大同市区供水水源区地下水动态分析

·!"· 第 #期 $总第 %&#期 ’ "(()年 *月 +,- # $.,/01 +(- %&# ’ 234- "(() 大同市区供水水源区地下水动态分析 常玉萍 $山西省大同市水文水资源勘测分局 ’ 摘 要：文中采用大同市区供水区域 %5*) 6 "((( 年的地下水观测资料，对城北、城西、城南 供水水源区地下水的动态变化、影响因素及降落漏斗的形成与发展进行了分析，揭示了各水 源区地下水位年际、年内的变化规律及动态变化特点。 关键词：地下水动态；开采；降落漏斗 中图分类号：78)% 文献标识码：9 水源区 城北水源区 城南水源区 城西水源区 水源地名称 城北白马城水源地 安家小村水源地 城南智家堡水源地 向阳西路水源地 新建西路水源地 智家堡扬水站 十里河西水磨水源地 时庄水源地 马辛庄水源地 仝家湾扬水站 面积 : ;<" )"- ( "&- ( #)- ( &- ( #- ( )- ( )(- ( %8- ( !- ( #- ( 表 % 大同市城镇水源地一览表( 引言 大同市工业发达、人口密集、水资源供需矛盾突出，主要 工矿企业集中在市区周围，供水水源地亦分布在此区域内。"( 世纪 *(年代以来，由于地下水的大量开采，引起了供水水源 区地下水位连年大幅度地下降，并逐渐在供水区域内出现了 四个地下水降落漏斗，漏斗总面积 5!- " ;<"=占供水区面积的 "(- # >。同时引发了区域性的地面沉降= 也诱发了地裂缝的 产生= 严重制约国民经济的发展。因此= 分析研究地下水动态 的变化规律和发展趋势= 对于合理开发利用和保护管理水资 源具有重要意义。本文选取了供水水源区域内 %5*) 6 "(((年 的地下水观测资料进行了分析探讨。 % 水源地现状分布 大同市区水源区位于大同断陷盆地的最北端，西接雷公 山，北邻寺儿梁，东北依采凉山，南部平展开阔与盆地相连，总 面积为 )!5- ) ;<"。供水水源区，根据地理位置及地下水开采 时间顺序共划分为三个水源区，即城西水源区、城北水源区、 城南水源区。 % ’ 城西水源区总面积 **- 5 ;<"= 开采区有大同市自来水 公司开发的十里河西水磨水源地，矿务局的时庄水源地，南郊 水利局开发的马辛庄水源地和仝家湾扬水管理处，还有中央 企业东华机械厂、柴油机厂、七(研究所及地方企业糖厂等自 备井开采，并有零星农业开采井。 " ’城北水源区总面积 %5! ;<"，集中开采区有大同市自来 水公司开发的白马城水源地、安家小村水源地，另有大同铁路 分局、山西化工厂等集中开采的自备水源及分散的农业开采 井。 # ’城南水源区总面积 %5#- & ;<"，集中开采区有大同市自 来水公司开采的智家堡水源地、向阳里水源地及新建西路水 源地，另有大同制药厂、化纤厂等自备水源及农业开采的开采 井 $见表 % ’。 " 资料选取 本次分析，根据研究区域内水文地质条件及地下水监测 井分布情况，设定：埋深 8( <以上为浅层井，8( < 6 %*( <为 中层井，%*( <以下为深层井。共选择浅层监测井 %#孔，中层 监测井（包括浅中层混合监测井）#"孔，深层监测井 *孔，选 取了这些井 %5*) 6 "((( 年的监测资料。 # 地下水水位动态分析 各水源区 %5*) 6 "(((年浅、中、深层水位差统计见表 "： 由表 "可知，各水源区浅、中、深层水位，除个别年份略有 回升外，均为逐年下降，其中城西水源区浅层水已疏干。就中、 深层而言，城北水源区降幅最大，平均年降幅分别为 ? %- 8" <、 ? "- 8! <，年最大降深为 ? 8- !% <（深层）；城西水源区次之， 为 ? %- !( <、? "- %) <，年最大降深为 ? )- )# <（深层）；城南 水源区最小为 ? (- *# <、? %- 8# <，年最大降深为 ? #- )) < （深层）。点绘各水源区 %5*) 6 "(((年中层和深层水位差累积 曲线见图 %、图 "。 点绘本图意在直观反映水位年际变化的趋势。由图可见， 城南水源区从 %55)年以后水位下降趋势有所变缓，城西水源 区中层水位从 %558 年以后有所变缓，深层水位从 %55) 年以 后下降趋势有所变缓，唯独城北水源区深层水位从 %55"年以 后下降趋势越来越大。水位的年内变化则是，深层水位降幅最 大，中层水位降幅次之，浅层水水位降幅最小。年内变化的这 种规律，反映出浅层水主要受大气降水、河道渗漏及渠田渗漏 补给明显；中层水接受外界补给缓慢，主要受地下水过量开采 控制；深层水由于开采层过量开采形成深层对中层越流补给 %((8 ? *%#5 $"(() ’(# ? !" ? (# 山西水利科技 !"#$%& "’()*+,-"$&-! ·!"· 第 "期 #总第 $%"期 & ’(()年 *月 +,- " #.,/01 +(- $%" & 234- ’(() $5*) $5*% $5*6 $5*! $5** $5*5 $55( $55$ $55’ $55" $55) $55% $556 $55! $55* $555 ’((( 累计 平均年降幅 浅层 7 (- "! (- ’% 7 (- $( 7 (- )$ 7 (- $% 7 (- !) 7 (- "’ (- ’5 7 (- (’ 7 ’- *! 7 $- )) (- ’6 (- !% 7 $- %* 7 (- 6* (- ’" 7 $- )% 7 *- "% 7 (- )5 中层 7 $- ’% 7 $- ’( 7 $- %% 7 $- ’( 7 (- 5’ 7 ’- "* 7 (- 5* 7 ’- 6’ 7 (- %% 7 "- !! 7 ’- (! 7 $- "6 $- "* (- )’ 7 $- %5 7 %- $$ 7 ’- !* 7 ’!- %" 7 $- 6’ 深层 7 $- %% 7 $- !% 7 $- 5% 7 $- $) 7 $- (* 7 $- !5 7 $- )" 7 (- "$ 7 (- !* 7 )- (6 7 "- !$ 7 "- *’ 7 (- !" 7 "- $) 7 %- 6* 7 %- !" 7 6- !$ 7 )%- "6 7 ’- 6! 浅层 7 (- !* 7 (- "( 7 (- () 7 (- "% 7 $- ’$ 7 $- $* 7 ’- ’( 7 $- 5" 7 (- %6 7 (- )5 7 (- 65 7 (- (5 7 (- "* 7 (- () (- ’6 (- $!! (- (" 7 5- !! 7 (- %! 中层 7 $- "% 7 $- "( 7 $- 6% 7 $- 6$ 7 $- )5 7 (- 5% 7 (- 6$ 7 (- *5 7 (- "* 7 $- (* 7 (- 5$ 7 (- ’6 7 (- "( 7 (- ’$ (- $" 7 (- $! 7 $- (6 7 $)- (5 7 (- *" 深层 7 $- )( 7 $- 5( 7 "- (( 7 $- $( 7 $- 65 7 ’- "6 7 (- 6$ 7 $- *" 7 "- ’* 7 "- )) 7 ’- )( 7 (- !! 7 $- *% 7 $- $( 7 (- $" 7 (- "* 7 (- )* 7 ’!- !’ 7 $- 6" 中层 7 $- )% 7 $- ’% 7 $- !% 7 $- 6% 7 ’- %* 7 ’- 6* 7 $- )’ 7 $- $’ 7 ’- "% 7 "- 6% 7 ’- "% 7 ’- ’$ 7 ’- (( 7 $- ($ 7 (- 6’ 7 (- 6$ 7 (- ’" 7 ’*- 5" 7 $- !( 深层 7 ’- )$ 7 ’- $( 7 "- $( 7 $- *( 7 "- "’ 7 $- *! 7 ’- )) 7 )- )" 7 )- )$ 7 )- ’$ 7 "- (! ’- %6 7 (- ’% (- !5 7 ’- (! 7 ’- !( 7 $- 6$ 7 "6- )) 7 ’- $) 城北水源区 城南水源区 城西水源区 年 度 表 ’ 大同市各水源区历年地下水位动态 #水位差 &统计表 常玉萍：大同市区供水水源区地下水动态分析 及降水等入渗的滞后补给少所控制。 ) 地下水资源超采量计算 为分析导致区域地下水位大幅度下降的原因，对各水源 区地下水的开采情况进行了统计计算。 统计分析结果表明，各水源区从 $5*) 8 ’(((年地下水大量开采呈逐渐增加趋势，且 一直处于超采状态。其中，城北水源区多年平均 可开采量 ) $(!万 9"，开采量 ! "6(万 9" : 0， 超采量 " ’%) 万 9"，开采量为可开采量的 $- * 倍; 城西水源区多年平均可开采量 $ !($ 万 9"，开采量 " ’$! 万 9" : 0< 超采量 $ %$6 万 9"，开采量为可开采量的 $- 5 倍；城南水源区 多年平均可开采量 ’ %() 万 9"，开采量 " ("5 万 9" : 0< 超采量 %"% 万 9"，开采量为可开采 量的 $- ’ 倍。可见城西、城北水源区超采均较 为严重，城南水源区相对较轻。这与各水源区 的水位下降幅度大小是相吻合的。说明地下 水超采是引起水位大幅度下降的主要原因。 % 降落漏斗的形成与扩展 由于各水源区地下水大幅度地持续超 采，不仅导致了区域地下水位大面积的下降， 而且在集中开采段出现了地下水降落漏斗。 $5*’ 年首先在十里河西水磨采区的机车厂、 柴油机厂附近出现了两个地下水降落漏斗， 漏斗面积分别为 "- ’ =9’ 和 ’- " =9’，总计 %- % =9’；$5*) 年城北采区御河铁路桥下出现 了面积 $- ) =9’的地下水降落漏斗；$5**年 城北采区白马城附近出现了面积为 $- 6 =9’ 的降落漏斗；$55(年城西采区机车厂、柴油 机厂两个漏斗合并，面积为 ’$- $! =9’；$5*) 年城南水源区、智家堡水源地正式投产，因开 采年龄较短，且包气带及变幅带的岩性多为 中粗砂，储量较大，虽开采量增大，但降落漏 斗出现缓慢，到 $5*5 8 $55( 年才出现漏斗趋 势，到 $55$ 年地下水降落漏斗达 5- 5 =9’。截 止到 ’(((年各降落漏斗都在不断扩大，总面 积扩展到 5!- ’ =9’，占水源区面积的 ’(- " > #见表 " &。 6 结语 由以上分析可见，大同市区供水区自 $5*)年有记载资料以来，由于大量开采地下 水且超采严重，地下水位呈连年大幅度地下 降趋势，并逐渐形成若干个大面积的降落漏 斗。其中城北水源区中、深层水位下降最为 严重，平均年降幅分别为 7 $- 6’ 9、7 ’- 6! 9，形成了御河铁路桥和白马城两个地下水 降落漏斗，总面积 ’!- 5 =9’；城西水源区中、 深层水位下降幅度次之，平均年降幅为 7 $- ! 9、7 ’- $) 9，形成了十里河降落漏斗，面积在各漏斗中最大， 为 "!- 6 =9’；城南水源区中、深层水位下降幅度虽较以上两区 为小，平均年降幅为 7 (- *" 9、7 $- 6" 9，但形成的智家堡漏 斗面积亦较大，为 "$- ! =9’。 ·!"· 第 #期 $总第 %&#期 ’ ())"年 *月 +,- # $.,/01 +)- %&# ’ 234- ())" 开始产生漏斗 中心水位 $5 ’ ()))年 中心水位 $5’ 开始至 ())) 年漏斗面积 $ 65( ’ 十里河城西漏斗 城北铁路桥漏斗 智家堡漏斗 白马城漏斗 %)("- *) 7 %8*( %)(8- &! 7 %8*" %))#- 8) 7 %88% %)#*- %9 7 %8** 8!8- 9# 8!8- && 88&- "& %)%* &- & : #!- 9 %- " : (#- & 8- 8 : #%- ! %- 9 : "- " "&- %! &)- )( *- "& ()- %9 (- #8 (- 8" )- 8" %- && 降深 $5 ’ 年降率 $5 7 0 ’ 漏斗名称 表 # 水源区地下水降落漏斗特征统计表 从水源区地下水动态变化的特点来看，城北水源区地下 水位下降幅度不仅大，而且从年际变化看，深层水自 %88#年 以来下降更为剧烈，平均年降幅为 "- ( 5，为多年平均 的 %- 9 倍，这一情况较之另两个水源区显的尤为突 出。城西水源区地下水的下降幅度也较大，特别是浅层 水已疏干，不利于降水对中、深层水的补给。另据有关 部门监测，地下水位的大幅度下降，还引起区域性的地 面沉降和地裂缝的产生。有关这些情况，应引起有关管 理部门的重视并采取对策，尤应限制开采，特别是加强 对城北、城西水源地地下水开采的控制。 作者简介：常玉萍，女，%898 年生，助理工程师，山西省 水利职业技术学院毕业。 ;收稿日期：())" < )( < %)；修回日期 ())" < )& < %% = !"#$%& ’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上接第 !9 页 ’ 8>+/.:)1 0%)123.3 0%& 033+33/+%* #6 ?)*.#%)1 4$"6):+ ’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山西水利科技 4C0?DE CF7,GHI8C?E84