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(山東省煙臺市水文局,山東 煙臺 264001)
煙臺市地處山東半島中部,位于東經(jīng)119°34′~121°57′,北緯36。16′~38°23′,屬溫暖帶季風大陸性氣候,多年平均降水量680.8 mm,降水量時空分布很不均勻,東部沿海降水量較多,年平均可達750~800 mm,西北部沿海降水量少,年平均降水量為550~650 mm,降水量年際變化大,豐水年枯水年降水量相差可達3倍,同時豐枯水段交替出現(xiàn)。煙臺市地形主體為低山丘陵。山丘起伏和緩,溝壑縱橫交錯。山區(qū)位于市域中部,主要由昆崳山、牙山、艾山、羅山、大澤山橫亙東西,構成半島屋脊。山體多由花崗巖組成,海拔在500 m以上。最高峰為昆崳山,海拔923 m。丘陵分布于低山區(qū)周圍及其延伸部分。海拔100~300 m,起伏和緩,連綿逶迤,山坡平緩,溝谷淺寬。山丘區(qū)占總面積的 88%。煙臺市多年平均水資源總量32.03億 m3,其中地表水資源24.78億 m3,地下水資源13.64億 m3,重復量6.39億 m3,人均占有天然徑流量為432 m3,畝均382 m3,僅為全國人均和畝均占有天然徑流量的15.9%和21.6%,全市共有大中型水庫29座,小型水庫1 077座,塘壩、攔河閘6 002座,總控制流域面積5 898 km2,占總面積的43%,其中大中型水庫控制面積占總面積的25%左右,調(diào)蓄能力占天然徑流量的21%左右。全市地表水源的總供水能力為15.68億 m3。
煙臺市是我國首批沿海開放城市之一。沿海地區(qū)經(jīng)濟相對發(fā)達,地下水開發(fā)利用程度較高。特別在平原區(qū),地下水作為主要供水水源,自上世紀八九十年代,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,大量無序的開采地下水,致使地下水位大幅下降,引發(fā)海水入侵。
煙臺市平原區(qū)分布于沿海地區(qū),平原區(qū)面積為1 687 km2,占全市總面積的12%,其中淡水區(qū)(礦化度M≤2 g/L)面積為1 368 km2。
上個世紀90年代起,為緩解供水壓力,改善地下水生態(tài)環(huán)境,煙臺市在平原區(qū)內(nèi)建有三座地下水庫,分別是位于城區(qū)的永福園地下水庫,位于龍口平原的黃水河地下水庫,位于萊州平原的王河地下水庫。地下水庫主要是通過地下建攔截壩,阻斷地下水入海和海水入侵;河道建攔河閘,攔截地表水的同時也增加地表水對地下水的補給時長;在回水區(qū)內(nèi)建設人工滲井、滲渠,加速地表水向地下水轉(zhuǎn)換過程。
煙臺市平原區(qū)主要沿海岸線分布,其中西部萊州、龍口平原屬于濱海平原,北部城區(qū)平原為山間平原,南部萊陽--海陽平原屬于山前平原。各平原區(qū)基本情況見表1,分布情況見圖1。
表1 煙臺市平原區(qū)基本情況表
圖1 煙臺市平原區(qū)分布圖
煙臺市平原區(qū)多年平均地下水資源總量為2.58億 m3,其中降水入滲補給量1.29 億 m3,占地下水資源量的50%;地表水體補給量0.98億 m3,占地下水資源量的36%。煙臺市河流多為季節(jié)性河流,其特點為小雨不產(chǎn)流,大雨留不住,而且河道上游,水庫、塘壩、攔河閘層層攔截,平原區(qū)河道基本全年斷流,水庫塘壩基本干涸。因此地表水體補給主要為三座地下水庫的人工地表水體補給,具體見表2。
表2 煙臺市平原區(qū)地下水資源量情況表
由表2可見,萊陽—海陽平原降水入滲補給模數(shù)最大,主要原因是該區(qū)內(nèi),地下水埋深較小,降水入滲系數(shù)較其他地區(qū)偏大;城區(qū)平原,該區(qū)為煙臺市區(qū),建城區(qū)不透水面積達147 km2,占總面積的43.4%,因此該區(qū)降水入滲補給模數(shù)最小。
煙臺市平原區(qū)地下水水資源總補給量與總排泄量基本保持平衡,但各區(qū)情況不一。煙臺市平原區(qū)地下水資源量與各項排泄量情況見表3。煙臺市超采區(qū)分布及各平原區(qū)埋深等值線見圖2。
表3 地下水資源量與各項排泄量情況表 萬 m3
由表3及圖2綜合可見,煙臺市多年平均實際開采量為地下水資源量82.2%,略有開發(fā)潛力。萊陽--海陽平原,地下水多年平均埋深2 m左右,地下水多年實際開采量占地下水資源量的58.2%,尚有開發(fā)潛力。萊州、龍口平原,大部分位于超采區(qū)內(nèi),地下水埋深較大,近年來由于連續(xù)多年的持續(xù)干旱,兩區(qū)平均埋深均大于10同,地下水資源處于超采狀況。萊州、龍口平原區(qū)內(nèi),經(jīng)濟較為發(fā)達,地下礦產(chǎn)豐富,上個世紀的礦山開采對地下水位影響較大。上世紀90年代后,兩區(qū)修建地下水庫,地方政府也嚴格控制地下水開采,對超采區(qū)進行治理,地下水位較90年代大幅上升,海水入侵面積也有所減小,但多年累積的超采狀態(tài)難以恢復,因此不具備增采潛力;城區(qū)平原,由數(shù)據(jù)看尚有開發(fā)潛力,但區(qū)內(nèi)地下水開采水平及不平衡,70%以上的地下水開采量來自永福園地下水庫,庫區(qū)內(nèi)建有福山區(qū)自來水公司、萊山區(qū)自來水公司、開發(fā)區(qū)自來水公司及市自來水公司的取水點,地下水埋深較大,最大埋深達18 m,而其他大部分區(qū)域位于超采區(qū)范圍內(nèi),屬禁采區(qū),地下水埋深在3~8 m之間,因此城區(qū)平原地下水采補基本處于平衡狀態(tài)。
圖2 煙臺市地下水超采區(qū)及及埋深等值線圖
煙臺市目前水資源供需矛盾主要集中在平原區(qū),特別是西部萊州及龍口平原。解決供需矛盾唯一方法就是節(jié)流開源。節(jié)流:通過煙臺市各級政府多年努力萬元GDP用水量一直很低,單方面壓采地下水空間不大。開源:調(diào)水工程雖正式投入使用,但煙臺市處于該工程末端,受供水能力限制,不能完全滿足用水需求。因此解決平原區(qū)內(nèi)供水矛盾主要還是增加區(qū)內(nèi)水資源量。(1)增加地表水資源可利用量:煙臺市多年平均入海水量為18.43億 m3,占地表水資源量的57.4%,因此可在平原區(qū)內(nèi)及其上游地區(qū),因地制宜修建地表水蓄水工程,攔截入海水量,增加地表水的可利率。(2)增加地下水水資源量,包括增大地下水補給面積和增強地下水降水入滲強度:萊州、龍口平原區(qū)咸水區(qū)面積329 km2,占兩區(qū)總面積的34.0%,利用汛期等地下水補給充足時期,對海水入侵區(qū)地下水采區(qū)人工轉(zhuǎn)換等方法,改善地下水生態(tài)環(huán)境,增加淡水區(qū)面積;近年來伴隨經(jīng)濟的發(fā)展,城市、農(nóng)村地面硬化,不透水面積越來越大,建立海棉型城市,海棉型鄉(xiāng)村,在增加透水面積的同時增強土壤透水性,增強降水入滲補給率。煙臺市平原區(qū)地下水供需矛盾主要集中于萊州、龍口兩平原區(qū)內(nèi),增加地下水補給量是解決矛盾的主要途徑。