侯馬市地下水超采情況現(xiàn)狀及治理對(duì)策

衛(wèi)偉偉

（侯馬市水務(wù)局，山西 侯馬 043000）

1 侯馬市地下水資源概況

侯馬市的河流主要補(bǔ)給來(lái)源為雨水。徑流的年內(nèi)分配與降水量基本相同，表現(xiàn)為典型的夏雨型，徑流集中程度取決于雨季持續(xù)時(shí)間和降水量集中程度，同時(shí)受下墊面包括地質(zhì)、地貌、流域面積、植被等因素再分配的影響，較之降水變化更趨多樣性。多年平均連續(xù)最大四個(gè)月徑流量出現(xiàn)在7—10 月，徑流最大月多出現(xiàn)在7 月，連續(xù)最大四個(gè)月徑流量出現(xiàn)月份也因降水量豐、平、枯水期的變化而變化，一般在7—10 月或5—8 月。侯馬市年徑流變差系數(shù)Cv 值在0.65 左右，極值比在8～10之間。徑流深大致在25 mm 左右，呈現(xiàn)出東部略高于西部、澮河區(qū)高于汾河干流區(qū)的特點(diǎn)。

據(jù)臨汾市第二次水資源評(píng)價(jià)成果，侯馬市1956—2000 年多年平均地下水資源量2 004 萬(wàn)m3，其中盆地平原區(qū)2 509 萬(wàn)m3，山丘區(qū)101 萬(wàn)m3，重復(fù)計(jì)算量（含與外區(qū)地下水之間的）606 萬(wàn)m3。盆地平原區(qū)1956—2000 年多年平均地下水總補(bǔ)給量2 647 萬(wàn)m3，其中降水入滲補(bǔ)給量1 346 萬(wàn)m3，占總補(bǔ)給量的50.9%；側(cè)向補(bǔ)給量912 萬(wàn)m3，占總補(bǔ)給量的34.5%；地表水入滲（滲漏）補(bǔ)給量251 萬(wàn)m3，占總補(bǔ)給量的9.5%；井灌回歸量138 萬(wàn)m3，占總補(bǔ)給量的5.2%。地下水可開(kāi)采量2 515 萬(wàn)m3。

2 地下水超采區(qū)狀況

侯馬城郊地下水超采區(qū)，以侯馬發(fā)電廠為中心，包括城區(qū)、上馬辦，北至西呈王、北西莊，南以紫金山邊山帶為界，東到喬村西，呈北東-西南向橢圓狀。區(qū)內(nèi)主要有西部驛橋、中部張少（電廠）和東部喬村三個(gè)水源地，由于超量開(kāi)采形成地下水降落漏斗。根據(jù)《山西省地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)報(bào)告》（山西省水利廳，2013年），臨汾市侯馬小型孔隙淺層地下水超采區(qū)面積為78 km2，占到全市總面積的39%，其中嚴(yán)重超采區(qū)面積為33 km2，占到全市總面積的15%，上馬驛橋水源地在省政府劃定的地下水嚴(yán)重超采區(qū)范圍內(nèi)。超采區(qū)地下水可開(kāi)采量1 218 萬(wàn)m3，實(shí)際開(kāi)采量1 628 萬(wàn)m3，超采量410 萬(wàn)m3，開(kāi)采系數(shù)1.34，地下水位年下降速率為0.71 m。

從整個(gè)超采區(qū)觀測(cè)孔資料分析，根據(jù)漏斗發(fā)展趨勢(shì)，侯馬市地下水位降落漏斗主要是受三個(gè)水源地的影響而形成，西部驛橋、中部張少（電廠）和東部喬村三個(gè)水源地影響著漏斗的基本形態(tài)。2019 年超采區(qū)降落漏斗中心由原來(lái)的502、電廠、郭村境內(nèi)到張少、單家營(yíng)一帶，地下水位與2018 年相比基本保持一致。漏斗閉合等值線高程為370 m，閉合面積78 km2，漏斗中心地下水水位356.37 m，邊界與中心水位差13.63 m。

地下水開(kāi)采主要集中在地下水嚴(yán)重超采區(qū)范圍內(nèi)，嚴(yán)重超采區(qū)范圍內(nèi)地下水開(kāi)采量占超采區(qū)開(kāi)采量的74%。嚴(yán)重超采區(qū)范圍內(nèi)城鎮(zhèn)生活水井有上馬辦事處的上馬驛橋水源地9 眼水源井，大秦鐵路股份有限公司侯馬北供電段4 眼自備井；工業(yè)水井有上馬辦事處的山西風(fēng)雷鉆具有限公司4 眼自備井；農(nóng)業(yè)灌溉水井有新田鄉(xiāng)3 個(gè)村莊的44 眼水井、高村鄉(xiāng)3 個(gè)村莊的75 眼水井、上馬辦事處10 個(gè)村莊的67 眼水井。2018 年底，侯馬市已完成“三供一業(yè)”產(chǎn)權(quán)移交工作，侯馬市城鄉(xiāng)供水有限公司向大秦鐵路股份有限公司侯馬北供電段、山西風(fēng)雷鉆具有限公司提供生產(chǎn)生活用水。

3 超采區(qū)水資源現(xiàn)狀問(wèn)題分析

3.1 資源性缺水，用水矛盾突出

侯馬市人均水資源量72.8 m3，水資源人均占有量?jī)H為全省的40%，是全省最嚴(yán)重的資源型缺水地區(qū)。一方面現(xiàn)有地表水水質(zhì)達(dá)不到生活飲用水處理標(biāo)準(zhǔn)；另一方面隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和侯馬市城鄉(xiāng)供水一體化項(xiàng)目的實(shí)施，現(xiàn)有水源不能滿足城鄉(xiāng)供水需求，用水矛盾日益凸顯，已嚴(yán)重影響人民群眾正常的生產(chǎn)生活，制約了侯馬市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

3.2 供水結(jié)構(gòu)不合理，地下水超采嚴(yán)重

侯馬市目前城鄉(xiāng)生活用水和工業(yè)用水主要由地下水供給，只有少數(shù)企業(yè)采用地表水，隨著侯馬市人口的增加和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，地下水的開(kāi)采量已超采并逐年遞增。過(guò)度的開(kāi)采已經(jīng)造成侯馬市主城區(qū)超采區(qū)面積達(dá)78 km2，占全市總面積的39%，嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

根據(jù)取水許可批復(fù)的總量控制指標(biāo)，結(jié)合用水統(tǒng)計(jì)調(diào)查直報(bào)管理系統(tǒng)實(shí)際取用水量，分析侯馬市生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生態(tài)用水結(jié)構(gòu)可知，由于過(guò)量開(kāi)采地下水，水位持續(xù)下降，造成地面沉降，水井干枯等嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，導(dǎo)致侯馬市小型空隙淺層地下水超采區(qū)成為山西省地下超采區(qū)治理目標(biāo)之一。

3.3 重工業(yè)耗水量大，重復(fù)利用率低

侯馬市的工業(yè)主要以冶金、鑄造、機(jī)電裝備制造、熱電為主，這些企業(yè)均為粗放型企業(yè)，耗水量大，用水重復(fù)利用率低，且現(xiàn)狀用水主要依靠自備井供給，嚴(yán)重浪費(fèi)了地下水資源，急需利用地表水替換地下水，關(guān)閉自備井。

3.4 農(nóng)田灌溉設(shè)施落后老化，不能充分發(fā)揮效率

侯馬市現(xiàn)有干支渠道防滲率低，已襯砌部分損壞嚴(yán)重，輸水損失大。泵站機(jī)電設(shè)備老化，能源單耗超標(biāo)，嚴(yán)重影響灌溉效益的發(fā)揮。

4 超采區(qū)治理對(duì)策

4.1 關(guān)井壓采方案

4.1.1 龍子祠泉水源置換區(qū)

建設(shè)龍子祠泉水侯馬城市水源置換工程，利用龍子祠泉水置換侯馬市上馬驛橋水源地、曲沃下裴莊水源地等城市地下水供水水源，以及三供一業(yè)產(chǎn)權(quán)移交的山西風(fēng)雷鉆具有限公司和大秦鐵路股份有限公司侯北供電段地下水水源，共關(guān)閉水井30 眼，其中上馬驛橋水源地水井9 眼，曲沃下裴水源地13 眼，山西風(fēng)雷鉆具有限公司4 眼，大秦鐵路股份有限公司侯北供電段水井4 眼，共壓采取水許可水量683.7 萬(wàn)m3。

4.1.2 黃河地表水置換區(qū)

利用禹門(mén)口東擴(kuò)黃河地表水置換部分工業(yè)及嚴(yán)重超采區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)灌溉水井，減少地下水的開(kāi)采量。共關(guān)閉水井50 眼，壓采地下水100 萬(wàn)m3。

（1）利用禹門(mén)口東擴(kuò)黃河地表水，置換嚴(yán)重超采區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)灌溉地下水水源。在北莊灌區(qū)東干渠改造鋪設(shè)直徑1.2 m 長(zhǎng)9 km 的波紋管，將引黃水送至澮河二庫(kù)，在澮河二庫(kù)北岸修建提水泵站向澮南工農(nóng)業(yè)供水。工程設(shè)計(jì)提水泵站設(shè)計(jì)流量為1.75 m3/s，水泵機(jī)組4 臺(tái)（3 用1 備），總裝機(jī)2 500 kW，并配套相應(yīng)供電和管理設(shè)備。項(xiàng)目區(qū)局部地勢(shì)較高需修建提水泵站3 座水泵機(jī)組6 臺(tái)（3 用3 備），總裝機(jī)1 200 kW，并配套相應(yīng)供電和管理設(shè)備。灌溉干管為DN1400 的壓力管道，長(zhǎng)22 km；輸水管道管徑為DN600～1 200，長(zhǎng)26 km，管道總長(zhǎng)48 km。

該工程主要補(bǔ)充澮河二庫(kù)水庫(kù)蓄水，改善澮河兩岸泵站灌溉條件，利用黃河地表水置換地下水，關(guān)閉部分成井質(zhì)量差、配套不完善的水井，同時(shí)為澮南工業(yè)園區(qū)提供工業(yè)用水水源。

（2）黃河地表水置換地下水供侯北工業(yè)用水項(xiàng)目。鋪設(shè)DN400 PE 管道1 km，鋪設(shè)DN315 PE 管道10 km，DN200 PE 管道5 km，建設(shè)加壓泵站3 座，變壓器3 臺(tái)，輸配電線路5km，管理房3 座，修建5 萬(wàn)m3蓄水池2 座。

本工程主要利用黃河地表水置換侯北工業(yè)園區(qū)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所用地下水，現(xiàn)工業(yè)園區(qū)共有5 家企業(yè)，水井12 眼，每個(gè)企業(yè)僅保留1 眼水井供職工生活使用，本次共關(guān)閉水井7 眼，壓減開(kāi)采量60 萬(wàn)m3。

4.2 水源工程建設(shè)

4.2.1 龍子祠泉域概況

龍子祠泉位于臨汾市西南13 km 的西山山前。西山屬呂梁山脈，泉水出露于西山與臨汾盆地交接處的坡積物中，由南池、北池、東池等泉組成，其中南泉占總流量的40%，東泉占總流量的50%，北泉約占總流量的10%，泉水大多以散流形式溢出地表。龍子祠泉水有高水與低水之分，高水指北泉和南泉，標(biāo)高478 m，低水指東泉，標(biāo)高465.2 m，相差12.8 m。泉水流向臨汾盆地，棄水入汾河，屬汾河水系。

龍子祠泉為非全排型巖溶大泉，巖溶水大致由北、西、南三面向東部排泄區(qū)匯流，在山前由于透水性相對(duì)較弱的第四系地層的阻水作用而形成溢流地表成泉。東部邊界部分地段因第四系沉積物透水性強(qiáng)，而成為巖溶地下水向盆地的側(cè)向排泄段。

4.2.2 龍子祠巖溶水資源評(píng)價(jià)

根據(jù)《臨汾市第二次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)》分析報(bào)告中地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告（2005 年3 月）評(píng)價(jià)成果，龍子祠泉資源量由自然出流量、上游地區(qū)巖溶水開(kāi)采量和山前排泄量組成。按1956—2000 年計(jì)算，年側(cè)向排泄量為4 108 萬(wàn)m3，平均測(cè)流量為16 377 萬(wàn)m3，上游地區(qū)年平均開(kāi)采量75 萬(wàn)m3，1956—2000 年系列年平均天然資源量為20 559 萬(wàn)m3（6.52 m3/s）。

根據(jù)臨汾市第二次水資源評(píng)價(jià)成果，龍子祠泉巖溶水可開(kāi)采量采用水文分析法計(jì)算可開(kāi)采量，考慮生態(tài)基流條件下，取長(zhǎng)系列（1956—2000 年）泉水流量保證率95%還原后的天然徑流量作為可開(kāi)采資源量，計(jì)算結(jié)果為11 800 萬(wàn)m3/年。

4.2.3 龍子祠泉水可供水量

龍子祠泉水多年平均泉水徑流量為1.29 億m3（1980—2016 年），取水許可批復(fù)水量1.02 億m3，現(xiàn)供給臨汾市市區(qū)生活用水0.31 億m3、工業(yè)企業(yè)用水0.1 億m3、農(nóng)業(yè)灌溉水0.2 億m3、向躍進(jìn)渠輸水0.41 億m3。

經(jīng)過(guò)臨汾市引沁入汾和汾西灌區(qū)水利服務(wù)中心對(duì)龍子祠水源涉及的龍祠老灌區(qū)、躍進(jìn)渠灌區(qū)、七一水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行的水量平衡調(diào)節(jié)計(jì)算，在保證原批復(fù)的城市生活、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉不受影響的情況下（農(nóng)業(yè)灌溉保證率75%以上），可向我市實(shí)施供水，能夠完全滿足我市供水需求。

4.2.4 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容

汾西灌區(qū)龍子祠泉水向我市供水水源置換及地表水廠建設(shè)工程項(xiàng)目，包含兩個(gè)子工程，分別是：

汾西灌區(qū)龍子祠泉水向侯馬市供水水源置換工程年供水量1 500 萬(wàn)m3，北起堯都區(qū)金殿鎮(zhèn)龍子祠村，南至侯馬市北莊村，全長(zhǎng)56.98 km。建設(shè)內(nèi)容包括提水泵站1 座、設(shè)水泵站組4 臺(tái)、輸水管道等。

侯馬市北莊地表水廠建設(shè)工程是汾西灌區(qū)龍子祠泉供水水源置換項(xiàng)目的配套工程，主要建設(shè)內(nèi)容為日處理規(guī)模4 萬(wàn)m3的地表水廠一座，地表水廠采用雙水源供水（臨汾汾西灌區(qū)的龍子祠泉水和禹門(mén)口東擴(kuò)分配黃河水），鋪設(shè)DN700 清水配水管線18 km。

5 結(jié)論

充分利用禹門(mén)口東擴(kuò)黃河水和龍子祠泉水置換侯馬市超采區(qū)地下水工程，能有效補(bǔ)充侯馬市地下水，縮小漏斗面積，減少超采區(qū)地下水開(kāi)采，緩解地下水超采壓力，逐步實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡。同時(shí)，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，也將有力推動(dòng)侯馬市生態(tài)環(huán)境狀況改善，全面退出地下水超采區(qū)進(jìn)程。