上海市地下水资源有效利用

上海自1921年发现地面沉降现象以来，至今中心城最 大累计沉降已近3米。
地下水开采
1921-2011年上海地面沉降变化示意图
（1）工业生产、生活饮用等过量开采地下水
（2）深层地下空间开发（基坑降排水）
地面沉降特征与趋势
上海市地面沉降特征与趋势是随着地下水开采与人工回灌 格局的调整、城市发展进程而不断发展的。
上海火车站站 上海火车站站
14345.3 14065.7 13832.0
汉中路站 汉中路站
旁通道
13582.3 13342.6 13085.3 12859.6
新闸路站 新闸路站
长沙路泵站
12608.2 12383.2 12165.5 11916.0
11671.1
人民广场站
11427.0
人民广场站 11198.6
25000
1964
1970
基本稳定
大量增采
1989
1997
开采调控
20000
15000
10000
5000
0 1961
1967
1973
1979
1985
1991
1997
2003
2009 年份
第二承压含水层 第三承压含水层 第四承压含水层 第五承压含水层
地下水开发利用历史
1949-2014年上海市地下水利用统计一览表
海域地下水开发
应急供水 上海位于长三角前缘，经济发达，人多地稀，水资源虽
丰富，多种原因导致目前已进入水质型缺水城市行列。 2006年开展“上海市地下水资源可持续利用及应急水源
地建设可行性调查研究” 2009年开始启动应急备用深井规划建设工作
现 状：31口 近期规划：64口 远期规划：286口
四
抽取地下水引发的地面沉降及防治对策
地面沉降最早在意大利威尼斯发现，其后世界多国（日 本、美国等）先后发现了地面沉降现象。
1925年地面标高
1955年地面标高
日本新泻市地面沉降使建筑物基 础相对上升，目前作为停车库
1977年地面标高
1925-1977年美国加州San Joaquin Valley 地面沉降达28英尺（8.5344米）
（2）影响建（构）筑物安全和使用
（3）损坏城市管道，增大城市供排水成本 外滩华夏银行
里程(m)
沿线地面沉降
一 号 线 上 行 线 轨 道 沉 降 与 沿 线 地 面 沉 降 曲 线 图 （ 1 9 9 5 ~2000）
（5）桥梁净空减小，影响通航能力
（4）威胁轨道交通、高架道路、燃气管网等重大基础设施安全运营
-90 2016 年
地面沉降监测网络
地下水位自动化监测设施 GPS地面沉降监测
地面沉降水准测量
地面沉降监测站：36座 基岩标：11个 分层标：72个 监测井：545口 水准点：2404个 GPS监测点：65个（一级）
219个（二级） 固定站6个
上海世博会址地面沉降监测站 地面沉降监测站自动化监测设施
全市应急供水深井现状分布及近、远期规划分布图
谢谢各位！
初始利用 （1921-1949年）
开采激增 （1949-1965年）
强制压缩 （1966-1971年）
基本稳定 （1972-1989年）
大量增采 （1990-1997年）
开采调控 （1998-至今）
地下水开发利用历史
1860年，第一口深井
1918-1921年，开采量猛增至30万吨/年
少量企业用水
1922-1936年，开采量达4～5.5万立方米/日
10976.3
旁通道 10751.5
10547.5
10304.2
黄陂南路站 黄陂南路站
10075.6 9841.6 9629.7
9389.9
9188.8
旁通道 8978.1
8796.6
陕西南路站 8569.7 陕西南路站 8373.8
旁通道 8173.5
7898.6
常熟路站 常熟路站
7648.2 7472.2 7271.7
开采量 累计沉降量 第二含水层水位(杨005-05) 第四含水层水位（宝001-01S)
1986
1991
1000
10
900累计 0
地面
800沉降 -10
700量毫（米 -20
600 ）
-30
500
-40
400
-50
300
-60
200
-70
100
-80
1996
2001
2006
0 2011
回灌量 第一含水层水位(杨012-01SG) 第三含水层水位（普008-01F) 第五含水层水位（海009-06）
年份
生活用水 所占百分比
（％）
工业用水 所占百分比
（％）
其它用水 所占百分比
（％）
1965年之前
20%
80%
1966-1979年
50%
50%
1980-2000年
60%～70%
30%～40%
2001-2014年 70%～85 %
10%～20%
5% ～10%
地下水是上海地区重要的补充水源 与地表水相比，在总用水量中所占比例不足1%
民族产业繁荣期
1937-1949年，深井数量、开采量均锐减
战乱时期
1949-1965年，深井数量、开采量均激增
解放后国民经济快速发展
特点：地区(市区)、层次(II、III层)、时间(夏季) 三集中
地下水开发利用历史
年度开采量（万立方米）
1961-2014年全市地下水开采量历时变化图
开采激增
强制压缩
（1）1966-1971年 地下水开采呈现“三集中”格局 大量压缩开采，逐步增大回灌 防治效果：年度沉降速率由近百毫米转变为微量回弹
地面沉降防治
（2）1972-1989年 开采范围调整至近、远郊，市区灌大于采 Ⅳ、Ⅴ层开采量增大，Ⅱ、Ⅲ层严格控制 防治效果：年平均沉降量基本控制在10mm以内
地面沉降防治
（3）1989-1997年
地下水开采强度、工程活动日趋强烈 开采量进一步加大，确保少量回灌 防治效果：年平均沉降量再次突破10mm，局部地区可达 60mm/a
地面沉降防治
（4）1998年-至今
逐步封存开采井，工程活动强烈 调减开采量，加大回灌量 防治效果：年度平均沉降速率由13.3mm/a减小至5.2mm/a
地下水用途
生活饮用、矿泉水、啤酒 工业用水
车间温度调控、设备冷却、洗涤等 其他用水
食品、医药、特殊养殖等 储能（冬灌夏用、夏灌冬用） （热泵）
供水方式
公共供水 企业自建设施供水 应急供水
三 地下水开发利用历史
地下水开发利用历史
上海地区地下水开发利用长达150多年，总体格局可分为：
浦东国际机场地面沉降监测站角反射器
地下水位监测井
全市地面沉降监测设施分布示意图
地面沉降自动化监测系统
地面沉降的危害
（1）降低城市防汛能力
1996年7月5日大暴雨袭击申城，由于地面沉降及 泵站排水能力不足，致使房屋进水、交通受阻
1920’
1930’
1962’
1974’
外滩防汛墙百年巨变
1992’
地面沉降的危害
地下水位监测井
全市地面沉降监测设施分布示意图
地面沉降自动化监测系统
地面沉降防治
上海地区从上世纪60年代至今，通过压缩开采量、加大 回灌量及调整开采层次等措施，不断优化采灌格局，在 地面沉降防控方面收到了良好效果。
地面沉降防治
1949-2014年全市年度平均地面沉降量与累计沉降量对比关系图
地面沉降防治
地下水赋存
含水层埋藏特征
地下水赋存
上海市第二～第五承压含水层综合水文地质图
地下水资源特点
分布广 水量大 质优 恒温 开采成本低
补给差 不利于地下工程活动
二 地下水开采方式与用途
开采方式
机井（深井） 开采深层承压水，用于工业生产、生活饮用；
民井 郊区零星开采，开采量小，仅用于生活洗涤等；
上海市地下水资源有效利用
汇报内容
一
地下水赋存
二
地下水开采方式与用途
三
地下水开发利用历史
四 抽取地下水引发的地面沉降及防治对策
五
地下水资源应用前景
一
地下水赋存
地下水赋存
承压水为封存水，无现代水源补给，受人为开采影响 ，目前径流方向总体由东向西、由南向北。
长三角地区第四纪地质剖面图
地下水赋存
长三角地区第三承压含水层古河道推测图
2668.6
2413.0
漕宝路站 2185.5
轨道沉降
地面沉降的危害
沉降量(mຫໍສະໝຸດ Baidu) 160
1716.3 1459.6
-240
-190
-140
-90
-40
10
60
110
地面沉降经济损失
据研究，在1921年～2000年80年间，上海市区地面沉降造成的经济 损失高达2898.22亿元，地面平均下降1mm造成的经济损失为1.53亿 元（注：以2000年的国民经济水平为衡量标准）。
6997.8
旁通道
6747.6
衡山路站 衡山路站
6522.6 6299.1 6069.7
5821.8
旁通道
5584.3
5332.8
徐家汇站 5063.4
4846.3
4581.2
徐家汇站 4341.7
4066.2
上海体育馆站 上海体育馆站
3813.5 3590.0 3351.2
3096.4
2846.4
1921-1949年
1949-1956年
1957-1961年
1962-1965年
1966-1976年
1980-2006年
2007-2011年
地下水位、采灌量与地面沉降
采灌量(万立方米) 累计地面沉降量（毫米）
地下水位标高（米）
25000 20000 15000 10000
5000 0 1961
1966 1971 1976 1981
地面沉降防治
地面沉降监测
地下水位自动化监测设施 GPS地面沉降监测
地面沉降水准测量
地面沉降监测站：36座 基岩标：11个 分层标：72个 监测井：545口 水准点：2404个 GPS监测点：65个（一级）
219个（二级） 固定站6个
上海世博会址地面沉降监测站 地面沉降监测站自动化监测设施
浦东国际机场地面沉降监测站角反射器
地面沉降防治
2013年7月1日，《上海市地面沉降防治管理条例》正 式颁布实施
《条例》规定： （1）地下水开采实行总量控制并制定年度采灌方案 （2）深基坑工程采取降排水法施工应实施水位、水量监 测，适时采取回灌
五
地下水资源应用展望
生活供水 自来水管网尚未到达地区，如横沙岛等；
特殊行业用水 如食品、矿泉水、锅炉、养殖、储能（热泵）等。