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1、1山东省近 20年来地下水资源变化浅析李瑜，吕红（山东省水文水资源勘测局，山东 济南 250014）摘 要： 地下水是山 东省重要的水资源， 对全省经济社会发展起到举足轻重的作用。近 20 年来，由于水 资源的外部环境发生了较大变化，导致地下水资 源相应发生了很大变化；同时随着对地下水变化规律认识的逐步提高， 评价方法的不断完善，也可在一定程度上对地下水 资源的变化产生影响。本文通 过对 山东省第一、二次地下水资源评价主要成果的对比，对山东省近 20 年来地下水资源的变化进行了浅要分析，旨在 为我省地下水的合理开发利用提供依据。关键词：地下水资源；评价；变化分析；山东省引言从 20 世纪 80
2、 年代全国第一次水资源评价至今已经 20 年了。20 年来，由于受气候变化、人类活动等因素的影响，区域水循环条件、下垫面条件、水资源补给条件、水环境及生态环境等均发生了较大变化，导致水资源无论在数量、质量和时空分布上都发生了很大变化。第一次评价成果已不能真实反映现状水资源的实际状况。为此，水利部、国家发展计划委员会于 2002 年统一部署在全国开展水资源综合规划工作。地下水是水资源的重要组成部分，在保障城乡居民生活用水、支持社会经济发展、维持生态平衡等方面具有十分重要的作用。尤其是在地表水资源相对缺乏的山东省，地下水具有不可替代的作用。科学地认识和掌握地下水资源的时空分布及其变化规律，是实施我
3、省水资源可持续利用战略的基础。本文简要介绍了山东省本次地下水资源评价的主要成果，并通过与第一次地下水资源评价成果的对比，浅要分析了山东省近 20 年来地下水资源发生变化的主要原因，为我省地下水合理开发利用、有效保护和科学管理提供依据。1 本次地下水资源评价的主要成果 平原区地下水资源量。平原区采用补给量法计算地下水资源量。各项补给量包括：降水入渗补给量、河道渗漏补给量、灌溉入渗补给量、山前侧渗补给量、平原水库渗漏补给量、人工回灌补给量、井灌回归补给量。各项补给量之和为地下水总补给量；地下水总补给量扣除井灌回归补给量为地下水资源量。计算结果：全省平原区多年平均地下水总补给量为 95.99亿 m3
4、/a，多年平均地下水资源量为90.56亿 m3/a，多年平均地下水资源模数为 16.3万 m3/km2.a。 山丘区地下水资源量。山丘区采用排泄量法计算地下水资源量。各项排泄量包括：河川基流量、山前侧向流出量（包括出山口河床潜流量） 、浅层地下水开采净消耗量、潜水蒸发量。各项排泄量之和为总排泄量。计算结果：全省山丘区多年平均地下水资源量为 80.90 亿 m3/a，多年平均地下水资源模数为 10.2 万 m3/km2.a。其中一般山丘区多年平均地下水资源模数为 9.4 万 m3/km2.a，岩溶山丘区多年平均地下水资源模数为 20.3 万 m3/km2.a。 分区及全省地下水资源量。分区地下水
5、资源量为山丘区和平原区地下水资源量之和扣除重复量，重复量包括山前侧渗补给量和本水资源一级区河川基流量形成的地表水体补给量。计算结果：全省多年平均地下水资源量为 165.46亿 m3，其中山丘区为 80.90亿 m3，平原区为 90.56亿 m3，重复量为6.01亿 m3；多年平均地下水资源模数为 12.2万 m3/km2。2 与第一次评价成果对比 平原区成果对比。本次评价全省平原区计算面积为 55 628km2，较第一次评价增加 9.2%；地下水资源量为 90.55亿 m3，较第一次评价增加 0.5%；地下水资源量模数为 16.3万 m3/km2，较第一次评2价减少 7.9%。本次评价中降水入
6、渗补给量占地下水资源量的 67.3%，地表水体补给量占 23.6%；第一次评价中降水入渗补给量占地下水资源量的 76.3%，地表水体补给量占 20.9%。 山丘区成果对比。本次评价全省山丘区计算面积为 79 475 km2，较第一次评价减少 4.8%；地下水资源量为 80.90亿 m3，较第一次评价增加 5.1%；地下水资源量模数为 10.2万 m3/km2，较第一次评价增加 10.3%。其中山丘区基流量为 46.29亿 m3，较第一次评价减少 35.9%。本次评价山丘区基流量占地下水资源量的 57.2%，第一次评价山丘区基流量占地下水资源量的 93.7%。 全省成果对比。本次评价全省计算面积
7、为 135 103 km2（M2g/L 面积） ，较第一次评价增加0.5%；地下水资源量为 165.46亿 m3，较第一次评价增加 1.3%；地下水资源量模数为 12.2万 m3/km2，与第一次评价基本相同。3 地下水资源发生变化的主要原因 基础不同。第一次评价要求提供的是现状条件下的地下水资源量，即以当时现有的水利工程设施、引水灌溉方式和地下水开发利用水平为评价基础。本次评价要求提供的是近期下垫面条件下的地下水资源量。20 世纪 80年代以来，由于我省社会经济的快速发展，人类活动影响加剧，土地利用状况和水资源开发利用方式都发生了很大变化。至 20世纪末，我省水土流失治理面积超过 20 00
8、0km2,城市用地和道路用地快速增加，社会对水资源的需求急剧增长。另外，降水系列的偏枯、地表水资源的衰减、地下水开采量的逐年上升、地下水位的持续下降、地下水漏斗区面积的不断扩大、引黄水量的增加、平原水库、地下水库的修建及节水灌溉、人工回灌措施的实施等都会对地下水资源的变化产生影响。 系列不同。第一次评价系列 19561979 年属偏丰系列，降水较长系列（19162000 年）偏大12.3%；本次评价系列 19802000 年属偏枯系列，降水较长系列偏小 2.8%。本次评价全省多年平均降水量 627.3mm，较第一次评价减少 13.5%。区域降水量的减少是造成全省地表水资源量、平原区降水入渗补给
9、量减少的重要原因之一。 计算面积不同。本次评价全省采用面积为 156 675km2，而第一次评价为 153 300km2。由于划分原则不同，本次评价全省平原区计算面积为 55 628km2，较第一次评价增加 9.2%；全省山丘区计算面积为 79 475km2，较第一次评价减少 4.8%。 计算项目不同。本次评价计算山丘区地下水资源量排泄项时增加了实际开采净消耗量、潜水蒸发量两项，合计 26.37亿 m3。这是造成本次山丘区地下水资源量增加的主要原因之一。计算平原区补给项时增加了平原水库渗漏补给量及人工回灌补给量等项量，使本次评价的地表水体补给量由 18.8亿 m3增加到 22.7亿 m3，增幅
10、 20.5%。 供水结构不同。80 年代以来，由于降水量和地表水源的不足，使山东省供水结构发生很大变化。19802000 年全省地表水供水量减少约 20%，而地下水供水量增加约 39%；地下水供水量占总供水量的比重由 1980年的 38.6%上升到 2000年的 53.6%；此外，黄河水量实行统一分配以来，我省引黄水量由 1971年引黄复灌以来的年均 52亿 m3增加到 80年代以后的年均 72亿 m3。由于引黄水量的增加，使本次评价的引黄灌溉入渗补给量由 9.2亿 m3增加到 11.7亿 m3，增幅 27.2%。 下垫面条件不同。下垫面条件的变化主要是指水利工程的修建，大规模的开发利用地下水
11、等。80年代以前，山东省虽然修建了大量的蓄水工程，但由于工程配套率低，水资源开发利用程度不高，河道基本上不断流。80 年代以后，随着水资源的大量开发利用，河道断流时间不断延长，使河流对地下水的补给相应减少。本次评价全省河川径流量较第一次评价减少 42.1%。由于河川径流量的减少，使山丘区河川基流量、平原区河道渗漏补给水量、引河补给水量也大幅度减少。本次评价全省河川基流量较第一次评价减小 35.9%，平原区河道渗漏补给量较第一次评价减小 33.6%，引河补给水量较第一次评价减少 4.8%。80 年代以来，山东省地下水开采量逐年增加（从 1980年的 91亿 m3增加到 2000年的 132亿 m
12、3） ，造成地下水位普遍下降（2000 年与 1980年相比，全省平原区地下水位平均下降了3.29m） ，漏斗区面积不断扩大（从 1980年的不足 0.3万 km2增至 2000年的 2.1万 km2） 。地下水位的3下降破坏了天然状态下的三水转换关系，使地下水补给条件发生重大变化。一方面，地下水位下降袭夺了地表径流，使地表水更多地转化为地下水；另一方面，地下水位下降加大包气带厚度，减少了地下水补给量，这也是本次评价降水入渗补给量、河道渗漏补给量、水库湖泊渗漏补给量减少的原因之一。此外，地下水位下降减少了潜水无效蒸发，使本次评价全省平原区潜水蒸发量较第一次评价减少35.9%。4 结语实践证明，
13、地下水资源是一个随着气象条件、下垫面条件、水资源开发利用水平而变化的量。弄清地下水资源的变化规律，对于全面认识地下水，合理开发地下水，有效解决在地下水开发、利用、保护等方面存在的突出问题意义重大。地下水的不合理开发不仅会造成地下水资源量的减少，还会引起一系列生态环境问题，如引起湿地萎缩和干涸、导致天然植被衰败、海咸水入侵、土地盐碱化、加剧地下水污染、造成地质灾害等。通过以上对山东省地下水资源的变化分析可以看出，近 20 年来，山东省地下水资源的构成及比例已经发生很大变化。今后随着对地下水开发利用保护措施的实施、国家南水北调工程的上马，地下水资源还会发生相应的变化。作者简介:李瑜(1965-)，
14、女，上海嘉定人，高级工程师，学士，主要从事水文水资源工作。Analysis On Shandong Groundwater Resource Changes Zhang Jing，Li Yu，Lu Hong(Hydrology and Water Resource Survey Bureau of Shandong Province, Jinan, 250014, China)Abstract: As an important water resource of Shandong Province, groundwater plays a great role in the social an
15、d economic development. In recent 20 years, the external environmental changes have consequently led to the changes of groundwater resource. The advanced recognition of variation rules and the improvement of evaluation methods could reflect the changes of groundwater resource in some degree. This ar
16、ticle gives a preliminary analysis about the changes of groundwater resource by contrasting the main factors and final conclusions between the first and second groundwater resource assessment. It also provides basis for the reasonable exploitation on utilization of Shandong groundwater resource.Key words: groundwater resource; evaluate; change analysis; Shandong
