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
地下水作为晋城市的主要供水水源之一,开发利用程度普遍较高,地下水开采主要集中在三姑泉、延河泉两个岩溶泉域的补给区及径流区。全市2000年地下水资源开采量为13275.6万m3(含泉水),占总取用水量的76.2%。其中海河流域地下水资源开采量为387.3万m3,黄河流域地下水资源开采量为12888.3万m3。全市1990~2000年多年平均地下水资源开采量为13137.1万m3。
根据水利部发布的《地下水超采区评价导则》(SL286—2003)要求,按地下水开采系数法(即地下水的多年平均开采量与当地地下水可开采量之比),将晋城市地下水资源开发利用程度划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四个区。地下水开采系数计算公式为
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。
地下水开发利用程度的评判标准是以地下水开采系数K为基础的,结合多年地下水水位动态、地面沉降、水质恶化等观测资料确定的。所谓地下水超采区系指某一区域在某一时期,在某一开采水平下,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。
利用K值的评判标准为地下水严重超采区:K>1.2;一般超采区:1.0<K≤1.2;地下水采补平衡区:0.8<K≤1.0;地下水开发尚有潜力区:K≤0.8。
在地下水开发程度较高的地区,当满足下列条件之一者,可定为超采区或严重超采区:
(1)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,可确定为超采区;对于地下水水位连续下降速率大于1.5m/a的地区,可确定为严重超采区。
(2)地面沉降。因地下水资源开采而引起的地面沉降速率大于10mm/a的地区,为严重超采区。
(3)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化度大于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,可确定为超采区。
(二)行政分区地下水开发利用程度分析
1990~2000年晋城市地下水年平均开采量为12125.9万m3(不含泉水),泉水多年平均开采量为1011.2万m3。地下水可采资源量为39420.0万m3,地下水资源开采系数K平均为0.33。各行政分区地下水开发利用程度详见表11-24。
表11-24 晋城市行政分区地下水开发利用程度表
 
   注 表中开采量均为1990~2000年多年平均值。
由表11-24可以看出,晋城市总体上属于尚有潜力区,但城区工农业、城镇生活主要依靠地下水,地下水开采系数高达2.03,属于严重超采区,其他行政分区均属于尚有潜力区,阳城县开发利用程度最低,开采系数仅为0.17。陵川虽然有丰富的地下水资源,但可利用量较少,开发利用难度较大,地下水资源利用以泉水为主。
(三)水资源分区地下水开发利用程度分析
从流域看,晋城市海河流域地下水年开采以泉水为主,1990~2000年多年平均开采量为211.2万m3,占全市地下水开采总量的1.6%,地下水资源开采系数为0.17,属于地下水开发尚有潜力区;黄河流域1990~2000年多年平均地下水年开采量为12925.9万m3,占全市地下水开采总量的98.4%,地下水资源开采系数为0.34,总体上也属于地下水开发尚有潜力区。在黄河流域中,沁河流域开采系数为0.18,属于地下水开发尚有潜力区;丹河流域开采系数为0.55,根据K值评判标准,仍为尚有潜力区。各水资源分区地下水开发利用程度见表11-25。
表11-25 晋城市水资源分区地下水开发利用程度表
 
   注 表中开采量均为1990~2000年多年平均值。
在全市8个水资源分区中,任庄分区地下水开发利用程度最高,地下水开采系数达到0.60,高于全市地下水开发利用程度水平,同时区内存在面积为35km2(高平市区集中开采区)的地下水强开采区;但根据区内地下水总体开采情况,将任庄分区确定为尚有潜力区。其次为泽州分区,地下水开采系数为0.53,区内分布有巴公、北石店及市区三个水源地集中开采区,为晋城隐伏岩溶水超采区,其超采面积达到138km2;但依据地下水开发利用程度划分准则,仍将泽州分区确定为尚有潜力区。其余6个分区总体上均属于地下水开发尚有潜力区,其中入黄小河分区地下水开发难度大,所以开发利用程度最低,开采系数仅为0.09。