阜陽市地下水超采區水位變化及動態分析

萬歡歡

地下水資源具有分布廣泛、存儲量大及易于開采等特點，是皖西北平原城市的重要用水來源。阜陽市是皖西北平原城市，2021 年城區面積達339km2，城區人口95.6 萬，城區人均水資源量約為340m3，屬于水資源緊缺地區。隨著阜陽市社會經濟的快速發展和人口的不斷增長，各領域生產和生活對水資源的需求量日益增加，地表水資源嚴重短缺，地下水開發利用就成為彌補水資源短缺的重要手段。由于早期地下水資源的開發和利用缺乏有效規劃和管理，導致地下水出現污染、超采等現象，引發了一系列生態和地質環境問題，嚴重影響社會的可持續發展，制約著人們的生產和生活。

近年來，安徽省嚴控地下水開采，阜陽市實施了封井行動，取締無證非法開采井，封停了一批地下水開采井，壓減了超采量，局部水位得到一定回升，開采水位漏斗范圍也相應地有所縮小。本文根據2018—2021 年阜陽市地下水自動監測站點的實測資料及相關調查資料，對阜陽市超采區的水位及影響超采區水位變化的主要因素進行分析。

一、超采區概況

阜陽市位于安徽省西北部，地處淮北平原西部，轄區有潁州區、潁泉區、潁東區、臨泉縣、太和縣、阜南縣、潁上縣、界首市，總面積為10118km2。阜陽市屬暖溫帶半濕潤性季風氣候，四季分明，氣溫溫和，雨量適中，但降雨量年際變化大，全年降雨分配不均勻，主要集中在5—9 月，占全年降雨量的70%以上。根據《安徽省第三次水資源調查評價》結果，阜陽市1956—2016 年多年平均水資源總量為35.42 億m3，其中地表水資源量為20.66 億m3，地表水與地下水不重復量為14.76 億m3，多年平均蒸發量為889.5mm，多年平均降雨量為938.0mm，干旱指數為0.95，屬于濕潤地區。

自20 世紀70 年代起，阜陽城區居民生活和工業用水幾乎全部依靠開采中、深層地下水，隨著地下水開采量逐年上升且部分年份超采嚴重，導致阜陽城區形成了地下水沉降漏斗，城區乃至周邊出現地面沉降，不僅對生態壞境帶來了不可彌補的傷害，而且對水資源可持續利用和經濟社會可持續發展構成了嚴重威脅。為了摸清安徽省淮北平原區地下水超采分布范圍、超采量和超采程度，2012 年安徽省水利廳開展了全省范圍的地下水超采區評價工作，確定了全省地下水一般超采區和嚴重超采區。其中阜陽市：淺層地下水一般超采區面積為572.9km2，范圍在阜陽市城區及周邊；中、深層承壓水超采區面積為726km2，其中一般超采區面積697.5km2，嚴重超采區面積28.5km2，范圍在阜陽市城區及周邊、臨泉縣、界首市、太和縣和潁上縣。

二、超采區地下水動態變化影響因素分析

（一）降雨量

降雨量是補給地下水來源的有效途徑，是影響地下水動態變化的重要因素。根據資料分析，2018—2021 年阜陽市年降雨量分別為991.2mm、552.1mm、1133.3mm、938.0mm，其中2018 年和2021 年屬平水年，2019 年屬枯水年，2020 年屬豐水年。由于2019 年降雨量嚴重偏少，導致2019 年阜陽市地下水監測水位顯著下降。

（二）地下水開采量

地下水是阜陽市生產生活的主要水源，地下水的開采量是影響阜陽市地下水動態變化的重要因素之一。通過對2018—2021 年《阜陽市水資源公報》數據進行分析，阜陽市地下水開采量總體呈下降趨勢，地下水開采量占阜陽市總供水量的比例在逐年減小，分別是44.3%、42.2%、41.7%和40.7%。2018—2021 年阜陽市地下水開采量統計表見表1。

表1 2018—2021 年阜陽市地下水開采量統計表

（三）地表水供水量

地表水是地區社會生產的主要用水來源，是影響地下水動態變化的間接因素。近年來，阜陽市通過加大地表水供水規模和擴建地表水工程的措施，有效地緩解了阜陽市地下水超采和水資源短缺的問題。根據《阜陽市水資源公報》可知：2018 年阜陽市地表水供水量為9.29 億m3，占總供水量的53.7%；2019 年地表水供水量為9.71 億m3，占總供水量的55.8%；2020 年地表水供水量為10.00 億m3，占總供水量的56.2%；2021 年地表水供水量為10.26億m3，占總供水量的57.0%。可見，阜陽市地表水供水量占總供水量的比例在逐年增大，在一定程度上緩解了阜陽市地下水的供水壓力。

（四）地方政策

針對阜陽市地下水超采問題，阜陽市各級政府積極探索治理方法，優化供水結構。通過積極落實“三條紅線”“最嚴格水資源管理制度”，出臺《阜陽市地下水保護條例》等措施，有效推動了阜陽市水資源節約利用，緩解了地下水超采問題。通過對阜陽市地下水超采區采取水源置換、封存填埋地下水井、節水措施、非常規水源利用、人工回灌等工程措施，使超采區地下水水位持續下降、含水層枯竭、地面沉降及水質惡化問題得到緩解。

三、超采區地下水動態變化

阜陽市目前建設有85 個國家地下水自動監測站點，位于超采區范圍內的有38 個，其中淺層（第一含水層）地下水監測井9 個，中層（第二含水層）地下水監測井27 個，深層（第三含水層）地下水監測井2 個，于2017 年6 月正式運行。本次研究采用超采區內全部國家地下水自動監測站點的2018—2021 年地下水監測數據，以此分析超采區地下水水位的變化情況。

（一）超采區淺層地下水位變化

淺層地下水水位變化主要受降雨量、地下水開采和當地地下水治理措施的影響，其中降雨量對淺層地下水位的影響較為顯著。根據2018—2021 年阜陽市淺層地下水超采區范圍內的9 個淺層地下水監測站和17 個雨量站監測數據，分別采用泰森多邊形法和算術平均法計算超采區淺層地下水月平均水位和月平均降雨量，分析表明：超采區內淺層地下水水位與降雨量關系密切，受降雨量變化影響顯著。通過近些年阜陽市地下水限采措施的實施，地下水開采量雖在逐年減少，但由于2019 年阜陽市年降雨量嚴重偏少，地下水未能得到及時補給，導致2019年度全市淺層地下水水位顯著下降，雖2020 年和2021 年全市淺層地下水水位得到了持續回升，但全市淺層地下水水位相比2018 年總體呈下降趨勢。2018—2021 年超采區淺層地下水水位與降雨量關系見圖1。

（二）超采區中層地下水位變化

阜陽市中層地下水超采區分布在阜陽市城區、臨泉縣、界首市、太和縣和潁上縣范圍內，共有27個中層地下水監測站點，其中阜陽城區16 個，界首市8 個，潁上縣1 個，太和縣1 個、臨泉縣1 個。根據2018—2021 年阜陽市超采區范圍內的中層地下水監測數據，采用泰森多邊形法分別計算各超采縣區月年平均地下水水位，結果表明：2019 年中層地下水水位受當年降雨量偏少的影響變化不明顯，變化因素主要受地下水開采量影響；2021 年相比2018年，阜陽城區、臨泉縣和潁上縣中層地下水位呈上升趨勢，其中阜陽城區中層地下水年均水位相比2018 年上升了0.28m，臨泉縣中層地下水年均水位相比2018 年上升了3.28m，潁上縣中層地下水年均水位相比2018 年上升了2.71m；界首市和太和縣中層地下水位呈下降趨勢，其中界首市中層地下水年均水位相比2018 年下降了1.21m，太和縣中層地下水年均水位相比2018 年下降了0.43m。2018—2021年中層地下水超采區年均地下水水位見表2，超采區中層地下水水位變化趨勢圖見圖2。

表2 2018—2021 年阜陽市中層地下水超采區年均地下水水位表

圖2 2018—2021 年阜陽市中層地下水超采區地下水水位變化趨勢圖

（三）超采區深層地下水位變化

目前超采區范圍內的深層地下水監測站點有2 個，分別位于阜陽城區潁泉區三里灣和界首市城區。根據2 個深層地下水監測站數據表明：三里灣監測站點2021 年相比2018 年深層地下水位上升了3.96m；界首三監測站點2021 年相比2018 年深層地下水位下降了15.63m，超采區內深層地下水與上述中層地下水水位變化趨勢一致，監測數據合理。2018—2021 年深層地下水超采區地下水水位變化趨勢圖見圖3。

圖3 2018—2021 年阜陽市深層地下水超采區地下水水位變化趨勢圖

四、結語

本文依據2018—2021 年阜陽市超采區范圍內地下水自動監測數據，對阜陽市超采區地下水位變化情況進行分析，結論如下：

（1）阜陽市超采區淺層地下水水位變化受降雨量影響顯著。由于2019 年阜陽市降雨量僅有552.1mm，比多年平均降雨量偏少35.9%，淺層地下水補給量顯著減少，雖阜陽市已采取限采措施，2019 年超采區淺層地下水位仍顯著降低；隨著2020—2021 年降雨量增加和地下水開采量的減少，雖與2018 年相比淺層地下水水位總體呈下降趨勢，但是相比2019 年淺層地下水水位持續回升。

（2）阜陽市超采區中、深層地下水水位變化主要受地下水開采量影響。根據超采區內的27 個中層地下水和2 個深層地下水監測點水位資料分析得出，中、深層地下水位受2019 年降雨量偏少的影響不明顯，但由于2018—2021 年各縣區地表水供水設施配套和供水結構調整存在差異，各縣區在地下水限采管理措施力度也不同，超采區范圍內各縣區2021 年地下水位相比2018 年變化趨勢有上升有下降，但總體來看阜陽市超采區地下水綜合治理已初見成效。

（3）隨著一系列限采措施的出臺，阜陽市地表水供水量占比逐年增加，地下水供水量占比逐年降低，部分縣區地下水超采現象得到緩解，改善了地下水生態環境，增加了地下水源儲備量■