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）

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孔隙水含水岩组，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 km2。

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间盆地及河谷地带。从全省地下水的开发利用量来看：运城市最大，高达8.37亿m3，占全省地下水利用总量20.4%；其次为临汾市，达6.00亿m3，占全省地下水利用总量14.6%；阳泉市较小，仅1.97亿m3，占全省地下水利用总量4.8%；晋城市最小，仅为1.53亿m3，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5.0%-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：

表1 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123.8亿m3，其中地表水86.77亿m3，地下水84.04亿m3，重复量47.01亿m3。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性循环。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11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—自流水盆地，属我省两大主要含水岩组之一。各盆地的富水性差异甚大，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 km2，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0.2%），地下水水源涵养区13个（面积比重为1.0%），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。