李紅娟

(山東臨沂市羅莊區(qū)水務局水政監(jiān)察大隊,山東臨沂 276017)

1 概況

臨沂地處沂沭斷裂帶及魯東地盾和魯西臺背斜之南部,水文地質條件及地下水運動規(guī)律均比較復雜,而且受地質構造、地層巖性、地形地貌及水文氣象等多種因素控制,其中以裂隙巖溶水受構造因素控制尤為明顯。根據(jù)地下水動態(tài)特征,臨沂市地下水大致可分為滲入—徑流型,滲入—蒸發(fā)、徑流型,滲入、徑流—開采型和徑流—開采型四種動態(tài)類型。

地下水資源是一種具有多年調節(jié)特性的再生式動態(tài)資源,其動態(tài)性基礎在于地區(qū)的地質條件。地下水資源的時空分布受氣象、下墊面條件、人類活動等多種因素的綜合影響。

2 影響地下水資源時空分布的主要因素

2.1 大氣降水的影響

臨沂地下水的補給,主要來源于大氣降水,在其它條件不變的的情況下,地下水的補給量隨降水量的增大而增大。如南部平原地區(qū)多年平均降水量大于 800 mm,地下水資源量模數(shù)一般大于 20×104m3/km2,市區(qū)及郯城縣的平原區(qū)多年平均地下水資源量模數(shù)達到 20.5×104m3/km2～23.4×104m3/km2;而西、北部山丘區(qū)多年平均降水量小于 800mm,地下水資源量模數(shù)一般小于 10×104m3/km2,如沂水、蒙陰、平邑三縣的多年平均地下水模數(shù)分別為 9.2×104m3/km2、8.5×104m3/km2、7.9 ×104m3/km2。

2.2 流域下墊面條件的影響

地形、地貌、植被、土壤巖性、地質與水文地質條件等因素對臨沂市地下水的補給都有明顯的影響。平原區(qū)地勢平坦、土層深厚,有利于降水和地表水體的入滲,地表徑流小,地下水補給量相對較大;一般山丘區(qū)地面坡度陡,滲透性差,地表徑流大,地下水入滲補給量相對較小,但巖溶發(fā)育的石灰?guī)r山區(qū)或構造裂隙發(fā)育的山區(qū),滲透能力強,入滲補給量比碎屑巖、火成巖、變質巖構成的一般山丘區(qū)大。平原區(qū)大氣降水入滲補給量除了與降水量有關外,還受地下水埋深和人類活動的影響,如降水偏小的年份,往往引地表水灌溉的水量較大,形成有的年份地下水資源的年際變化與降水量的年際變化不同步。

2.3 水資源開發(fā)利用水平和工程設施的影響

平原區(qū)隨著地下水開采水平的提高,地下水位下降,埋深增大,使地下水的補給情況發(fā)生變化,當?shù)叵滤裆钪饾u增大時,地下水補給量亦隨之增大,但埋深增大到一定深度后,由于包氣帶變厚,土壤水庫容變大,降水入滲補給量相應減少。

山丘區(qū)地下水在天然狀態(tài)下,除潛水蒸發(fā)外,大都以河川基流或泉水的形式排泄,但隨著開發(fā)利用加大后,河川基流和泉流量都隨著減少。另外,大量引用地表水灌溉和興建蓄水工程又會增加地下水補給量,包括沂河、沭河及其一級支流的攔河橡膠壩對地表水位的抬升等工程。

3 地下水資源特點

3.1 地下水資源的年際變化

因臨沂地下水資源主要來源于大氣降水,歷年降水量因受太陽黑子規(guī)律和大氣環(huán)流的影響,年際變化很大,豐枯交替,旱澇不均。從地表水評價結果看,市內年徑流量的年際變化特征是：變化幅度大,而且豐枯水年交替出現(xiàn),往往發(fā)生連續(xù)豐水或連續(xù)枯水的情況。從全市年徑流量來看：1962～1965年為連續(xù)豐水年,四年平均年徑流量為 782 782×104m3(修正值),為 1956～2000年平均年徑流量的 1.67倍;1986～1989年四年為連續(xù)枯水年,四年平均年徑流量為 214 569×104m3,僅為 1956～2000年平均年徑流量的 45.8%。地下水資源的年際變化隨地表水變化而變化,但變化幅度較之偏小。

臨沂地下水資源的補給主要來源于大氣降水,地下水資源量與降水量的變化密切相關。降水入滲補給量的年際變化,基本代表地下水資源量的年際變化。隨降水量的豐枯變化,降水入滲補給量的年際間的差異很大。降水入滲補給量最大值出現(xiàn)在 1998年,為 388 278×104m3;最小值出現(xiàn)在1988年為 142 984×104m3,極值比為 2.72。降水入滲補給量最大值和最小值,分別占多年平均值(1980～2000年)的163%和 60%。

3.2 地下水資源的地域分布特征

地下水資源受地質、地貌、水文氣象、水文地質條件等多種因素的影響,地域分布很不平衡。全市范圍內大地構造條件復雜,新老地層出露較全、各分區(qū)地形、地貌差異較大、氣候特征各有不同。受其影響,全市地下水資源地域分布很不均衡,一般規(guī)律為平原區(qū)大于山丘區(qū);山丘區(qū)中巖溶裂隙區(qū)大于火成巖、變質巖及碎屑巖巖類裂隙區(qū);在同樣地質地貌條件下,多雨區(qū)大于少雨區(qū);有地表水灌溉的地區(qū)大于無地表水灌溉的地區(qū)。

全市平均地下水資源模數(shù)為 11.2×104m3/km2。按流域分區(qū)計算的地下水模數(shù)為：沂河區(qū) 10.8×104m3/km2,沭河區(qū) 11.3×104m3/km2,中運河區(qū) 15.0×104m3/km2,其他各區(qū)在 6.0×104m3/km2～9.4×104m3/km2之間。

按行政分區(qū),羅莊區(qū)多年平均地下水資源模數(shù)最大為19.8×104m3/km2,其次為河東區(qū) 19.2×104m3/km2,蘭山區(qū)為 18.7×104m3/km2;莒南縣多年平均地下水資源模數(shù)最小為 6.9×104m3/km2,其他各縣區(qū)在 7.9×104m3/km2～18.0×104m3/km2之間。

3.3 淺層地下水呈衰減態(tài)勢

降水量、地表徑流量的減少使地下水補給量隨之減少。本次評價降水入滲補給地下水量比上次評價減少了 9%。山丘區(qū)主要河流興建了大量水利工程攔蓄地表徑流,導致常年流水河變?yōu)榧竟?jié)性河流,進而導致下游沿河道線狀滲漏補給地下水明顯減少,甚至變?yōu)榈叵滤a給河水。地下水位逐年下降,使包氣帶厚度增大,降水入滲補給地下水周期加長,淺層與中深層地下水水頭差增加,使淺層地下水越流補給量增加。農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術水平的提高與推廣,城市化水平的提高都將使地下水總補給量減少。

3.4 地下水資源量及可開采量

臨沂近期條件下的多年平均(1980～2000年,下同)淺層淡水(M≤2g/L)地下水資源量為 192501×104m3,其中平原區(qū)地下水資源量為 53591×104m3,山丘區(qū)地下水資源量為 141863×104m3,平原區(qū)與山丘區(qū)之間的地下水重復量為2953×104m3。全市多年平均地下水可開采量為 148226×104m3。

4 開發(fā)利用建議

根據(jù)臨沂市自然條件的特點,地下水開發(fā)利用可能引發(fā)的環(huán)境與地質災害問題有：泉水斷流、地面沉降、地面塌陷、激發(fā)地下水污染等,開發(fā)利用地下水資源,要掌握水資源的時空分布特點、年際變化及水資源變化情勢等特征,規(guī)范地下水開發(fā)利用,地下水位要保持多年動態(tài)平衡,不能因為超采造成地下水位持續(xù)下降,同時要充分發(fā)揮地下含水層的調蓄功能,在保證豐水季節(jié)和豐水年份能夠補回來的前提下,允許地下水位在枯水季節(jié)和枯水年份適當降低。

地下水的開發(fā)利用要以保證生態(tài)與環(huán)境的安全為前提。在開發(fā)利用地下水的時候要根據(jù)當?shù)氐奶攸c確定地下水位的各級控制警戒線,保證不引發(fā)上述問題。為此,實行最嚴格的水資源管理制度,劃定水資源管理“三條紅線”,實施地下水位警戒線預警管理,保證地下水不超采及生態(tài)環(huán)境安全。