南通市地下水資源開采現(xiàn)狀與地質(zhì)環(huán)境問題

陳亞楠 李 菁 倪江河

(1.江蘇省地質(zhì)環(huán)境勘查院，江蘇 南京 211102； 2.南通市通州區(qū)水資源管理所，江蘇 南通 226300)

南通是我國沿海14個開放城市之一。處于“江海之會，南北之喉”的“黃金海岸”和“長江黃金水道”結(jié)合部。區(qū)內(nèi)地下水開發(fā)利用相對較早并在21世紀(jì)初達(dá)到高峰，其后水行政主管部門進(jìn)行強有力的管理，2012年南通市開始大面積實施地下水壓采和深井封填計劃，其中第Ⅲ承壓壓縮開采量達(dá)50%及以上，地下水開采量增長的勢頭得到了有效的遏制，開采總量開始逐年下降，地下水位得以迅速回升。

1 自然地理

南通市位于長江三角洲前緣，東臨黃海，南靠長江，北接鹽城，西近泰州，瀕江臨海，行政區(qū)劃包括崇川、港閘、開發(fā)區(qū)和通州四個區(qū)，下轄如皋、如東、啟東、海門、海安5個縣市。南通屬北亞熱帶和暖溫帶季風(fēng)氣候，雨水充沛，四季分明，河道成網(wǎng)，物產(chǎn)豐富，總面積8 001 km2。

2 水文地質(zhì)條件

南通地區(qū)松散沉積物發(fā)育，分布范圍廣，厚度達(dá)300 m～400 m，由西向東逐漸增大，垂向上多層砂層相互疊置，構(gòu)成錯綜復(fù)雜的含水層系統(tǒng)，據(jù)含水層埋深、沉積年代可分為淺層水和第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承壓水五個含水層。淺層含水層無良好含水砂層，單井涌水量一般10 m3/d～20 m3/d，開采較少。第Ⅰ承壓含水層分布廣泛，頂板埋深30 m～70 m，富水性較好，單井涌水量2 000 m3/d～3 000 m3/d，水質(zhì)較復(fù)雜。第Ⅱ承壓含水層頂板埋深140 m左右，厚度20 m～60 m，局部小于10 m，巖性為粉細(xì)砂、中粗砂及砂礫層，單井涌水量300 m3/d～3 000 m3/d，水質(zhì)復(fù)雜。第Ⅲ承壓含水層分布廣泛，頂板埋深187 m～270 m，厚度20 m～100 m不等，單井涌水量1 000 m3/d～3 000 m3/d，局部小于1 000 m3/d，水質(zhì)較好，大部分為礦化度小于1.0 g/L的淡水，部分地區(qū)礦化度1.0 g/L～3.0 g/L，是南通地區(qū)主要開采層。第Ⅳ承壓含水層分布廣泛，450 m深度內(nèi)可見2個～3個含水砂層，砂層的累計厚度30 m～50 m，單井涌水量1 000 m3/d～2 000 m3/d，局部大于3 000 m3/d，水質(zhì)較好。

3 地下水資源開采現(xiàn)狀

3.1 地下水資源量

據(jù)《江蘇省地下水超采區(qū)劃分方案》，南通市地下水總的可采量為17 209萬m3/年，其中：市區(qū)、海安縣、如皋市、如東縣、啟東市和海門市深層地下水可采量分別為4 120萬m3/年,3 233萬m3/年,4 551萬m3/年,1 640萬m3/年,2 145萬m3/年和1 520萬m3/年。

3.2 全市深層地下水井?dāng)?shù)與開采情況

2016年年底南通市共有地下水開采井1 082眼，其中第Ⅰ承壓深井111眼，第Ⅱ承壓井11眼，第Ⅲ承壓深井740眼，第Ⅳ承壓深井198眼，超深井22眼，主采層仍為第Ⅲ承壓(見表1，圖1)，2016年開采總量1 707.8萬m3。

表1 2006年，2011年—2016年地下水深井與開采量統(tǒng)計表

從開采現(xiàn)狀與動態(tài)分析，區(qū)內(nèi)地下水開采特征如下：

1)在開采現(xiàn)狀中，地下水開采層次較多，各層開采量所占比例懸殊較大，主要開采層位第Ⅲ承壓水為主采層(如圖2所示)。地下水用途仍以農(nóng)村生活用水為主(如圖3所示)。各地區(qū)開采強度差別也較大，以總開采量強度而言，市區(qū)開采強度最大，啟東市為最小(如圖4所示)。

2)區(qū)內(nèi)各市縣地下水開采強度相差較大，開采井分布不均勻，地下水開采集中區(qū)主要分布于市區(qū)、沿海的如東縣和啟東市(見圖1)。

3)按各含水層開采強度而言，市區(qū)第Ⅰ承壓開采強度最大，其次是海門的第Ⅲ承壓。海安各含水層均有開采，各含水層開采強度依次為：Ⅲ承壓、Ⅳ承壓、Ⅴ承壓、Ⅱ承壓、Ⅰ承壓。如皋市歷年開采量較為穩(wěn)定(見圖5)。

4)自2011年至2016年，江蘇省南通市的地下水開采強度明顯降低，地下水總量開采強度(開采量模數(shù))從自2011年的1.063 1萬m3/(年·km2)降至2016年的0.213 5萬m3/(年·km2)，降幅53.7%；各含水層中以第Ⅲ承壓水開采強度最大，降幅也最大；第Ⅰ承壓水的開采量逐年有所增加(見圖2，圖5)。

5)開采井逐年減少，開采量自2012年后大幅下降。地下水開采量逐漸減少(見圖2,圖4，圖5，表1)。

3.3 主采層地下水位現(xiàn)狀與變化趨勢

第Ⅲ承壓水是南通市主要開采層，1987年—2006年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示第Ⅲ承壓地下水位不斷下降，至2006年南通市區(qū)、通州、如東及啟東大部分地區(qū)地下水位埋深大于30 m，最深水位在如東馬塘，最大水位埋深43.0 m～45.0 m，海門三廠最大水位埋深36.0 m～39.0 m左右。海安一帶水位埋深最淺僅8.0 m左右，啟東寅陽一帶水位埋深也較淺，一般在16.0 m～20.0 m。

2012年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，區(qū)內(nèi)第Ⅲ承壓地下水位最深位于海門境內(nèi)，水位埋深-40 m以深。如東境內(nèi)第Ⅲ承壓地下水位較之2009年監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)回升，水位最深位于岔河，水位埋深-35 m，馬塘及周邊地區(qū)水位回升至-27 m。海安縣第Ⅲ承壓水位埋深-15 m以淺，大部分地區(qū)水位-5 m～-10 m，如皋市水位埋深從東向西由-5 m到-20 m逐漸變深。啟東市第Ⅲ承壓地下水位從東向西水位由-15 m到-35 m逐漸變深，與海門市交界的北新鎮(zhèn)附近水位-35 m。通州區(qū)第Ⅲ承壓地下水位從北至南水位由-20 m逐漸變?yōu)?35 m，南通市區(qū)南北水位高，中間水位低，與通州海門交界處水位埋深最深，水位-30 m～-35 m。

2016年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，南通地區(qū)水位控制紅線以下區(qū)域已消失，地下水位最低處位于如東栟茶一帶，中心水位埋深34 m；其次是市區(qū)與通州區(qū)的觀音山鎮(zhèn)興仁鎮(zhèn)交界處，中心水位埋深27 m左右；再次海門全境水位較低，水位埋深一般在17 m～25 m。西部海安一帶水位埋深最淺僅4.0 m左右，東部啟東寅陽一帶水位埋深也較淺,一般在14.0 m～18.0 m。

4 地質(zhì)環(huán)境問題及其變化趨勢

4.1 地下水區(qū)域開采不平衡導(dǎo)致水位漏斗中心偏移

南通第Ⅲ承壓含水層至2006年形成兩個復(fù)合型區(qū)域漏斗，一個在通州二甲和海門三廠、正余一帶，漏斗形態(tài)呈橢圓形；另外一個降落漏斗在如東馬塘一帶，接近圓形。2006年—2010年監(jiān)測顯示兩個降落漏斗中心水位埋深持續(xù)在40.0 m左右。2012年實測數(shù)據(jù)顯示馬塘一帶水位已恢復(fù)至27 m左右，但海門大部分地區(qū)水位仍處于控制35 m紅線以下。2016年實測顯示兩處漏斗區(qū)水位迅速得以回升，海門市域水位埋深20 m～25 m，如東岔河馬塘一帶水位恢復(fù)至18 m～24 m。而如東新林、栟茶一帶卻因地下水開采集中，出現(xiàn)水位降落漏斗，漏斗中心水位埋深34 m左右。由此，南通市地下水開采存在“三集中”問題，導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)降落漏斗，同時集中開采區(qū)域的轉(zhuǎn)移也導(dǎo)致漏斗位置轉(zhuǎn)移。

4.2 地面沉降問題

據(jù)南通市建委的統(tǒng)計資料，1997年市區(qū)最大累計沉降量約150 mm，沉降中心與第Ⅲ承壓水水位降落漏斗一致，沉降速率為6 mm/年～12 mm/年。據(jù)南通市國土資源局印發(fā)《南通市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃2010—2020年》，至2010年區(qū)內(nèi)平均累計沉降量已達(dá)160 mm，沉降量大于200 mm區(qū)間已超過300 km2，沉降速率3 mm～12 mm。根據(jù)南通市測繪院有限公司2014年—2016年監(jiān)測數(shù)據(jù)，南通市除沿海灘涂外新圍墾區(qū)沉降速率-10 mm～-30 mm，大部分地區(qū)地面沉降速率+12 mm～-12 mm。地面層分布與地下水開采集中區(qū)(海門、如東)存在區(qū)域錯位。

5 結(jié)論與建議

1)南通市近年來隨著區(qū)域供水工程和地下水壓縮開采計劃實施，地下水開采量逐漸減少，區(qū)內(nèi)與地下水開采相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問題將有所緩解和改善。

2)地下水的壓采與控采工作有利于地下水位的恢復(fù)和地下水資源涵養(yǎng)，應(yīng)繼續(xù)有計劃地開展對現(xiàn)有的地下水開采井封填工作，加強地下水資源管理，進(jìn)一步壓縮地下水開采量。

3)南通市地面沉降不僅與地下水開采密切相關(guān)，與城市建設(shè)等亦相關(guān)，建議開展地面沉降監(jiān)測工作，對地下水開采比較強烈的城鎮(zhèn)區(qū)進(jìn)行水準(zhǔn)點地面測量工作監(jiān)測，同時監(jiān)測建筑群周邊地面沉降發(fā)育情況，研究建筑荷載、地下水開采與地面沉降關(guān)系。

4)建議加強地下水動態(tài)監(jiān)測，實行地下水取用水總量和水位雙控制。合理布設(shè)地下水監(jiān)測站與監(jiān)測網(wǎng)，建立和完善地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和地下水動態(tài)信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)地下水信息的動態(tài)采集、傳輸和管理，及時掌握準(zhǔn)確、可靠的地下水動態(tài)信息。