地下水资源开发利用程度分析
(一)地下水资源开发利用程度划分依据
地下水作为山西省的主要供水水源,开发利用程度普遍较高,地下水开采主要集中在中部盆地区和岩溶泉域排泄带,其次为一般山丘区山间小盆地及河谷地带。全省2000年地下水总用水量为387346万m3,占总用水量的58.18%。其中海河流域地下水开采量为119441万m3,黄河流域地下水开采量为267904万m3。1990~2000年地下水开采量为370944万m3。
根据水利部发布的SL286—2003《地下水超采区评价导则》要求,按地下水开采系数(即地下水的多年平均开采量与当地地下水可开采量的比值)将地下水资源开发利用程度分为地下水严重超采区、一般超采区、地下水采补平衡区和地下水开发尚有潜力区。其计算公式为
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式中 K为某一区域地下水开采系数;I为某一区域内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。
地下水开发利用程度具体评判指标是依照地下水开采系数(K)基础上,并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。其中地下水资源开发利用程度评判指标K值评判标准为:地下水严重超采区(K>1.2)、一般超采区(1<K≤1.2)、地下水采补平衡区(0.8<K≤1)和地下水开发尚有潜力区(K≤0.8)。
所谓地下水超采区系指某一区域内,在某一时期中、某一开采水平下,多年平均地下水开采量超过该区的地下水可开采量,从而造成区域性地下水位持续下降,含水层被疏干,形成地下水降落漏斗并逐渐扩大以及水源地产水量减少,水质恶化等现象。
地下水开发程度较高时,满足下述标准之一者,可定为超采区或严重超采区。
(1)开采系数。当开采系数K小于等于1时为未超采区;当开采系数K大于1,小于1.2时为一般超采区;当开采系数K大于1.2时为严重超采区。
(2)地下水水位下降速率。当某区域的地下水位出现连续下降(5年以上)时,可为超采区;当地下水水位连续下降速率大于1.5 m/a的地区,为严重超采区。
(3)地面沉降。因地下水资源开采,土层固结而引起的地面沉降速率大于10mm/a的地区为严重超采区。
(4)水质恶化。因地下水资源开采引起水质恶化,使含水层中的淡水矿比度大于5g/L或氯离子含量与重碳酸根离子含量之比大于3或氯离子含量大于1000mg/L的地区为超采区。
(二)地下水开发利用程度
全省地下水现状开采量为387345万m3,地下水开采程度为77.42%;海河流域地下水开采量为119441万m3,占全省地下水开采总量的30.83%,地下水开采程度为59.47%;黄河流域地下水开采量为267904万m3,占全省地下水开采总量的69.16%,地下水开采程度为89.49%。
1.盆地区
从盆地区所占面积来看,山西省盆地区尚有潜力开发区面积为9890km2,占盆地区总面积的36.37%;采补平衡区的面积为10739km2,占盆地区总面积的39.50%;超采区面积为6561km2,占盆地区总面积的24.13%。各盆地中以太原、运城盆地地下水超采区的面积较大,分别占所在盆地区总面积的44.32%和46.29%,详见表9-29。2000年六大盆地区地下水可开采量与实际开采量对比见图9-8。2000年各市(地)盆地区地下水可开采量与实际开采量对比见图9-9。从分区的分布情况看,超采区大都分布在地下水补给条件较好,水量丰富,开发利用条件优越的边山冲洪积扇及盆地中部,为城市及工农业集中开采地下水的地带。
表9-29 山西省六大盆地地下水开发利用分区表
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图9-8 六大盆地区地下水可开采量与实际开采量对比图

图9-9 各市(地)盆地区地下水可开采量与实际开采量对比图
在各市(地)级行政分区中,太原市、晋中市和运城市超采区面积分别占市(地)所辖盆地面积的26.23%、29.58%和42.92%;临汾市、晋中市、忻州市、和大同市采补平衡区占市(地)所辖盆地面积的40%以上;长治市、大同市、朔州市、忻州市和吕梁地区尚有潜力开发区面积,占市(地)所辖盆地面积的40%以上,各市(地)的地下水开发利用情况见表9-30。
表9-30 山西省各市(地)盆地地下水开发利用程度分区表

2.山丘区
随着工农业生产的发展,一般山丘区地下水的开采量也不断增加,2000年地下水开采量为48999万m3,地下水开采程度为86.87%。开采强度一般较小,总体上尚有一定的开采潜力。
岩溶山丘区2000年岩溶地下水开采量为53406万m3,岩溶地下水资源的开采程度为26.46%,虽然开采程度不高,但需对各泉域的岩溶水资源进行统一调配、合理利用。
(三)地下水开发利用程度分区
1.盆地区地下水超量开采区
在大同、忻定、太原、临汾、运城、长治六大盆地中,只有长治盆地地下水处于采补均衡状态,没有出现超采和超采区,其他五大盆地都出现了地下水超采区,尤其以太原、运城两大盆地的超采最为严重。
现状盆地区超采区面积达6561km2,占五大盆地区面积26021 km2的25.21%,其中严重超采区面积3141 km2,占超采区面积的47.87%。五大盆地区地下水超采情况见表9-31。
表9-31 山西省五大盆地地下水超采区状况表

2.山丘区地下水超采区
山丘区地下水超采面积达4529km2,严重超采区面积达1806km2。山丘区地下水超采情况见表9-32。