汾河流域地下水位下降成因分析

I水

资源管理

汾河流域地下水位下降成因分析

范术芳

(山西省水利建设开发中心，山西太原030002)

[摘要]汾河流域是山西省境内经济发展最为集中的区域和国民经济发展受水资源制约最为严重的区域，用水

需求不断增大，大量开采地下水，导致地下水严重超采，地下水位埋深大幅下降，形成了四大地下水超采漏斗区 和总面积6 763 km2的地下水超采区。经研究分析，地下水开采量增加、大规模煤炭开采对地下水造成破坏、河道 宽度大面积压缩、岩溶泉严重破坏是导致地下水位下降的主要原因。[关键词]地下水;水位;成因；汾河流域[中图分类号]TV211.1

[文献标识码]C

[文章编号]1004-7042(2016) 10-0018-02

1地下水概况

汾河是山西的母亲河，流域面积39 471 km2,占全 省总面积的1/4，为黄河第二大支流，干流全长716 km， 文化中心，流域内自然资源丰富，且全省最好的土地 资源位于汾河流域，生产条件得天独厚，用水需求不 断增大，在地表水和外调水不能满足用水需求的情况 下，地下水成为山西省的主要供水水源之一，而且开 采量逐步加大。根据统计资料分析，汾河流域水资源总量31.9亿m3， 占全省水资源总量的26%，其中河川天然径流量

下水位埋深由13.8 m下降至81.9 m，下降幅度达68.1 m。

地下水动态变化主要受降水、人工开采及引黄灌 溉等因素的影响，特别与降水系列的丰枯变化关系密 深最大的区域位于运城盆地，最小的在太原盆地。在 汾河流域平原地区中，汾河谷地地下水位总体呈下 降趋势，其余地区呈上升趋势。太原盆地上升幅度最

大，5年来累计上升5.38 m，年平均上升1.08 m。汾河流域集中了全省的主要城市，由于城市大量 抽取地下水，在城市建成区及周边形成了四大地下水

2012年山西省盆地平原区地下水埋深2~20m。埋 自北向南纵贯6市27县。汾河流域是山西政治、经济、 切。

超采漏斗区，分别位于太原、晋中、临汾和汾河下游谷

太原深层水漏斗总面积301.9 km2,其中西张区漏 19.0亿m3,地下水资源量23.6亿m3,重复水量10.7亿m3。 地。1956—2012年汾河流域多年平均地下水可开采量为 12.61亿m3,2012年地下水总供水量为14.44亿m3,其中 2002年期间，由于降水量的减少，地表径流大幅减少， 为保障国民经济发展用水要求，依靠大中型水利枢纽 地表水供水量没有减少，同时大量超采地下水，目前

累计超采地下水量达76亿m3。汾河流域地下水质主 要类别为n

类，m类水在汾河流域均有分布，W类

水主要分布在太原市和运城市境内。2地下水位变化趋势

汾河流域有两大盆地，分别为太原盆地和临汾盆 地，是山西省境内经济发展最为集中的区域和国民经 济发展受水资源制约最为严重的区域，由于地表径流 不能满足经济社会发展的要求，大量开采地下水，导 致太原盆地地下水位埋深由20世纪80年代初的7.6 m 下降至2012年的89 m，下降幅度达81.4 m；临汾盆地地

山西水利

斗面积21.7 km2，科技大学漏斗面积8.4 km2，城区漏 斗面积约261.7 km2；晋中市介休宋古漏斗区面积 漏斗区面积93.2 km2,侯马市漏斗区面积84.7 km2。受 地下水超采活动的影响，在太原盆地和临汾盆地以及 岩溶山区泉域径流排泄带、山间盆地及河谷地带形成 地下水超采区，总面积6 763 km2,占流域盆地平川区的 66%。其中严重超采区面积874 km2,开采系数高达 2.06,超采区可开采量5.90亿1.68亿 m3。3

原因分析

20世纪80年代前，汾河流域地下水年开采量约 4.8亿m3。80年代以后，随着国民经济的迅速发展，用 水需求不断增大，地下水开采量逐步加大，至1995年， 年开采量达到17亿m3,当年超采量约6亿m3,至目前3.1地下水开采量增加

农业开采量最大，占全流域开采量的44.62%。1996— 120 km2;临汾市漏斗区总面积177.9 km2,其中尧都区

m3,多年平均超采量达

山西水利

水资源管理.

2016年第10期

累计超采地下水量达76亿m3。2008年以来，通过实施 汾河清水复流、调引客水进行生态补水，实现了汾河 干流常年不断流，有效地促进了流域地下水位的回 升，根据近3年（2012—2014年)监测数据，流域平均地 下水位累计回升1.69 m，年均回升0.56 m，但回升速度 不快、幅度有限，太原、临汾盆地地下水位距地表仍 有65~85m之多。

3.2大规模煤炭开采对地下水造成破坏

根据《山西省第二次水资源评价》成果，每开采1 t 煤破坏的水资源量为2.48 m3。2012年流域内煤炭开采 量为2亿t，对水资源的影响在4亿~6亿m3之间。同时， 由于采煤带来了一系列的地质灾害，如地面沉降导致 房屋倾倒或产生裂缝等。

3.3河道防洪堤防工程大面积压缩河道宽度

汾河宽度由历史上的2~3 km压缩至250~300 m， 将水域、湿地变为良田，大幅度减少了河流对地下水 的补给面积和补给量。由于河道缩窄，河道两岸的滩 涂地被大量开发、利用，导致两侧的水域湿地面积不 足，水生态严重破坏，具体表现为河滨植被、河流植物 的大面积减少，微生态环境的生物多样性降低，鱼类 的产卵条件发生变化，鸟类、两栖动物和昆虫的栖息 地改变或避难所消失，造成物种的数量减少和某些物 种的消亡。

3.4岩溶泉破坏严重

由于经济社会用水增长迅速，岩溶泉逐渐成为区(上接第11页）汾河干流河宽由原来的2~3 km缩窄到 现在的250~300 m。盆地内水域面积大幅减少，严重减 弱了河流的蓄滞洪水能力，降低了河流对地下水的补 给功能。

1.5水土流失严重，河流污染突出

汾河流域现有森林面积仅6 180 km2,森林覆盖率 仅15.7%，高郁闭度森林覆盖率更低，而森林的林冠和 凋落物的双层截留将延迟和改变径流的产汇流过程， 凋落物和林区土壤的持水和蓄水增加基流量。汾河流 域内除几大林区和自然保护区植被覆盖率达70%外， 大部分“四荒地”植被覆盖率低于40%，以黄土为主的 覆盖层又具有崩解性强、抗蚀力差的特点，水土流失 面积仍然较大，目前还有1.64万km2的水土流失面积没 有得到有效治理。流域内除山区和丘陵区有森林分布 外，大部分为农业耕作区，坡耕地比例大，局部地区存 在山洪灾害。

2012年汾河流域城乡生活和工业用水量10.4亿m3, 由此产生的城市废污水量3.9亿m3。废污水中，COD人

域城市生活和工农业的重要水源，大部分岩溶大泉的 开发方式由泉口提引水转为水井开采为主，导致泉水 流量衰减严重，区域岩溶水位持续下降。随着工业化 和城镇化进程的加快，生产、生活废污水排放量增大， 不达标排放普遍存在，污染源不断增加，使岩溶地下 水污染日趋严重，受采煤破坏比较严重的岩溶大泉有 晋祠泉、洪山泉和郭庄泉等。

4结论及建议

汾河流域地下水超采严重，进一步加剧了水生态 环境的恶化，因此，加强汾河流域地下水的保护十分 必要。通过充分利用外调水，压采、限采地下水，增加 水域面积，加大人渗补给，提升地下水位等措施改善 地下水的现状。根据汾河流域地下水开发利用状况和 地下水所面临的严重形势，从保护地下水资源、涵养 水源的原则出发，实施超采区超采量必须压采，未超 采区一

“五水济汾”工程视替代水源可供水量条件

作适当压采，并通过立法加大超采区地下水关井压采 力度。地下水压采时，重点保障农村饮水安全，优先压 减城镇开采水量，总体思路为先压工业后压农业，先 压生产后压生活。同时对补给区污染防护、集中式地 下水水源水质保护及分散式地下水开采区的水质进 行保护。

[作者简介]范术芳（1982-)，女，2009年毕业于西安理工 大学环境工程专业，工程师。

[收稿日期]2016-08-05;[修回日期]2016-09-11

河量11.7万t，为汾河纳污能力3.4万t的3.4倍;氨氮人 河量1.44万t，为纳污能力0.15万t的9.6倍。人河废污水 量中，太原市占62%，晋中市占13.9%，临汾市占 12.2%，其他行政区所占比例都小于10%。进人汾河的 污水量，又被引人汾河两岸进行灌溉，污染土壤及地 下水。此外，支流河道内倾倒的垃圾，也加重了河流污 染。河道断流、水质污染，使汾河流域水生态遭到极大 破坏，主要污染河段分布在太原以下的中下游段。2

结论

通过上述分析，汾河流域生态环境现状主要存在 水资源过度开发、地下水超采、地表径流减少、盆地平 川水域面积萎缩以及水土流失和河流污染等问题。通 过分析，为合理规划汾河流域生态修复提供了依据， 具有明显的指导意义。

[作者简介]陈刚（1980-)，男，2014年毕业于太原理工大 学水利水电工程专业，高级工程师。

[收稿日期]2016-08-07;[修回日期]2016-09-14

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