-太原市地下水资源开发利用程度分析
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太原市地下水多年平均可开采量 为 3.68 亿 m3, 2005 年全市有各类开采井 4 216 眼, 平均水井密度为 0.6 眼/km2, 地下水实际开采量为 3.89 亿 m3, 平均 开采系数为 1.06, 超采量为 0.53 亿 m3。 可见全市地下水系统整体上处于超 采状态。现按水文地质分区将各分区 地下水开发利用程度评判如下:
Key wor ds: groundwater ; groundwater exploitation; groundwater abstraction study; Taiyuan
中图分类号: TV213.6
文献标识码: B
文章编号: 1000- 1123( 2008) 13- 0033- 02
太原市是全国水资源最为缺乏 的城市之一, 也是地下水超采问题最 为严重的地区。长期以来, 太原市工 农业用水主要依赖地下水, 由于长期 集中大量开采地下水, 造成地下水开 采井群在平面位置和空间层位上高度 集中, 致使太原地区的地下水大面积 超量开采, 地下水位大幅度下降, 形成 以城市水源地为中心的大面积地下水 降落漏斗, 产生了地面沉降、水质恶 化 、兰 村 、晋 祠 两 大 岩 溶 泉 水 断 流 等 一 系列水文环境地质问题。2003 年黄河 水引入太原后, 为控制和治理地下水 超采问题提供了有利条件。
use. Quantitative analysis was made on the degree of groundwater use by using groundwater abstraction coefficient
method and relevant controllable conditions, on the basis of investigation of groundwater use in the city.
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1.严 重 超 采 区 严重超采区是指地下水开采系 数 K>1.2, 地 下 水 位 持 续 下 降 时 间 在 5 年以上, 或地下水位持续下降 速 率 大 于 1.5 m/a, 或地面沉降速率 大 于 10 mm/a, 或引超水质恶化的地区。
收稿日期: 2008- 02- 22 作者简介: 师幸生( 1956—) , 男, 高级工程师。
Functional areas namely severe over - exploitation, over - exploitation, balancing between abstraction and recharge
and potential exploitation area are divided that provides a base for rational development of groundwater resources.
Abstr act:Taiyuan is one of water scarce cities in China with severe over- exploitation of groundwater. After water
has been diverted from the Yellow River in 2003, it provides favorite condition for the control of groundwater
上, 利用开采系数法及相关控制条件对各开采区现状地下水开发利用程度进行定量分析评判, 划定严重超采区、
一般超采区、采补平衡区、尚有潜力区, 为科学管理、合理开发利用地下水资源提供依据。
关键词: 地下水; 地下水开采; 开采程度分析; 太原
Analysis of abstr action of gr oundwater r esour ces in Taiyuan City//Shi Xingsheng
一、地下水开发利用程度评 判方法
采用地下水开采系数法对地下 水资源开发利用程度进行评判, 地下
水开采系数计算公式为: K=I/M
式中 K 为某一区域地下水开采系数, I 为某一区域内的地下水多年平均开 采量 ( 万 m3/a) , M 为某一区域内地下 水可开采量( 万 m3/a) 。
地下水资源开发利用程度评判 指 标 K 值 评 判 标 准 为: 当 K>1.2 时 , 属 地 下 水 严 重 超 采 区 ; 当 1<K≤1.2 时, 属一般超采区; 当 0.8<K≤1 时, 属 地下水采补平衡区; 当 K≤0.8 时, 属 地下水开发尚有潜力区。同时结合多 年地下水水位动态观测资料和地面 沉降观测资料进行评判。
(3) 黄大盆地区 该 区 总 面 积 246 km2, 多 年 平 均
可 开采 量 341 万 m3/a, 2005 年 区 内 实
际 有 开 采 井 122 眼 , 实 际 开 采 量 为
1 530 眼, 地 下 水 实 际 开 采 量 为 0.69 亿 m3/a, 而 该 区 地 下 水 可 开 采 量 为 0.38 亿 m3/a, 开采系数 1.81, 水井密度 3.49 眼/km2, 属于严重超采区。
值得注意的是清徐西边山洪积扇 区, 含水层埋藏深度较浅, 仅 60~80 m, 厚度 15~25 m, 补给条件差, 故含水层 富水性亦较差, 41 km2 的范围有开采井 558 眼, 水井密度高达 13.61 眼/km2, 在 全省乃至全国也属罕见, 井距极小, 局部井距只有 30 m, 灌溉季节单井出 水量多小于 200 m3/d, 少数水井出水 量不足 50 m3/d, 区内水位急速下降, 平均水位降深 60~80 m, 水位近 10 年 平均下降速率 1.83 m/a, 接近含水层 的底板, 超采状况十分严重。河东乌 马 、象 峪 河 纯 井 灌 区 ( 集 义 、高 花 、孟 封乡) 同样存在水井密度过大, 水井 开采效率低下, 地下水严重超采和水 位持续快速下降的问题。
二、地下水资源开发利用现状
通过对太原市工农业抽取地下 水水井的调查, 全市 2005 年取用地下 水水井总数为 4 511 眼, 其中开采井
4 216 眼 ; 开 采 井 中 工 业 用 水 井 659 眼, 城镇生活供水井 405 眼, 农村生活 用水井 787 眼, 农业灌溉用水井 2 296 眼 , 林 牧 养 殖 业 用 水井 23 眼 , 第 三 产 业用水井 32 眼, 生态用水井 14 眼。
四水厂、太原钢 闭, 使该水源长
期处于地下水超采的局面得以有效
控 制 。关 井 压 采 以 来 , 从 2003 年 至
2006 年 8 月 西 张 水 源 地 漏 斗 中 心 的
地 下 水 位 3 年 累 计 回 升 19.08 m, 平
均上升速率为 6.36 m/a。可见区内地
(6) 古交河谷区 该区 总 面 积 69 km2, 含 水 系 统 的 特点是: 含水层颗粒粗, 但厚度薄, 补 给条件好, 却易污染。到 2005 年区内 已 建 成 开 采 井 246 眼 , 水 井 密 度 为 3.57 眼/km2, 实际开采量为 0.13 亿 m3/a, 而 区 内 孔 隙 地 下 水 可 开 采 量 为 0.11 亿 m3/a, 开采系数为 1.16, 由于地下水 开采, 导致水位下降, 地表污水下渗, 水质恶化; 同时由于该区属晋祠泉域 范围, 是晋泉补给区, 按泉域范围界 定, 该区地下水处于严重超采状态。 2.采补平衡区 采补平衡区是指地下水开采系 数 0.8<K≤1。 (1) 西张盆地区 到 2005 年 区 内 已 建 成 自 来 水 四 厂 、七 厂 和 八 厂 、太 钢 水 源 及 其 他 工 农业 和 城 市 供水 水 源 井 359 眼 , 实 际 开采地下水 0.58 亿 m3/a, 平均日 开 采 量为 15.76 万 m3。而区内地下水可开 采量为 0.59 亿 m3/a, 平均日可 开 采 资 源量为 16.1 万 m3, 开采系数为 0.98, 区 内 水 井 密 度 为 1.9 眼/km2。太 原 市 从 2003 年 开 始 实 行 关 井 压 采 , 西 张
33 水
CHINA WATER RESOURCES 2008.13
(1) 晋祠泉域岩溶裂隙水区 截 至 2005 年 , 区 内 已 建 成 各 类 岩溶水开采井 ( 包括自流井和抽水 井) 91 眼, 岩溶水开采利用量为 0.29 亿 m3/a, 而 泉 域 内 岩 溶 水 可 开 采 量 为 0.21 亿 m3/a, 超 采 量 0.08 亿 m3/a, 开 采 系 数 1.39; 101 孔 连 续 5 年 岩 溶 水 位年平均下降速率为 1.77 m/a, 整个 泉域岩溶水处于严重超采状态。 (2) 兰村泉域岩溶水区 2005 年 泉 域 内 已 建 成 岩 溶 水 井 132 眼, 实际开采岩溶水量高达 1.15 亿 m3/a, 而 泉 域 内 岩 溶 水 可 开 采 量 为 1.10 亿 m3/a, 超 采 量 0.05 亿 m3/a, 开 采系数 1.05, 近 5 年排泄区水位平均年 下降速率为0.85 m/a, 但是补给径流区 水位下降速率高达 7.9 m/a 以上, 故泉 域岩溶地下水仍然处于严重超采状态。 (3) 小店区 该 区 面 积 270 km2, 2005 年 区 内 有 城 市 及工 农 业 开 采 井 744 眼 , 地 下 水开采量为 0.37 亿 m3/a, 而 该 区 地 下 水可开采量为 0.31 亿 m3/a, 超 采 量 为 0.05 亿 m3/a, 开采系数 1.17, 水井密度 2.76 眼/km2, 30 年 平 均 水 位 年 降 幅 1.5 m, 属于严重超采区。 尤其是东边山北营洪积倾斜平原 区, 该区面积仅为 46 km2, 而区内却分 布有工农业开采井 146 眼, 水井密度高 达 3.174 眼/km2。由 于 地 质 条件 较 差 , 含水层发育不好, 地下水补给条件 差, 超采区内累计水位最大降深达 135 m, 30 年平均水位年降幅 3.67 m。 (4) 晋源区 该 区 总 面 积 143 km2, 2005 年 区 内 有 城 市及 工 农 业 开 采 井 442 眼 , 地 下水实际开采量为 0.24 亿 m3/a, 而 该 区地下水可开采量为 0.21 亿 m3/a, 超 采量为 0.04 亿 m3, 开采系数 1.18, 水 井密度 3.09 眼/km2, 30 年平 均 水 位 年 降幅 2.3 m/a, 浅层水已被普遍污染, 属于严重超采区。 (5) 清徐区 清 徐 县 盆 地 区 总 面 积 438 km2, 2005 年 区 内 有 城 市 及 工 农 业 开 采 井
2008.13 中国水利
太原市地下水资源开发利用程度分析
师幸生 ( 太原市水利科学研究所, 030002, 太原)
摘 要: 太原市是全国水资源最为缺乏的城市之一, 也是地下水超采问题最为严重的地区。2003 年黄河水引入太
原后, 为控制和治理地下水超采问题提供了有利条件。在对太原市地下水开发利用现状进行调查、分析的基础
下水实现了采补平衡, 并略有盈余。
(2) 泥屯盆地区
该区 总 面 积 83 km2, 多 年 平 均 孔 隙 水 可 开 采 量 为 69 万 m3/a, 2005 年
区 内实 际 有 开 采 井 26 眼 , 实 际 开 采
量 为 51.06 万 m3/a, 开 采 系 数 0.74, 水
井密度 0.31。属于采补基本平衡区。
Key wor ds: groundwater ; groundwater exploitation; groundwater abstraction study; Taiyuan
中图分类号: TV213.6
文献标识码: B
文章编号: 1000- 1123( 2008) 13- 0033- 02
太原市是全国水资源最为缺乏 的城市之一, 也是地下水超采问题最 为严重的地区。长期以来, 太原市工 农业用水主要依赖地下水, 由于长期 集中大量开采地下水, 造成地下水开 采井群在平面位置和空间层位上高度 集中, 致使太原地区的地下水大面积 超量开采, 地下水位大幅度下降, 形成 以城市水源地为中心的大面积地下水 降落漏斗, 产生了地面沉降、水质恶 化 、兰 村 、晋 祠 两 大 岩 溶 泉 水 断 流 等 一 系列水文环境地质问题。2003 年黄河 水引入太原后, 为控制和治理地下水 超采问题提供了有利条件。
use. Quantitative analysis was made on the degree of groundwater use by using groundwater abstraction coefficient
method and relevant controllable conditions, on the basis of investigation of groundwater use in the city.
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The Best Literature
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1.严 重 超 采 区 严重超采区是指地下水开采系 数 K>1.2, 地 下 水 位 持 续 下 降 时 间 在 5 年以上, 或地下水位持续下降 速 率 大 于 1.5 m/a, 或地面沉降速率 大 于 10 mm/a, 或引超水质恶化的地区。
收稿日期: 2008- 02- 22 作者简介: 师幸生( 1956—) , 男, 高级工程师。
Functional areas namely severe over - exploitation, over - exploitation, balancing between abstraction and recharge
and potential exploitation area are divided that provides a base for rational development of groundwater resources.
Abstr act:Taiyuan is one of water scarce cities in China with severe over- exploitation of groundwater. After water
has been diverted from the Yellow River in 2003, it provides favorite condition for the control of groundwater
上, 利用开采系数法及相关控制条件对各开采区现状地下水开发利用程度进行定量分析评判, 划定严重超采区、
一般超采区、采补平衡区、尚有潜力区, 为科学管理、合理开发利用地下水资源提供依据。
关键词: 地下水; 地下水开采; 开采程度分析; 太原
Analysis of abstr action of gr oundwater r esour ces in Taiyuan City//Shi Xingsheng
一、地下水开发利用程度评 判方法
采用地下水开采系数法对地下 水资源开发利用程度进行评判, 地下
水开采系数计算公式为: K=I/M
式中 K 为某一区域地下水开采系数, I 为某一区域内的地下水多年平均开 采量 ( 万 m3/a) , M 为某一区域内地下 水可开采量( 万 m3/a) 。
地下水资源开发利用程度评判 指 标 K 值 评 判 标 准 为: 当 K>1.2 时 , 属 地 下 水 严 重 超 采 区 ; 当 1<K≤1.2 时, 属一般超采区; 当 0.8<K≤1 时, 属 地下水采补平衡区; 当 K≤0.8 时, 属 地下水开发尚有潜力区。同时结合多 年地下水水位动态观测资料和地面 沉降观测资料进行评判。
(3) 黄大盆地区 该 区 总 面 积 246 km2, 多 年 平 均
可 开采 量 341 万 m3/a, 2005 年 区 内 实
际 有 开 采 井 122 眼 , 实 际 开 采 量 为
1 530 眼, 地 下 水 实 际 开 采 量 为 0.69 亿 m3/a, 而 该 区 地 下 水 可 开 采 量 为 0.38 亿 m3/a, 开采系数 1.81, 水井密度 3.49 眼/km2, 属于严重超采区。
值得注意的是清徐西边山洪积扇 区, 含水层埋藏深度较浅, 仅 60~80 m, 厚度 15~25 m, 补给条件差, 故含水层 富水性亦较差, 41 km2 的范围有开采井 558 眼, 水井密度高达 13.61 眼/km2, 在 全省乃至全国也属罕见, 井距极小, 局部井距只有 30 m, 灌溉季节单井出 水量多小于 200 m3/d, 少数水井出水 量不足 50 m3/d, 区内水位急速下降, 平均水位降深 60~80 m, 水位近 10 年 平均下降速率 1.83 m/a, 接近含水层 的底板, 超采状况十分严重。河东乌 马 、象 峪 河 纯 井 灌 区 ( 集 义 、高 花 、孟 封乡) 同样存在水井密度过大, 水井 开采效率低下, 地下水严重超采和水 位持续快速下降的问题。
二、地下水资源开发利用现状
通过对太原市工农业抽取地下 水水井的调查, 全市 2005 年取用地下 水水井总数为 4 511 眼, 其中开采井
4 216 眼 ; 开 采 井 中 工 业 用 水 井 659 眼, 城镇生活供水井 405 眼, 农村生活 用水井 787 眼, 农业灌溉用水井 2 296 眼 , 林 牧 养 殖 业 用 水井 23 眼 , 第 三 产 业用水井 32 眼, 生态用水井 14 眼。
四水厂、太原钢 闭, 使该水源长
期处于地下水超采的局面得以有效
控 制 。关 井 压 采 以 来 , 从 2003 年 至
2006 年 8 月 西 张 水 源 地 漏 斗 中 心 的
地 下 水 位 3 年 累 计 回 升 19.08 m, 平
均上升速率为 6.36 m/a。可见区内地
(6) 古交河谷区 该区 总 面 积 69 km2, 含 水 系 统 的 特点是: 含水层颗粒粗, 但厚度薄, 补 给条件好, 却易污染。到 2005 年区内 已 建 成 开 采 井 246 眼 , 水 井 密 度 为 3.57 眼/km2, 实际开采量为 0.13 亿 m3/a, 而 区 内 孔 隙 地 下 水 可 开 采 量 为 0.11 亿 m3/a, 开采系数为 1.16, 由于地下水 开采, 导致水位下降, 地表污水下渗, 水质恶化; 同时由于该区属晋祠泉域 范围, 是晋泉补给区, 按泉域范围界 定, 该区地下水处于严重超采状态。 2.采补平衡区 采补平衡区是指地下水开采系 数 0.8<K≤1。 (1) 西张盆地区 到 2005 年 区 内 已 建 成 自 来 水 四 厂 、七 厂 和 八 厂 、太 钢 水 源 及 其 他 工 农业 和 城 市 供水 水 源 井 359 眼 , 实 际 开采地下水 0.58 亿 m3/a, 平均日 开 采 量为 15.76 万 m3。而区内地下水可开 采量为 0.59 亿 m3/a, 平均日可 开 采 资 源量为 16.1 万 m3, 开采系数为 0.98, 区 内 水 井 密 度 为 1.9 眼/km2。太 原 市 从 2003 年 开 始 实 行 关 井 压 采 , 西 张
33 水
CHINA WATER RESOURCES 2008.13
(1) 晋祠泉域岩溶裂隙水区 截 至 2005 年 , 区 内 已 建 成 各 类 岩溶水开采井 ( 包括自流井和抽水 井) 91 眼, 岩溶水开采利用量为 0.29 亿 m3/a, 而 泉 域 内 岩 溶 水 可 开 采 量 为 0.21 亿 m3/a, 超 采 量 0.08 亿 m3/a, 开 采 系 数 1.39; 101 孔 连 续 5 年 岩 溶 水 位年平均下降速率为 1.77 m/a, 整个 泉域岩溶水处于严重超采状态。 (2) 兰村泉域岩溶水区 2005 年 泉 域 内 已 建 成 岩 溶 水 井 132 眼, 实际开采岩溶水量高达 1.15 亿 m3/a, 而 泉 域 内 岩 溶 水 可 开 采 量 为 1.10 亿 m3/a, 超 采 量 0.05 亿 m3/a, 开 采系数 1.05, 近 5 年排泄区水位平均年 下降速率为0.85 m/a, 但是补给径流区 水位下降速率高达 7.9 m/a 以上, 故泉 域岩溶地下水仍然处于严重超采状态。 (3) 小店区 该 区 面 积 270 km2, 2005 年 区 内 有 城 市 及工 农 业 开 采 井 744 眼 , 地 下 水开采量为 0.37 亿 m3/a, 而 该 区 地 下 水可开采量为 0.31 亿 m3/a, 超 采 量 为 0.05 亿 m3/a, 开采系数 1.17, 水井密度 2.76 眼/km2, 30 年 平 均 水 位 年 降 幅 1.5 m, 属于严重超采区。 尤其是东边山北营洪积倾斜平原 区, 该区面积仅为 46 km2, 而区内却分 布有工农业开采井 146 眼, 水井密度高 达 3.174 眼/km2。由 于 地 质 条件 较 差 , 含水层发育不好, 地下水补给条件 差, 超采区内累计水位最大降深达 135 m, 30 年平均水位年降幅 3.67 m。 (4) 晋源区 该 区 总 面 积 143 km2, 2005 年 区 内 有 城 市及 工 农 业 开 采 井 442 眼 , 地 下水实际开采量为 0.24 亿 m3/a, 而 该 区地下水可开采量为 0.21 亿 m3/a, 超 采量为 0.04 亿 m3, 开采系数 1.18, 水 井密度 3.09 眼/km2, 30 年平 均 水 位 年 降幅 2.3 m/a, 浅层水已被普遍污染, 属于严重超采区。 (5) 清徐区 清 徐 县 盆 地 区 总 面 积 438 km2, 2005 年 区 内 有 城 市 及 工 农 业 开 采 井
2008.13 中国水利
太原市地下水资源开发利用程度分析
师幸生 ( 太原市水利科学研究所, 030002, 太原)
摘 要: 太原市是全国水资源最为缺乏的城市之一, 也是地下水超采问题最为严重的地区。2003 年黄河水引入太
原后, 为控制和治理地下水超采问题提供了有利条件。在对太原市地下水开发利用现状进行调查、分析的基础
下水实现了采补平衡, 并略有盈余。
(2) 泥屯盆地区
该区 总 面 积 83 km2, 多 年 平 均 孔 隙 水 可 开 采 量 为 69 万 m3/a, 2005 年
区 内实 际 有 开 采 井 26 眼 , 实 际 开 采
量 为 51.06 万 m3/a, 开 采 系 数 0.74, 水
井密度 0.31。属于采补基本平衡区。