江蘇省宿遷市地下水超采區綜合治理對策研究

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(1.江蘇省地質調查研究院，江蘇 南京 210018；2.江蘇省宿遷市水務局，江蘇 宿遷 223800)

地下水作為水資源的重要組成部分，在保障宿遷經濟社會發展、維系良好生態環境方面發揮著重要作用。自上世紀七、八十年代以來，隨著宿遷工業化、城鎮化進程的加快推進，地下水開采規模劇增，部分地區由于長期過量開采地下水，導致主采層地下水水位大幅下降，形成地下水超采區，威脅著地下水資源的可持續利用。開展宿遷市地下水超采區綜合治理研究，不僅可以為今后區內地下水超采區管理和保護，改善生態環境，實現地下水資源的可持續利用提供科學依據，也可為類似地區地下水超采區治理提供參考和借鑒。

1 概況

1.1 地下水資源分布特征

宿遷市區地下水類型主要為松散巖類孔隙水，依據含水介質時代、成因、埋藏條件和水動力特征，垂向上可劃分為淺層地下水及承壓地下水。淺層地下水為埋藏相對較淺(地表以下50～60 m以淺)、與當地大氣降水或地表水體有直接補排關系的潛水和弱承壓水；承壓地下水主要指埋深50～60 m以下，賦存于上新統宿遷組及中新統下草灣組砂層的承壓地下水。

淺層地下水：潛水近地表分布，主要由第四紀全新世、晚更新世時期河流沖積的粉砂、粉土組成，廢黃河故道兩側高漫灘地帶粉土、粉砂層厚度達8～15 m，單井涌水量在10～100 m3/d，遠離故道粉土、粉砂層厚度多在5～8 m，單井涌水量多在5～10 m3/d；弱承壓水主要賦存于第四紀更新世或新近系宿遷組沖積、沖湖積、沖洪積相中細砂層，頂板埋深多在20～30 m，總體上由北往南漸深。一般分上下兩段含水層，上段賦存于25～35 m以淺上更新統地層，多以夾層狀或透鏡體狀發育。下段砂層分布較穩定，由中下更新統砂層組成(上新統宿遷組砂層)。大部分地區砂層厚度10～20 m，巖性以中細砂為主，單井涌水量300～500 m3/d，可采資源量達7 195萬 m3/a。

承壓地下水：主要賦存于新近紀中新世及上新世河湖相堆積砂層。頂板埋深多在60～70 m。垂向上分為上下兩段，上段含水層主要由2～3層分布較為穩定的新近系上新統宿遷組灰白色中細砂、中粗砂組成，一般埋于100～140 m以淺，是區內地下水主要富水層和開采層；下段含水層由中新統下草灣組湖積相粉細、中細砂組成，一般埋于100～130 m 以下。市區以西含水層厚度多在40 m以上，巖性以中、粗砂為主，單井涌水量多大于2 000 m3/d。市區以東含水層厚度多在30～40 m，巖性以粉細砂、中砂為主，單井涌水量1 000～2 000 m3/d，可采資源量達3 824萬 m3/a。

1.2 地下水開發利用

宿遷市區地下水開采已有幾十年歷史，上世紀八十年代以前主要開采淺層地下水用于農業灌溉(承壓地下水僅在洋河鎮等局部有少量開采)。八十年代后，伴隨著國民經濟的發展，承壓地下水開采井數和開采總量逐年上升，主要以工業用水及農村飲用水為主。至1997年，宿遷市區開采井數已達254眼，年開采量為704.09萬 m3/a，其中60%的開采井集中在洋河及城區，并在洋河形成地下水位降落漏斗，中心最大水位埋深達35.18 m。至2012年，宿遷市區地下水年開采量增至2 130萬 m3。2012年后全市開始實施地下水封井措施，大幅壓縮了工業項目取用地下水量，但由于農村地區加快了建設農村飲水安全工程，開鑿了大量飲用水取水井，地下水取用量仍有所增加。據2015年調查，宿遷市區有地下水開采機井731眼，年開采量為3 442萬 m3。

2 地下水超采區現狀評價

2.1 地下水超采量

早在建國初期，洋河地區就成立了國營洋河酒廠，開發利用地下水用于白酒生產。隨著釀酒產業不斷發展壯大，地下水作為釀酒行業的主要原料，逐漸處于過量開采狀態，導致地下水位持續下降，至2010年水位降落漏斗中心最大水位埋深降至42 m。據《江蘇省地下水超采區劃分方案(2013年本)》，宿遷市洋河洋北為地下水超采區，分布面積約132.8 km2。地下水超采區內共有144眼開采井，年開采量401萬 m3，和可采資源量對比，年超采量為133萬 m3。

2.2 地下水水位現狀

主采層(承壓地下水)水位埋深多在20～40 m，開采集中的洋河地區水位埋深大于40 m，形成40 m水位降落漏斗，中心最大水位埋深近50 m。水位降落漏斗在東西向及南北向的擴張規模明顯不同，位于水位降落漏斗中心北側35 km外的來龍、侍嶺水位埋深已逾20 m，而位于水位降落漏斗中心西側15 km處的龍河水位埋深僅11.5 m(龍門學校)。從地下水流場可以反映出，郯廬斷裂帶切割使含水層位錯動，一定程度上削弱了深部含水層之間的水力聯系。

3 地下水超采區形成原因

早在上世紀九十年代末，宿遷市洋河已成為地下水超采區，形成原因主要有三個方面。

3.1 地下水開發利用中“三集中”問題突出

宿遷市區有地下水開采機井731眼，平均開采井密度達0.3 眼/km2，開采模數為1.6萬 m3/a·km2。由于各鄉鎮區域供水推進程度及社會需求等因素不同，地下水開發利用中呈現深井分布集中、開采層位集中、取水用途集中等特點。

由于水質優異、區域供水相對滯后、社會需求大等原因，自上世紀八十年代以來，洋河始終是宿遷市區地下水開采最為集中的地區。全鎮現有機井131眼，占全市開采深井的18%。開采層位集中于90～160 m段深部承壓水，取水用途多為白酒企業生產用水。自上世紀九十年代后期以來，隨著社會經濟的發展、洋河白酒的頻頻獲獎，洋河酒廠產量逐年增加，再加上周邊小酒廠的興起，洋河地下水年開采量由200萬 m3，至2010年開采量增至600多萬 m3，地下水長期處于超量開采狀態。近年來，隨著區域供水的推進，洋河地下水開采量減少至188萬 m3，但地下水開采規模仍位于全區各鄉鎮之首，超過當地地下水可采資源量。

3.2 水資源配置不夠合理

未按照優水優用的原則合理配置地下水資源，在遠離駱馬湖的宿遷洋河及其周邊地區，由于地表水水質欠佳，在2014年區域供水管網到達之前，地下水作為主要供水水源，用于當地居民生活及眾多企業生產用水，其中工業生產用水占當地地下水總開采量70%以上，部分企業將地下水作為冷卻用水，僅利用地下水中的冷源，造成優質水資源的浪費，水資源配置不夠合理。自2014年實現區域供水后，這一問題得到明顯改善。

3.3 地下水監測預警機制有待完善

宿遷市地下水監測工作啟動較晚，新世紀初才開始開展地下水監測工作，且多以生產井兼作地下水監測井，由于產權變更導致監測井更換較頻繁，造成監測資料不連續。同時監測井分布不夠合理，未突出監測超采區、水位降落漏斗區、工業園區等重點區域，不能及時發現超采區水位降落漏斗變化，不利于水行政主管部門及時有效的采取針對措施。

4 地下水超采區治理對策

地下水超采區治理應堅持“節水優先、系統治理”的原則，全面規劃，綜合防治，通過超采區治理的工程措施和管理措施，著力解決地下水超采突出問題，保障地下水資源可持續利用，保障經濟社會可持續發展。

4.1 工程措施

4.1.1 加強替代水源工程建設

替代水源是超采區治理的根本性保障，使用替代水源可以有效降低對地下水開采量、保障地下水資源的涵養從而慢慢緩解超采帶來的后果。受各地社會經濟發展、水資源分布條件、地下水取水用途等多種因素制約。宿遷市地下水超采區治理的替代水源以建設地表水廠，推廣區域供水為主。宿遷市區現有銀控一水廠、銀控二水廠、新源水廠和城東水廠4座區域供水水廠，總供水能力40.0萬 m3/d，目前主干管網已通達地下水超采區及其周邊鄉鎮，城市供水通村率100%，達戶率92.5%。但尚有部分農村小水廠仍在運行，應進一步加強替代水源工程建設，從而壓縮地下水開采規模，改善超采區地下水環境。

4.1.2 有序推進封井壓采工程

在對開采井詳細調查的基礎上，按照先超采區后非超采區、先管網到達區后非到達區、先城區后非城區的原則，結合區域供水進展，有序推進地下水封井壓采工程。

封井方式有永久封填、封存備用(作為應急水源井)和改為監測井三種。對年久失修、水源條件差、出水量不大或由于混合開采導致越流污染的水井采取永久封填；對水源條件好、出水量大、配套設施完好的可封存，作為備用水源井，并建立封存儲備水源井的登記、建檔、管理、維護和監督制度，確保一般年份不開采，特殊干旱情況下，按照規定的程序啟用，接入當地自來水管網或作為分散式應急供水點，發揮應急供水作用；部分井況較好，開采層位單一的地下水井調整為監測井使用。

洋河鎮現有地下水井有131眼，據調查72眼取水井具備封井條件，其中永久填埋井65眼，封存備用井6眼，調整為監測井1眼。除壓縮超采區地下水開采外，壓縮超采區外圍地下水開采量有利于增加超采區地下水補給，實現超采區治理目標。宿遷市區現有地下水井731眼預計將壓采413眼取水井，其中永久填埋井148眼，封存備用井247眼，調整為監測井18眼。實施壓采過程中根據替代水源工程建設進度及地下水壓采管理需求，周密細致地做好受水區壓采封井的實施方案，有計劃地開展地下水井封填工作。

4.1.3 推廣分質供水和中水回用

宿遷市區除4座區域供水水廠外，湖濱新區還建有工業水廠，經簡單處理后，直接作為工業用水；通過改造中心城區雨水泵站，收集排水管網內經綠地過濾凈化的雨水作為綠化、市政用水，利用符合有關標準的污水處理廠尾水和自來水廠反沖洗水，沖洗廠區設施、道路和用于其他對水質要求不高的用水，大力提倡城市雨水、污水回用等非傳統水源的開發利用；地下水用于區域供水盲區居民生活用水、食品、飲料、白酒生產等水質要求高的特殊行業生產用水，以及應急備用水源。

4.1.4 推行節水技改工程

通過實行分質供水、技術升級改造、推廣園區串聯用水和企業中水回用等措施減少地下水使用環節，通過安裝智能控水系統、規范企業節水制度、強化企業管網維護改造，降低管網漏損率等措施進一步降低地下水取水量。

以洋河酒廠為例，2014年公司通過引進能源智能化管理系統，投資改造158臺風冷冷卻器，改水冷為風冷，全年節約優質水資源50萬 t；同時對芝麻香釀酒冷卻水實施小型就地循環再利用系統，全年節約優質水資源83萬 t。

4.1.5 完善地下水監測工程

遵循“區域展開、突出重點、循序漸進”的原則，根據水文地質條件、地下水開發利用狀況及污染源分布等環境因素綜合考慮，以地下水超采區為重點，逐步完善地下水監測網絡。

監測井按監測內容分為水位監測井及水質監測井，水位監測井原則上以專用監測井為主，水質監測井原則上以常年使用的生產井為主。監測井建設應利用封井壓采的契機，在新建監測井同時將部分現有開采井改造成監測井。水位監測井力爭做到一鎮一井，超采區、開發區等開采集中區適當加密。定期進行地下水動態測量，逐步完善地下水自動監測系統，建立地下水動態監測檔案與監測數據庫，為地下水管理和政府宏觀決策提供依據。

4.1.6 建設地下水環境信息系統

盡快建成宿遷市地下水環境信息管理系統，形成數據采集、分析、信息發布一條龍的工作框架，對地下水環境的發展態勢進行實時監測與預測預報，變地下水資源靜態管理為動態管理，為地下水超采區治理和水資源管理決策指揮服務。

4.2 管理措施

4.2.1 進一步加強取水許可管理

根據《取水許可管理辦法》、《建設項目水資源論證管理辦法》等有關法律，全面推行各類規劃和建設項目水資源論證制度。遵循嚴格保護、限制開采、總量控制的原則，嚴格地下水取水許可審批，超采區嚴格控制新鑿井和新增開采量，開采總量必須滿足水行政主管部門核定的取水總量，使全區地下水位趨于穩定并使超采區水位逐步得到回升，最終達到水位控制目標。

4.2.2 逐步實現水量、水位雙控管理

將宿遷市區地下水主采層取水總量嚴格控制在3 824萬 m3/a的地下水可采資源范圍內，實行地下水計劃開采和考核制度，將取水總量落實到各區，最終落實到具體的地下水取水單位。

在控制取用水總量同時推進地下水水位控制(省政府批復的水位紅線控制目標)。高于限采水位的區域，按照相關規劃實行科學有序開采；對已經接近或者達到限采水位的區域，嚴格控制新鑿井，逐步壓縮地下水開采量；對已經低于禁采水位的區域，禁止新鑿井，并由當地政府組織實施綜合治理，壓縮地下水開采量，直至地下水位恢復。

4.2.3 調整開采層段

宿遷市地下水分為淺層地下水和承壓地下水，其中承壓地下水是區內地下水主采層。承壓地下水總體水質優于淺層地下水，但部分地區淺層地下水水質尚可，除鐵錳氟外，其它檢測指標多符合Ⅲ類水標準，簡單處理后可用于一般工業用水，且淺部弱承壓水相比承壓地下水更易獲得補給。故地下水開發利用過程中，對水質要求不高的一般工業用水建議取用埋深30～60 m的淺部弱承壓水。

不同埋藏深度的承壓地下水之間雖有一定的水力聯系，但埋深110 m以淺的承壓含水層上段較埋深110 m以下的含水層下段更容易獲得淺層地下水補給，而不同深度地下水水質差別不大。但調查發現，目前研究區地下水開采井中除陸集、仰化、洋河外，多開采埋深110 m以下的承壓地下水，建議在地下水壓采工程實施中，盡量封填開采埋深110 m以下深部承壓含水層的開采井，做到能開深部承壓含水層上段不開下段，以促進主采層水位回升，實現地下水超采區治理目標。

4.2.4 壓縮超采區周邊鄉鎮開采量

在壓縮超采區地下水開采量的同時，增加地下水補給量，有利于地下水超采區治理。

目前地下水超采區補給主要有兩種方式：一是人工回灌。利用工程措施將地表水注入地下含水層，人為增加地下水補給量。但超采區開采承壓地下水主要用于白酒生產等食品行業，缺少符合水質要求的回灌水源，通過回灌增加補給的方法在宿遷地下水超采區內不適用。二是壓縮超采區周邊開采規模。洋河地下水超采區主要開采承壓地下水，在開發利用過程中，側向逕流補給是主要補給源之一。通過封井壓縮超采區周邊開采規模(各鄉鎮壓縮3～155萬 m3/a不等，全市合計壓縮1 641萬 m3/a，可以有效增加地下水超采區補給量，促進地下水位回升，使地下水

降落漏斗趨于平緩。

4.2.5 進一步規范地下水取水工程管理

對區內已有的地下水取水工程，進一步落實“一表、一證、一牌、一賬”的地下水“四個一”管理制度，建立取水井及取水許可信息管理數據庫，明確各井的井位、井深、取水層位和取水量；對新建取水工程，推進智能水表、電磁流量計等設施的安裝工作，實現水資源計量、收費和管理的規范化、科學化、現代化，提高用水監控管理水平，逐步實現水資源遠程監控，隨時掌握水位動態及開采量。

4.2.6 進一步強化執法管理

進一步強化執法管理，規范取水行為。加強對超采區取用水戶的取水設備、取水設施的巡查，建立健全取水檔案和臺賬，確保用水計劃的執行。加大對非法鑿井和非法取水行為的打擊力度，完善與水政監察隊伍的執法聯動機制，加大舉報獎勵力度，提高非法取水和鑿井的違法行為的違法成本。采用正常巡查和突擊巡查的方式打擊非法行為，維護正常的水事秩序。

4.3 經濟措施

4.3.1 建立激勵性水價政策

通過調整水價和地下水資源費等經濟手段，使區域供水管網覆蓋范圍內取用地下水的成本高于利用區域供水的成本，再生水價格低于常規水源水價，淺層水價格低于承壓地下水，引導企業按需取水，做到能用自來水不用地下水，能用再生水不用常規水，能用淺層水不用承壓地下水，合理開發利用水資源，以水價杠桿的調節作用，促進水資源的優化配置，保障地下水資源的高效利用和有效保護。

4.3.2 實施超計劃累進加價水資源費政策

進一步加強用水定額管理和計量工作，實行超計劃用水累進加價制，并相應核減其下一年度用水指標，充分發揮水資源費的價格杠桿作用，促進節約用水，控制地下水開采量。

5 結語

地下水超采區治理是一個系統工程，通過替代水源建設、壓縮地下水開采規模、增加超采區補給、大力發展再生水利用工程等措施，可以有效控制地下水降落漏斗不斷擴大、水位持續下降的趨勢，從而改善和修復地下水生態環境，保障地下水資源的可持續利用，為社會經濟的可持續發展提供不竭動力。有利于推動區域供水工程實施，緩解超采區內外供水緊張的格局，改善投資環境，對于全面建設小康社會，提高城鄉供水安全保障水平，尤其是農村居民飲用水安全，促進城鎮化建設，提高居民生活質量，保障經濟社會可持續發展和社會穩定具有重要作用。

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