735.43萬 m3/a(4.75萬 m3/d，不含黃河水激化開采補給量)。目前全區巖溶井399眼,日開采量20.95萬 m3/d，除此之外，合陽瀵泉等天然排泄利用量2.88萬 m3/d，蒲白、澄合和韓城礦區巖溶疏干水約5.00萬 m3/d，渭北地區“380”巖溶水現狀總開采量28.83萬 m3/d。與2002年評價的巖溶水可開采量比較，開采程度為53%，剩余資源量47%，這是按原來評價的水資源量計算的結果。近多年來，受氣象、水文及上游水庫工程建設等因素影響，渭北境內河流來水銳減，地下水開采量急劇增加，加之渭北煤炭開采大量疏干地下水，導致區內巖溶水區域水位大幅度下降，泉群流量急劇衰減，洛河溫湯、袁家坡水源地原有泉水已經枯竭。結合這些實際情況分析，說明近多年巖溶水補給條件已經發生很大變化，補給量和可開采資源量必定大幅度減少，再繼續加大開采將會造成不可估量的損失。

2 巖溶水水位埋深變化研究

地下水動態監測工作是地下水資源合理開發利用的前期基礎工作，但受經濟條件限制，渭北僅蒲城縣開展了此項工作。蒲城縣2013年共落實巖溶水監測井14眼。其中：北線有罕井武儀、橋陵日光、翔村鎮光陵、上王鎮許家坡4眼；中線有橋陵坡頭、橋陵安王、城南新區、黃家水廠4眼；東線有洛濱鎮韓家河、馬湖、孫鎮堯堡袁家坡水站、永豐鎮永豐村、溫湯電廠水源地、平路廟阿坡村6眼。由于所有監測站都沒有產權，隨著巖溶開采井權屬管理單位在運行、管理措施的變化，目前僅有4眼井能夠監測。為了本次研究，我們補測了部分資料，同時進行了巖溶水開發利用與保護調研，了解各縣在巖溶水開發利用管理中遇到的問題。

2.1 蒲城縣基本情況

蒲城縣位于關中平原東北部、渭河下游，面積1 584 km2。根據該縣地下水的分布特征及地下水類型、地下水的補給、徑流、排泄條件、地下水化學特征等，將全縣地下水分為三個水文地質單元：(1)北部山塬弱富水區。該區位于縣域溝壑區，地形高程600 m以上，包括東黨、大孔、罕井、上王原區，石道山間洼地，馬湖、蔡鄧原區，避難堡原區和岳王山、堯山、五龍山山區及堯山山前區；(2)中部臺塬及西北黃土高塬較強富水區。該區包括一級黃土塬廣大地區，地形高程400～600 m。(3)南部平原強富水區。包括洛河階地、渭河階地淡水區和鹵泊灘咸水區。

蒲城現狀集中開采水源地主要有2個，分別是蒲城袁家坡水源地和溫湯水源地。袁家坡水源地1988年建成，供水對象主要為縣城及附近村鎮生活用水，現有供水井5眼；溫湯水源地上世紀90年代建成，供水對象主要為蒲城電廠及職工生活，水源地建有5個井組共20眼井。多年來，兩個水源地水位持續下降，水源地原有泉水噴出，現已干涸。

2.2 蒲城縣巖溶水位變化情況

按照蒲城縣巖溶水監測井監測站所在位置、資料系列長短及完整性，現分為北部堯山北、北部堯山南和東部洛河邊三個區域進行分析。

2.2.1 北部堯山北

該區有1眼巖溶水監測井，監測資料至2017年，位于罕井武儀供水站2#。根據現有資料繪圖分析巖溶水水位變化情況。見圖1。從2013-2017年，該區巖溶水水位4年下降了6.65 m，年下降速率達到1.66 m。

圖1 蒲城北部堯山北巖溶水2013-2017年平均埋深過程線

2.2.2 北部堯山南

有3個監測井，分別是橋陵日光村、翔村鎮光陵村和上王鎮許家坡村，計算歷年平均埋深值，繪制埋深變化過程線，考慮堯山巖溶水裸露區降雨入滲對巖溶水位變化影響較大，因此，綜合分析該區巖溶水水位埋深過程線及蒲城縣降雨量過程線與埋深過程線的關系。

從埋深過程線(見圖2)可以看出：從2014年至今，巖溶水水位持續下降，6年間共下降11.09 m，年均下降1.84 m。

圖2 蒲城北部堯山南巖溶水2013-2020年平均埋深過程線

對照水位埋深變化曲線和歷年降雨過程線，2014年和2017年出現兩次降雨峰值，巖溶水位相應的上升(注：2018、2019資料有處理，所以不予分析)，說明雖然該區巖溶井井深較深，但由于山體碳酸鹽巖直接出露地表，吸收降水和地表水的能力較強，降雨入滲補給非常明顯(見圖3)。

圖3 蒲城縣2013-2019年降雨量過程線

2.2.3 東部洛河邊

1)東陳電廠溫湯水源地

該水源地原監測井位于1#井，2018年換成5#井。換井后的監測數據與2020年7月補測數據相比，水位下降2.47 m。

2)蒲城縣袁家坡水源地

該水源地現有1眼監測井，資料2013-2017年。繪圖4分析如下：

圖4 蒲城孫鎮袁家坡水站巖溶水2013-2017年平均埋深過程線

袁家坡水站4年間巖溶水水位下降6.7 m，年均下降1.68 m。雖然此監測井埋深淺，但與降雨、洛河徑流關系并不大。

洛賓鎮韓家河供水站：位于蒲城東北、蒲城縣內洛河的上游，有1眼巖溶水監測井，資料從2013年-2017年，繪圖分析，見圖5。

圖5 蒲城洛賓鎮水源地巖溶水2013-2017年平均埋深過程線

2013年-2017年水位埋深持續下降6.70 m，年均下降1.67 m。

3 研究初步結論

從所監測到的巖溶水水位變化來看，年下降速率都在1～2 m之間。現分區分析如下：

3.1 北部堯山南

2014年至今巖溶水水位年均下降1.84 m，從資料看，降雨對本區的巖溶水補給明顯，因此，應在限制開采的同時，種樹種草，增加植被，涵養水源，加大水資源補給。

3.2 北部堯山北

據調查，該區因煤礦開采導致局部地下潛水位下降幾十米。巖溶水水位年平均下降1.66 m，建議對本區地下潛水再做深入研究，提出具體的管理辦法，密切監測巖溶水水位變化趨勢，避免長期嚴重超采后造成巨大損失。

3.3 東部洛河邊巖溶水開采區

從現有資料看，東陳電廠溫湯水源地2 a水位下降2.47 m，年均下降1.23 m；蒲城縣袁家坡水源地4 a水位下降6.7 m，年均下降1.68 m，洛賓鎮韓河供水站4 a下降6.7 m，年均下降1.68 m，均處于嚴重超采狀態。

3.4 中部階式臺塬區

2005年至今，地下潛水位處于緩慢回升狀態，年平均上升0.21 m；巖溶水因監測資料時間短無法做出判斷。建議局部區域地下潛水可在詳細評價后適當加大開采，減輕巖溶水的開采壓力。

3.5 南部渭河平原區

2003年后，地下水潛水水位處于平穩波動狀態，采補基本平衡。

3.6 蒲城農灌區超采區

自2009年至今，地下水潛水位已上升5.55 m。據調查，蒲城縣2018年巖溶水開采量3 680.31萬 m3，其中農業灌溉用水量113.05萬 m3，占巖溶水總用水量的3.07%，由于地下潛水位上升幅度較大，因此，可根據具體情況適當加大開采，減少巖溶水灌溉水量，做到精準施策，優化調度。

4 巖溶水開發利用中存在的問題

4.1 巖溶水動態監測工作薄弱

地下水動態監測工作是地下水資源合理開發和有效保護的最基礎性的工作，沒有監測的盲目開采，會造成地下水嚴重超采、水質惡化、地裂縫等破壞生態環境和社會穩定等不可估量的損失。本次實地調查中發現，渭北已有巖溶水開采井399眼，大多未預留監測井，個別有監測井的水源地，資料不共享，造成政府管理對渭北巖溶水難以做到全面了解和統一管理。

4.2 巖溶水取水井建設管理程序不夠完善

在調查過程中了解到，(1)審查環節有漏洞。因為無法判斷是開采巖溶水還是普通承壓水，普遍存在打800 m左右的深井按承壓開采井報批，沒有按開采巖溶水的程序進行嚴格審核。(2)建設過程中的監督管理較薄弱。表現為：所打井出水量不夠或無水，隨意移位重打，廢棄的半拉子工程也不填埋置之不管，任憑雜物堆積；混合開采或上部止封不嚴格，造成串層污染，從目前巖溶水水質檢測結果可以看出，局部巖溶水氟離子不斷增高，已經造成污染。目前，在脫貧攻堅戰、解決人飲工程過程中，打井數量猛增，如果繼續這樣打下去，后果不堪設想。

4.3 開發利用不合理

《陜西省地下水條例》第十八條明確規定“深層承壓水作為飲用水源或戰略儲備及應急水源，應當嚴格限制開采，已經開發的應當規劃建設替代水源，制定削減開采計劃，逐步封停取水工程。”渭北地區嚴重缺水，大部分區域屬高氟地下水區，水質苦咸、高氟地下潛水嚴重威脅著當地的群眾身體健康，渭北“380”巖溶水成為解決渭北七縣市320萬人的重要生活飲用水源。但是，據調查統計，渭北巖溶水有43%用于生活飲水，仍有57%用于其他方面，其中：工業占22%、農業占6%、生態占11%、礦井巖溶疏干水占17%等。

5 渭北巖溶水開發利用建議

5.1 規劃建設巖溶水監測站

規劃建設巖溶水地下水動態監測站，通過對監測站監測的水位、水溫、水質和水量數據進行分析研究，發布巖溶水水情預、警報，用數據指導開發和保護，落實最嚴格水資源管理制度，實現水位、水量雙控目標，實現地下水資源優化調度，充分利用，合理開采，推動用水方式由粗放向節約集約轉變，努力保障渭北巖溶水安全和促進渭北社會經濟健康發展。

5.2 加強渭北巖溶水開發建設管理

(1)按照《陜西省地下水條例》第十八條：“地下水開發利用應當以淺層地下水為主，控制開采承壓水。深層承壓水作為飲用水源或戰略儲備及應急水源，應當嚴格限制開采，已經開發的，應當規劃建設替代水源，制定消減開采計劃，逐步封停取水工程。”規定要求，嚴格管理；(2)綜合研究渭北巖溶水多年來的勘探成果，準確劃定分區巖溶水的開采深度，明確每個區上開采深度達到多少就必須按照巖溶水管理辦法進行審查管理，防止規避開采巖溶水管理的漏洞。(3)加大打井過程中質量的監督管理。在對鉆井方案進行嚴格審查的同時，嚴格打井過程管理，主要審查機井取水地點、鑿井深度、開采層段和井管結構設計、濾水管分布、鉆進工藝、濾料選擇等成井工藝，防止機井布局不合理造成區域性地下水超采引發地面沉降、地裂縫等生態環境地質問題；防止施工工藝不合理，造成地下水出水量減少、成井質量不高、越層串通污染地下水等嚴重問題。

5.3 加強統一開發利用和保護，做到優化調度

要遵循科學的發展觀，依法實施巖溶水資源的科學管理、合理開發與保護，保證渭北巖溶水資源處于良性循環狀態，使巖溶水資源的開發利用獲得最大的效益，滿足社會經濟發展對水量和水質日益增長的需求，以巖溶水資源可持續利用保障渭北經濟社會的可持續發展。目前，渭南市《渭北巖溶水開發利用及保護規劃》已頒布，制定了用水總量控制、巖溶水水位控制、實行巖溶水用途控制及巖溶水水質保護目標，這將作為我市今后巖溶水開發利用的行動指南，必將對我市渭北巖溶水開發利用保護起到促進作用。

6 結語

本研究雖然是利用蒲城縣僅有的一些監測數據進行分析，但結論是該區“380”巖溶水水位年下降都在1 m以上，潛伏的“水危機”明顯存在，因此，加強巖溶水監測、加大水資源協調管理力度刻不容緩。