第3期 2018年9月 山西水土保持科技 Soil and Water Conservation Science and Technology in Shanxi No.3 Sep.2018
口综合论述
山西省地下水功能区划分方法与成果
王彦红
(临汾市水文水资源勘测分局)
摘要:区域地下水功能区划分,对于科学开发if,1用地下水资源,为保证经济社会持续发展提供水支撑 具有重大意义。本项研究以《全国地下水功能区划分技术大纲》为依据,在对全省水文地质条件和地下水资源
开发利用情况全面考察的基础上,探讨了山西省地下水功能区划分的总体思路与方法,据此划定:地下水一 级功能区共分3个,其中,开发区面积占37.1%,保护区面积占3-3%,保留区面积占59.6%;地下水二级功能区共
287个,其中,集中式供水水源区69个,分散式开发利用区89个,生态脆弱区15个,地质灾害易发区3个,地下水 水源涵养区13个,不宜开采区98个。
关键词:地下水一级功能区 二级功能区 水文地质 山西省 中图分类号:TV211.1+2文献标识码:C文章编号:1008—0120(2018)03—0007—03
1水文地质简况与地下水开发利用
1.1含水岩组地质分布简况 从地质角度看,山西省的地下水含水岩组,主要
以松散岩类孔隙水含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶水
含水岩组、碎屑岩类裂隙孔隙水含水岩组以及变质 岩、岩浆岩类裂隙水含水岩组四大类为主。第一类松
散岩类孔隙水含水岩组,主要分布于新生代断陷盆 地、山间盆地、山区河谷地带及黄土台塬等区域,含
水岩组的富水程度受岩性、地貌和补给条件所控制; 第二类碳酸盐岩裂隙岩溶水含水岩组,在全省分布
广泛,含水系统的富水程度强且极不均匀,易形成岩 溶大泉;第三类碎屑岩类裂隙孑L隙水含水岩组,主要
分布于左云、大同中生代盆地,宁武、静乐向斜,黄河 东岸单斜,太原西山向斜,沁水拗陷等区域,含水层
的富水性决定于各种成因的裂隙性质,发育程度和
裂隙的交插、切割等因素的影响,同时也受裂隙系统 的制约;第四类岩浆岩类裂隙水含水岩组,主要分布 在丰稔山、五台山、吕梁山、中条山等地区,总面积约
27 832 km 。 1.2全省地下水开发利用状况
地下水属山西省的主要供水水源之一,其开发 利用程度普遍较高。从全省情况来看:地下水开采的
主要区域,集中在南部、中部盆地区及岩溶山区泉域
一带;次要区域分布在一般山丘区的山问盆地及河
收稿日期:2018—04—29 谷地带。从全省地下水的开发利用量来看:运城市最 大,高达8.37亿In。,占全省地下水利用总量20.4%;其
次为临汾市,达6.00亿ITI ,占全省地下水利用总量 14.6%;阳泉市较小,仅1.97亿m。,占全省地下水利用
量4.8%;晋城市最小,仅为1.53亿ms,占全省地下 水利用总量3.7%。其他市地下水开发利用量,一般 占全省总量5.O%一10.5%。
2地下水功能区的划分方法
2.1地下水功能区划分体系
地下水功能区的划分,一般根据区域地下水的 自然资源属性、生态与环境属性、社会经济属性、规
划期水资源配置对地下水开发利用需求以及水生态 与环境保护的目标要求来进行。地下水功能区划分
体系,一般按两级进行划分。地下水一级功能区,主 要是协调经济社会发展用水和水生态与环境保护间
的关系,体现区域对地下水资源合理开发利用与保 护的总体部署;地下水二级功能区,主要是协调地区
间、用水部门间和不同地下水功能之间的关系。依照 全国《地下水功能区划分技术大纲》要求,山西省在 地下水一级功能区的框架内,可划分为8种地下水二
级功能区(见表1)。 2.2地下水功能区划分方法 按照全国《水资源综合规划》《地下水开发利用
与保护规划》《地下水功能区划分技术大纲》,结合山 西省的实际情况,确定地下水功能区划分的原则和
基本思路如下:
山西水土保持科技 2018年第3期
表l 山西省地下水功能区划分体系
2.2.1地下水开发区 山西省是一个水资源十分匮乏的省份,据第二
次水资源评价资料,全省1956—2000年系列水资源总 量123.8J[Lm3,其中地表水86.77亿nl3,地下水84.04亿
m。,重复量47.0l亿m 。地表水主要集中在汛期,且呈 现暴涨暴落的特点,加之现状调蓄工程有限,长期以
来,地下水属于主要供水水源之一,强力支撑着全省 经济社会的持续发展。从地下水的开发利用现状看,
以孔隙水开采为主,主要集中于大同、忻定、太原、临 汾、运城和长治六大盆地。在这六大盆地中,地下水
的补给、赋存及开采条件良好,其水质基本可满足开 发利用要求,是当前及今后一段时期内仍以地下水 开发为主的区域。 2.2.2地下水保护区 地下水保护区,依据相关条件的不同,又可分
为: (1)生态脆弱区。山西省地处黄土高原东部的华 北地区,地形起伏较大,年降水量一般400—600 mm,
且区域悬殊较大。加之特殊的下垫面条件,湿地很 少。如运城市的盐湖、伍姓湖等重要湿地,地下水开 发利用条件很差,有限的开发利用就会造成地下水
位的强烈下降,从而使湿地干涸,不利于生态环境的 良I生循环。全省地势陡峻、植被稀少,自然保护区较
少,仅有吕梁市庞泉沟、晋城市蟒河、太原市天龙山 等国家和省级自然保护区,这些区域内的生态与环
境系统,对地下水的要求较高;汾河、桑干河和沁河 的三河河源,是该三条河流水资源的主要发源地,也
是山西古老文明发祥地的象征。以上这些区域,本次 均划分为生态脆弱区。
(2)地质灾害易发区。山西由地下水开发引起的 地质灾害,主要表现为过量开采引起的地面沉降。该 区的主要目标是防治地面沉降,进行水位控制。因 此,将这部分区域划定为地质灾害易发区。 (3)水源涵养区。山西省重要的泉水有娘子关、
辛安、晋祠等19个岩溶大泉,在这些泉域中,多为重
要的供水水源地。由于泉域特殊的水文地质条件,过 度的开采将形成严重的水环境问题,如泉水断流、地
面塌陷等。为保持重要泉水一定的喷涌流量,需要为 涵养水源而限制其地下水的开采。根据各泉域不同 的特点,本次划分将多数泉水出露区域,如观赏性名
泉晋祠泉、霍泉、雷鸣寺泉等,划分为水源涵养区,加 以严格保护。
2.2-3地下水保留区 地下水保留区,依据有关条件的不同,又可分为:
(1)不宜开采区。全省一般山丘区及盆地内水的
矿化度大于2 mg/L的地区,由于其开发利用条件较 差或者不具备开发利用条件,本次均划为不宜开采区。
(2)储备区及应急水源区。山西省属于资源型缺 水地区,现状及今后一段时期内,水资源的供需矛盾
依然突出,地下水仍是全国开发利用程度最高的省 份之一。由于目前已经动用了储备水源,同时要严格 控制地下水的开采,特别是对于现已超采的五大盆 地,更应严格禁止控制新增地下水开采量,宜划定为
禁采区或限采区。通过地表水、地下水优化配置,以 地表水置换地下水,从而达到保留必要的地下水资
源,作为城市和主要经济区发展的战略后备水源。因 此,本次没有划分地下水储备区和应急水源功能区。 2.2.4重叠区划分方法 地下水生态脆弱区与水源涵养区有重叠时,从
加强保护的角度,划分为生态脆弱区。如汾河河源划 分为生态脆弱区;重要湿地与矿化度大于2 mg/L的
不宜开采区,如运城盐湖湿地划分为生态脆弱区。 2.3地下水功能区保护目标 对于地下水功能区的保护,主要衡量指标为地 下水水质、地下水开采量和地下水水位。根据主导功
能的水质要求,为保证供水安全,需严格控制地下水 的水质。依照山西省现行的以行政辖区为主的水资 源管理体制要求,地下水功能区的保护以l 1个市为
基本单元,结合划分的一级地下水功能区,制定相应 的保护目标。
2.3.1地下水开发区 地下水开发区以孔隙水开发为主,主要分布于 大同、忻州、太原、临汾、运城及长治等断陷性盆地。
由于盆地内沉积了很厚的松散堆积物,每个盆地的 浅层与中深层含水岩组,构成了典型的承压一自流
水盆地,属我省两大主要含水岩组之一。各盆地的富 2018年9月 王彦红 山西省地下 水功能区划分方法与成果
水性差异甚大,太原盆地最富水,长治盆地最贫水。 在地下水开发区内,以控制年均开采量为主,制定控
制目标进行保护。
2.3.2地下水保护区 对于地下水保护区,其主要目标体现在“保护” 上。应采取严格控制地下水开采,优化水资源配置,
实施泉水复流、湿地维护等措施,使水环境得到有效 改善。对于需水量大的部分区域,起码要维持水环境 现状,采取有效措施遏制地下水环境恶化。
2_3.3地下水保留区 由于山西省属资源性缺水区,对地下水保留区 应尽最大可能不开采或少开采地下水。要在维持水 环境良好的基础下,适量开采地下水推进经济社会
较快发展。
3地下水功能区划分成果
在摸清山西省水文地质与水资源开发利用实际 情况的基础上,对全省地下水功能区进行了划分。最
终划定:地下水一级功能区面积156 271 km ,其中, 开发区面积占37.1%,保护区面积占3.3%,保留区面
积占59.6%;地下水二级功能区共287个,其中,集中 式供水水源区69个(面积比重为0.7%),分散式开发
(上接第6页)
3.4以水土保持为基础建设美丽乡村 大泉山坡面土层结构松散,坡度大,暴雨时易形
成坡面径流,面蚀,沟蚀严重。从1938年张凤林花七 块大洋从中家沟村民手中买来大泉山,到高进才拜
张凤林为师,共同治理大泉山,先治上,后治下,在山 坡上挖鱼鳞坑栽树,坡耕地打地埂,沟道筑沟头埂、 砌谷坊,植物措施与工程措施相结合,治理一片、巩
固一片、扩展一片,为建设美丽乡村积累了经验。在
经过几十年的水土保持综合治理后,成效显著。加上 近些年来,国家京津风沙源治理工程在大泉山流域
范围实施,为大泉山水利风景区和美丽乡村建设提 供了坚实基础。在此基础上,大力发展旅游产业、生
态示范园建设与新农村建设,进一步调整农村产业 结构,搞好农村污水、垃圾治理,营造优美、和谐、宜
居的乡村生态环境,可为党中央提出的振兴农村战
略再创佳绩,提供新经验。 3.5把保护水资源作为一件大事来抓 大泉山年降水量少,地下水资源也较缺乏,提升
水土保持功能,保护水资源及生态环境,现已成为水 利风景区开发应注意的重要环节。景区的主要水源 利用区89个(面积比重为36.4%),生态脆弱区15个 (面积比重为2.1%),地质灾害易发区3个(面积比重
为O.2%),地下水水源涵养区13个(面积比重为 1.O%),不宜开采区98个(面积比重为59.6%)。
4结论与建议
目前,我国关于地下水功能区划分的研究尚未
成熟,且不同地区的水文地质条件往往存在着较大 的差异,区域性特点明显。因此,在开展地下水功能
区划分工作时,存在着较大的难度。再者,地下水功 能区划分研究工作量大,需要的基础资料较多,且这 些资料在收集上也具有一定的难度,往往工作的开
展周期要达数年之久,在此期间很多基础条件将会 发生一定的变化,从而使部分区域划分成果不合理。
所以,在应用地下水功能区划分研究成果时,需要进
行具体分析。为了保证地下水功能区划分研究成果 应用的指导作用,也需要在后期进行具体数据的实 时更新与复核。
作者简介 王彦红(1969一):男,高级工程师;通讯地址:山 西省临汾市尧都区一市场44号,041000
为地下水,目前水质清洁无污染,但随着景区游客与
常住人口的增加,尤其是夏季旅游高峰期,生活污水 的数量将大幅度增加,无形增大了水资源保护的压
力。景区目前严格实行雨污分流,规划近期可以通过 化粪池处理污水,远期规划在景区内建立小型污水
处理厂,同时利用处理后的污水进行景观林木的绿 化灌溉。加大监督管理力度,禁止随意排放污染物,
保护好水土保持建设成果,使地表水和地下水免遭 污染。
4结语
大泉山属水土保持型水利风景区,现已成为我 国北方集水土保持、生态旅游、环境保护、德育教育
于一体的综合功能区。通过理念更新、治理优化,进
一步规划建设,使其具有更强的生态性、技术性、观
赏性、文化性、教育性、示范性,将充分发挥其特有的 社会效益与经济效益。
作者简介
丰宏伟(1978一):女,工程师;通讯地址:山西省
大同市向阳街御锦源南区3—2—704,037028
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