阜陽市地下水動態演化分析及雙控指標研究

劉亞琴

（阜陽市水資源管理處，安徽 阜陽 236000）

地下水作為不可缺少的自然資源，一直是安徽省淮北地區主要的供水水源，對區域的生活、工農業生產和城市建設都起著重要作用。在地下水開發利用過程中，由“重開發輕保護”產生的地下水問題已引起了國家的重視。安徽省阜陽市為皖北人口最多，用水矛盾最為突出的地區之一，探究阜陽市地下水動態演化規律以及水位水量控制閾值有著重要的意義。

1 地下水動態演化分析

1.1 淺層地下水埋深空間分布特征分析

多年平均淺層地下水埋深是反映阜陽地區淺層地下水資源量及可開采量的一個重要指標。以阜陽市臨泉縣為代表，分析自20 世紀70 年代至2020 年地下水埋深觀測數據。臨泉縣代表性站為宋集站，宋集站位于臨泉縣宋集鎮小王莊境內，1974 年7 月設站，最淺埋深出現在2007 年7 月，為0.19m，最深埋深出現在2000 年5 月，達4.50m，埋深變幅為4.31m。多年平均地下水埋深為2.27m。1974—1980年地下水位變化總的趨勢是不斷上升，1980—1995年地下水位變化總的趨勢是不斷下降，1995 年以后則忽升忽降沒有趨勢性變化，補給周期約2～6 年，變幅約2～4m，最大補給周期發生在1991 年6 月—1998 年8 月，地下水埋深1991 年6 月自0.63m 開始下降至1995 年6 月達最低為3.83m，然后開始逐步回升，至1998 年8 月達最高為0.50m。

臨泉縣1970—2000 年后地下水位忽升忽降沒有明顯的趨勢性變化，但在1990 年代，地下水埋深達到歷年最高，高達8.45m，同時地下水最淺埋深達到歷年最低，低至0.19m，埋深變幅和地下水一樣沒有明顯的趨勢性變化。

1.2 深層地下水動態演化分析

從圖1、圖2 中太和縣深層一含、二含地下水水位動態變化過程線可以看出，深層地下水水位與降水量的相關性較差，水位均呈不同程度的下降趨勢，但深層一含下降幅度較小，因阜陽地區深層二含地下水開采量較大，水位埋深也相應地增大，且深層一含與深層二含之間水力聯系弱。年內波動較小，年際間呈下降趨勢。

圖1 太和縣深層一含地下水水位動態變化過程線圖

圖2 太和縣深層二含地下水水位動態變化過程線圖

地下水水位降落漏斗主要分布在水源地周邊，表明深層地下水水位的下降主要是由地下水開采引起的，因此，亟需對深層地下水開展限采和禁采等工作，以保護地下水資源。

2 地下水水位閾值指標研究

2.1 水位閾值指標研究思路

2.1.1 地下水類型和地下水開采狀況

根據地下水埋藏深度、含水介質類型和超采狀況，分淺層地下水和深層承壓水、超采區和未超采區，以及未來開采量穩定或減少區域，分別采用合適的方法確定相應工作單元的水位指標。

2.1.2 淺層地下水

根據現狀地下水是否超采以及未來開采狀況，將工作單元內的淺層地下水分別劃分為超采區與未超采區、開采量穩定區與開采量減少區。

對于未超采區，因淺層地下水水位與受降水波動影響顯著（受入滲補給時間、巖性等因素的影響，時間上略有滯后），因此對于未來地下水開采量變化不大的地區，地下水水位控制指標確定原則是將多年平均地下水水位直接定為平水情景下的目標年地下水水位控制指標，豐、枯情景則綜合考慮現狀埋深、年均水平變差幅度，以及歷史最小、歷史最大埋深確定。

對于超采區，2020—2025 年對淺層地下水超采區的開采量全部實施壓采。因此，淺層地下水超采區工作單元未來地下水均為開采量減少區。采用近10 年水位系列確定現狀年水位變差基礎上，首先根據降水比例法確定不同來水條件下的水位變差，再采用年度超采量比例法確定逐年水位控制指標。

2.1.3 深層承壓水

深層承壓水主要受開采量影響，與大氣降水關系不顯著，確定目標年水位控制指標時不再考慮連豐、連枯和平水年情景，即目標年連豐、連枯和平水年埋深控制指標相等。

未來深層承壓水開采量逐步壓采，開采量減少，若工作單元內現狀水位變差大于零（即地下水水位呈上升現象），則認為現狀開采條件下，地下水水位基本趨于平穩，埋深控制指標采用現狀年埋深。若現狀水位差小于零，則采用年度超采量比例法確定目標年控制指標。

2.2 地下水水位閾值指標確定

將現狀地下水水位值與某一年度之前逐年地下水水位年變差控制目標相加，即為該年度地下水水位控制指標，逐年地下水水位年變差根據某一年度地下水超采量控制目標與現狀超采量的比例確定。計算得到阜陽地區淺層超采區地下水水位指標確定結果見表1。

表1 淺層地下水超采區地下水埋深控制指標確定結果表

表2 深層承壓水超采區地下水水位指標確定結果表

深層承壓水未來開采量將逐步壓采，水位下降幅度逐漸變緩。到2025 年的地下水埋深控制指標大小主要與現狀超采程度有關，最大的是界首市，埋深較小的主要分布在阜南縣。

3 地下水取用水量控制指標研究

3.1 地下水取用水量控制指標研究思路

根據淮北地區地下水含水巖組的特點和國家相關規定，地下水取用水量指標確定方法主要是在地下水數值模型模擬的基礎上，有區域多水源平衡分析法、權重分解法、趨勢分析法等，其中目標年中間各年采用非線性內插。

本次安徽省淮北地區地下水取用水量指標主要采用多水源平衡分析法并配合權重分析法。以自下而上的方式，首先根據各縣區社會經濟發展水平和實際地下水源可以替代情況，分析各指標確定年壓采量和開采量。復核各單元指標確定年開采量之和與《全國地下水利用與保護規劃（2016—2030）》規定的安徽省指標進行對比，如滿足各項指標確定年中指標要求，則以此作為各縣區指標確定年開采量。中間各年度地下水取用水量控制指標采取多水源平衡分析法和非線性內插法綜合分析，確定不同水平年地下水取用水量控制指標。

3.2 水量控制指標

阜陽地區地下水位管控指標確定主要根據水資源節約、非常規水利用、外調水源工程及其他工程的達效為前提進行分析。2023 年底前引江濟淮主體工程建成通水，地下水壓采主要通過農業、生活和工業節水措施，部分引河蓄水、提水、大溝蓄水；工業節水主要通過提升工業用水重復率，非常規水利用；生活節水主要通過降低管網漏失率和提高節水器具普及率來實現；隨著引江濟淮和地表水廠和管網的逐步完善情況，至2030 年，除少量無替代水源的偏遠地區農村居民安全飲水外，將引江濟淮對阜陽市受水區的配置水量全部用來替換2030 年工業、居民生活和生態地下水。阜陽市具體指標見表3。地下水取用水量控制指標確定后，將通過嚴格地下水取水許可和計量管理及水源替代，有效控制地下水開采量，滿足地下水總量計劃控制的目標要求。

表3 阜陽市2025年和2030年開采量指標表（單位：萬m3）

4 結語

地下水管理和保護不僅事關農業農村發展，而且事關經濟社會發展；不僅關系到供水安全、糧食安全，而且關系到經濟安全、生態安全、國家安全。本研究基于對阜陽市地下水動態演變分析，構建地下水水位-水量控制指標體系，為阜陽地區地下水控制紅線的制定和最嚴格水資源管理、為城鄉供水保障、為引江濟淮及淮水北調工程規劃實施等提供技術支撐，對阜陽市地下水利用效率的提高、水資源短缺矛盾的緩解、糧食安全的保障以及經濟的可持續發展有著重要意義■