南通市地下水超采區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題及治理措施

樂 峰，方 瑞，朱 驪，吳 健

(1.江蘇省水文水資源勘測(cè)局，江蘇 南京210029;2.江蘇省水文水資源勘測(cè)局無(wú)錫分局，江蘇 無(wú)錫214031;3.江蘇省揚(yáng)州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 揚(yáng)州225007)

地下水是水資源的組成部分，是生態(tài)與環(huán)境的重要要素，賦存于地質(zhì)介質(zhì)中，具有運(yùn)動(dòng)緩慢、補(bǔ)給周期長(zhǎng)、循環(huán)更新慢、地下水系統(tǒng)遭到破壞后難以修復(fù)等特點(diǎn)。南通市為維持地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，地下水連年超采，已引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題，如水位持續(xù)下降、地面沉降、地下水水質(zhì)惡化等 。因此，研究地下水超采，劃分地下水超采區(qū)，對(duì)于合理開發(fā)利用、管理和保護(hù)地下水資源，防止有害的環(huán)境和社會(huì)問題的發(fā)生，具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 概況

1.1 區(qū)域水文地質(zhì)

南通市內(nèi)水網(wǎng)密布，水資源豐富，地下水主要為松散巖類孔隙水，賦存于第四系和新近系松散沉積物中。按埋藏條件自上而下可劃分為潛水、第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承壓含水層。其中，潛水水質(zhì)較差，第Ⅰ、Ⅱ承壓水多為礦化度大于2 g/L的微咸水、咸水。因此，全區(qū)廣泛分布的、水質(zhì)較好的、埋深180 m以下的第Ⅲ承壓含水層成為區(qū)內(nèi)地下水主采層。

1.2 地下水開發(fā)利用

自2000年開始，省政府向南通市下達(dá)開采控制目標(biāo)和年度開采計(jì)劃，逐步壓縮開采量，減緩地下水位下降速率，控制地下水位。開采量由2001年的10 828萬(wàn)m3壓縮至2010年的8 040萬(wàn) m3，壓縮開采量2 788萬(wàn) m3(見圖1)。但區(qū)內(nèi)中東部地區(qū)由于長(zhǎng)期以來(lái)的大量或過(guò)量開采，第Ⅲ承壓水位持續(xù)下降，水位降落漏斗影響范圍在不斷發(fā)展變化，已導(dǎo)致了地面沉降、地下水水質(zhì)惡化等環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生。

圖1 南通市2000－2010年地下水開采量

2 超采區(qū)劃分

2.1 超采區(qū)成因

南通市地下水的開發(fā)利用均先后經(jīng)歷了三個(gè)階段:發(fā)展階段(上世紀(jì)八十年代以前)、高峰階段(上世紀(jì)八十年代至九十年代中期)、控制階段(上世紀(jì)九十年代中期后)。上世紀(jì)八十年代以前限于中心城市地區(qū)內(nèi)開采;上世紀(jì)八十年代后，伴隨著城市建設(shè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)迅猛發(fā)展、環(huán)境污染不斷加劇和人民生活水平的日益提高，第Ⅲ承壓水的開采從城市向鄉(xiāng)村發(fā)展，形成了區(qū)域性開發(fā)利用的格局。

上世紀(jì)九十年代中期南通市地下水的開采模數(shù)高達(dá)1.7～3.7萬(wàn) m3/a·km2，南通市于二十世紀(jì)九十年代末開始?jí)嚎s地下水開采量，2000年地下水開采模數(shù)為1.08～1.29萬(wàn)m3/a·km2。2002年地下水開采模數(shù)為1.14萬(wàn) m3/a·km2。長(zhǎng)期以來(lái)的超量開采第Ⅲ承壓水而引起的地下水位大幅度下降，形成大面積的地下水超采區(qū)，導(dǎo)致開采地層失水壓密，造成集中開采區(qū)地面沉降。

2.2 超采區(qū)劃定

《江蘇省地下水超采區(qū)劃分方案》中，以2001－2010年為評(píng)價(jià)期，主要根據(jù)《全國(guó)地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)技術(shù)大綱》(水利部，2012年)對(duì)南通市地下水進(jìn)行超采區(qū)劃分，結(jié)果為:南通市第Ⅲ承壓水有4個(gè)超采區(qū)，面積2 096 km2。其中，一般超采區(qū)3個(gè)，面積1 959 km2，主要分布在海門市區(qū)—南通市通州區(qū)二甲—三余以東、啟東呂四港—海門悅來(lái)—啟東北新以西地區(qū)，南通市如東城區(qū)及其西部馬塘、岔河、洋口、豐利等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，南通市啟東城區(qū)等地;嚴(yán)重超采區(qū)1個(gè)，面積137 km2，分布在海門城區(qū)、三廠等地。

3 環(huán)境地質(zhì)問題

3.1 區(qū)域性地下水埋深持續(xù)下降

2010年南通市大部分區(qū)域第Ⅲ承壓水埋深超過(guò)了30 m，其中如東縣馬塘鎮(zhèn)和通州市姜灶鎮(zhèn)及海門市三廠鎮(zhèn)、海門鎮(zhèn)、四甲鎮(zhèn)、臨江鎮(zhèn)、二甲鎮(zhèn)等鎮(zhèn)區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)地下水埋深超過(guò)了40 m，而海門市三廠鎮(zhèn)一帶則已超過(guò)45 m，達(dá)到了46.39 m，為地下水埋深最深處。

2001－2010年間，地下水埋深均有不同程度的下降。平均地下水埋深由 31.31 m 下降至 34.48 m，下降 3.17 m，年均下降 0.39 m;中心埋深由 43.07 下降至 46.39，下降 3.32 m，年均下降0.37 m(見圖2)。

圖2 南通市部分第Ⅲ承壓水監(jiān)測(cè)點(diǎn)地下水埋深動(dòng)態(tài)曲線圖

至2010年，形成以南通市通棉二廠、海門市三廠鎮(zhèn)、如東縣馬塘鎮(zhèn)、通州市張芝山為中心的第Ⅲ承壓水位降落漏斗，大于30 m范圍面積達(dá)3 386 km2，大于40 m范圍面積達(dá)295 km2(見圖3)。

3.2 地面沉降

南通市地面沉降始于上世紀(jì)70年代初期，至1986年南通市區(qū)地面沉降漏斗已經(jīng)形成，1986年至上世紀(jì)90年代初期，如東馬塘～掘港～海門四甲～啟東呂四一帶地面沉降量普遍小于10 mm每年，至2000年南通城區(qū)中心最大沉降量為166 mm，年均下降速率為6.64 mm。

據(jù)江蘇省國(guó)土資源廳《江蘇省地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃(2011－2020年)》，南通市分布有3個(gè)地面沉降區(qū)。最大的沉降區(qū)位于南通中部，包括海門大部分地區(qū)、通州東南部及啟東西部，面積達(dá)1 061.2 km2。據(jù)江蘇省測(cè)繪局2010－2011年92處CORS站年沉降量擬合等值線圖及南通市國(guó)土資源局近期完成的地面沉降監(jiān)測(cè)工程，2010年該區(qū)地面沉降速率多在5～15 mm/a。累計(jì)地面沉降量在200～300 mm。如東及啟東城區(qū)也發(fā)生輕度地面沉降，累計(jì)地面沉降量在200～300 mm，2010年該區(qū)地面沉降速率小于10 mm/a。

圖3 2010年南通市第Ⅲ承壓水埋深等值面圖

3.3 地下水水質(zhì)惡化

采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848－93)對(duì)17個(gè)第Ⅲ承壓水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法:地下水質(zhì)量綜合評(píng)定，采用加附注的評(píng)分法，劃定地下水質(zhì)量級(jí)別。較好級(jí)別以上(含較好級(jí)別)為達(dá)標(biāo)。

2003年，地下水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為52.9%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為氯化物、氨氮等;2008年達(dá)標(biāo)率為22.2%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮、亞硝酸鹽、氯化物等。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地下水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率下降明顯，受人類活動(dòng)影響比較明顯，水質(zhì)有不斷惡化趨勢(shì)(見圖4)。

圖4 近年來(lái)南通市第Ⅲ承壓水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)率

4 地下水超采區(qū)治理措施

4.1 加強(qiáng)對(duì)地下水資源管理工作的領(lǐng)導(dǎo)

市縣人民政府要把加強(qiáng)地下水資源管理作為落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)生態(tài)文明的重要舉措，全面落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)地下工作的領(lǐng)導(dǎo)，加大對(duì)超采區(qū)治理投入，及時(shí)研究解決超采區(qū)治理中的重大問題。各相關(guān)部門要按照自的職責(zé)，分工負(fù)密切配合做好作。

4.2 認(rèn)真落實(shí)地下水禁采限工作措施

(1)科學(xué)編制地下水超采區(qū)禁采和限采方案，限期達(dá)到治理目標(biāo);

(2)根據(jù)地下水開采布局、資源利用現(xiàn)狀和存在問題，統(tǒng)籌配置地表水、地下水非傳統(tǒng)水源;

(3)加強(qiáng)替代水源工程建設(shè)，大力推進(jìn)城鄉(xiāng)區(qū)域供水，凡地表水自來(lái)水管網(wǎng)到達(dá)的地下水超采區(qū)，除特殊行業(yè)用和留存少量應(yīng)急備用井外，一律實(shí)行“水到井封 ”;

(4)落實(shí)超采區(qū)和非差別水價(jià)政策及超計(jì)劃累進(jìn)加價(jià)水資源費(fèi)政，大幅度提高超采區(qū)地下水資源費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮水資源費(fèi)的價(jià)格杠桿作用;

(5)進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，批減排示范工程，提高用水效率，減少地下開采量。

4.3 實(shí)施地下水取用水總量和地下水位雙控制度

實(shí)行嚴(yán)格的地下水計(jì)劃開采和考核制度，落實(shí)取用水總量控制制度，并落實(shí)到具體的地下水取水單位。在控制取用水總量的基礎(chǔ)上，推進(jìn)地下水水位控制制度的實(shí)施。嚴(yán)格執(zhí)行省政府批準(zhǔn)的地下水位控制紅線，高于限采水位的區(qū)域，按照規(guī)劃實(shí)行科學(xué)有序開采;對(duì)已經(jīng)接近或者達(dá)到限采水位的區(qū)域，嚴(yán)格控制新鑿井和地下水開采量;對(duì)已經(jīng)低于禁采水位的區(qū)域，禁止新鑿井，并由當(dāng)?shù)卣M織實(shí)施綜合治理，壓縮地下水開采量，直至地下水位恢復(fù)。

4.4 加強(qiáng)地下水管理能力建設(shè)

(1)加強(qiáng)地下水超采區(qū)和重點(diǎn)開采區(qū)地下水動(dòng)態(tài)、地面沉降監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)一批地下水專用監(jiān)測(cè)站，實(shí)行遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控。建立地下水信息發(fā)布制度，定期向社會(huì)公布超采區(qū)地下水動(dòng)態(tài)信息和超采區(qū)治理進(jìn)展情況;

(2)組織開展新一輪地下水資源及其開發(fā)利用評(píng)價(jià)，進(jìn)一步查明地下水開發(fā)利用和地下水環(huán)境現(xiàn)狀，科學(xué)核定地下水可開采量;三是嚴(yán)格地下水取水許可，加強(qiáng)地下水資源論證工作，嚴(yán)格控制地下水超采區(qū)新增深井，確需鑿井的，實(shí)行“打一封一”制度;四是規(guī)范地下水取水工程管理，對(duì)超采區(qū)內(nèi)已有的地下水取水工程，進(jìn)一步落實(shí)“一表、一證、一牌、一賬”的地下水“四個(gè)一”管理制度，統(tǒng)一井臺(tái)設(shè)計(jì)、管道顏色、表閥縮節(jié)位置等;五是加強(qiáng)地下水管理信息化建設(shè)，進(jìn)一步推進(jìn)地下水取水水量和水位自動(dòng)監(jiān)控，相關(guān)數(shù)據(jù)接入全省水資源管理信息系統(tǒng)。

4.5 進(jìn)一步強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督

健全完善地下水管理、節(jié)約和保護(hù)等方面的政策法規(guī)體系。嚴(yán)格水資源執(zhí)法管理，嚴(yán)肅查處違反水法律法規(guī)的水事違法行為，維護(hù)正常的地下水管理秩序。對(duì)落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度不力的部門和單位，視情采取約談、通報(bào)等形式予以督促落實(shí)。完善公眾參與機(jī)制，開展多層次、多形式的地下水情宣傳教育，增強(qiáng)全社會(huì)水憂患意識(shí)和水資源節(jié)約保護(hù)意識(shí)，形成節(jié)約用水、合理用水的良好風(fēng)尚。

5 結(jié)語(yǔ)

地下水開發(fā)與保護(hù)的合理與否是關(guān)乎到地區(qū)經(jīng)濟(jì)能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，地下水超采問題也受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。南通市人民政府于2011年頒布《南通市地下水管理辦法》，加強(qiáng)地下水管理，并連續(xù)多年加大投入推進(jìn)區(qū)域供水。目前，南通市地下水超采區(qū)發(fā)展已經(jīng)得到一定的控制。

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［5］水利部.全國(guó)地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)技術(shù)大綱［Z］.2012.

［6］GB/T 14848—93，地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［7］江蘇省人民政府.江蘇省地下水超采區(qū)劃分方案［Z］.2013.