山西地表改变的情况
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发布时间：2022-04-24 14:15
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时间：2022-05-07 08:49
关键词：地下水；水资源；山西省
山西省地表水资源匮乏，保证率低。据2005年出版的《山西省水资源评价》，全省河川径流总量（1956～2000年系列，下同）为86.77亿m3,其中可利用量为51.87亿m3；地下水资源总量为86.35亿m3,其中可开采量为50.03亿m3。2000年、2001年、2002年全省总供水量分别为56.85亿、57.58亿、57.50亿m�3，其中地下水供水量分别为35.64亿、36.16亿、36.17亿m3，所占的比重分别达到了62.7％、62.8％、62.9％。运城市及太原市地下水供水量所占的比重更高，分别达到75％及80％。全省各大城市的居民生活用水全部由地下水供给。�
山西省的地下水动态观测工作始于1976年，至今已有30年历史。期间地下水位观测井网几经变迁，目 前有基本井780眼，分逐日、5日、10日观测及自动监测等形式。另有统测井2 500眼。1980年以来的观测资料比较完整，可用来分析地下水动态特性和计算地下水资源量。
1 地下水动态特性分析
选取1980～2000年共21年全省近21万眼（次）观测基本井数据，并参考15年统测井观测资料，分析全省地下水动态基本特性。
1．1地下水位动态的分类
影响地下水动态的因素可分为自然因素和人为因素两大类。自然因素主要为周期性变化，在短期内却以偶然性变化为主；而人为因素则以偶然性为主，且其影响可累加。根据地下水观测资料综合分析，山西省地下水位动态变化的基本特征是连续下降，其影响因素主要有以下几种：
（1）降水。降水是影响地下水动态的主要因素。雨季来临，降水入渗补给量增加，地下水位随之升高；旱季下渗补给量减少，地下水位急剧下降。一般情况下，降水量大水位上升也大；同时，水位上升值与降水强度、降水量大小、降水前土壤墒情、地下水埋藏深度、包气带土质和厚度等因素有关。�
（2）人为因素。随着国民经济的发展，人类活动对地下水动态产生了很大的影响。工农业开采利用，特别是采煤破坏地下水储存条件，都是引起地下水位下降的主要因素。各类灌区渠系渗漏和田间灌溉入渗补给，会引起地下水位回升。
（3）地质因素。在相同的气象因素作用下，含水层岩性和地形条件不同时，可使得在同一气候区中 地下水动态发生明显差异。在地形平缓和含水层透水性弱时，潜水动态表现出明显的季节性变化；相反，切割强烈地形和含水层透水性强时，潜水动态的季节性变化就小。�
在上述各类因素的综合作用下，形成了不同的地下水位过程线，其形态分类如下：
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（1）深埋稳定型。主要分布在各盆地边山丘陵区和洪积扇中上部。这些地区地下水埋深较大（一般大于20 m），人为干扰因素较少，基本属于天然动态类型。年内，地下水位波动范围较小，年变幅为0.2～0.5 m，水位过程线呈直线型。这些地区地下水补给来源主要是大气降水，无蒸发排泄，只有通过径流排泄到低洼地区。�
（2）农业灌溉开采波动型。主要分布在倾斜平原的纯井灌区或井渠双灌区中地下水开采强度较大的地区，如在昌源河、洪山、潇河、文峪河等灌区和太谷、祁县、汾阳、介休等县的纯井灌区。地下水开采量大时，水位的变化受开采影响就十分明显。开采期一般在3～10月份，地下水位大幅度下降，即使雨季前半期得到降水渗入补给，也只能相对减小降幅，很少能使地下水位回升；到12月份以后才能出现一年中的高水位期，因此季节性的开采地下水和降水对地下水动态起控制作用。�
（3）浅埋渗入波动型。主要分布在冲积平原或洪积扇前缘的河灌区和井渠双灌区中地下水开采较少的地区。在运城涑水河盆地、大同盆地及汾河下游的新绛、河津、稷山县广泛分布，在临汾、太原、忻定、长治盆地呈块状分布。�
这种类型的地区，地面较平坦，为地表水和地下水的汇集和排泄区。地下水补给来源有大气降水和灌溉水入渗，以及周围地下水流补给；排泄途径主要是蒸发和人工开采。所以地下水位的升降与降水及灌溉用水量的季节性变化关系密切，最高水位出现在雨季后期或灌溉用水量较小的时期，最低水位出现在农作物大量需水的六七月份。
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（4）超采下降型。分布于城镇附近、工农业用水集中地区或距工业开采利用深层水的井孔较近地区。由于开采孔未封闭潜水含水层，因此工业及城镇生活用水大量开采深层承压水，导致周围潜水位的下降。这类井水位连续下降，年末差（1年内水位下降）大于1 m，年变幅几乎等于年末差，即一年中的最高水位和最低水位分别是年初和年末，其过程线形状呈斜线状下降。深层地下水超负荷开采，使得周围潜水位大幅下降，形成漏斗或永久性漏斗。�
1.2地下水基本流向
（1）盆地。山西省位于黄土高原，黄河干流环绕省境西、南边缘，东边界为太行山脉，北部为长城。除了省境北部有少量河道自内蒙古自治区流入外，其余地表水系均向西、南、东部发散，或汇入黄河干流，或注入华北平原。受地形的影响，地下水流向基本上与地表水流向相同。山西省境内自北至南排列有天阳盆地、大同盆地、忻定盆地、太原（晋中）盆地、临汾盆地、运城盆地，其走向大致成NE—SW向，在省内东南部另有长治盆地。各盆地的地下水流向在近期无根本的变化，都是由盆地四周向盆地中心汇集，由上游向下游排泄。值得指出的是，近20年来持续大幅度超采各盆地地下水，使得各盆地中均出现地下水降落漏斗，从而改变了局部地区的地下水流向，即由地下水降落漏斗的四周向中心汇集。随着这种降落漏斗范围的扩大，中心水位埋深加大，地下水流受影响的范围也在逐步扩大，但这并未改变上述地下水流运动的大方向。�
（2）山丘区。山西省山丘区地下水流向基本受控于地形及地质构造，其运动方向可归纳为：一是侧向补给各盆地及山区河道，二是潜流汇入黄河干流，三是向各大岩溶泉口汇集。据统计，全省各碳酸盐岩类出露面积为3.1万km�2 ，占全省总面积的19.8％；19处大岩溶泉的泉域面积为64 396 km�2，占全省总面积的41.1％，可见各大岩溶泉域的补给面积并非全部是碳酸盐岩出露区，还有相当大的一部分是其他岩层覆盖区。
2 地下水开发利用造成的次生环境地质问题
2.1 地下水位持续下降�
1981～2004年，山西省各大盆地的地下水位持续下降，期间虽偶有升高，但并不能改变总的下降趋势，地下水埋深持续加大。在全省范围内，地下水的平均埋深由1981年的8.69 m加大至2004年的12.61 m，地下水位共下降了3.92 m，平均每年下降0.16� m。其中太原盆地1981年地下水埋深10.25 m，2004年埋深19.12 m，地下水位平均每年下降0.37 m，为全省最大下降区。在大城市周围已形成地下水降落漏斗，以太原市坊山府、介休市宋古、运城市降落漏斗最为严重。至2000年底，全省地下水降落漏斗总面积已超过10 000 km2。
2．2超采情况严重
随着山西省国民经济的发展，对水资源的需求量逐年增加，地下水的开采量也日趋上升。在全省总供水量中，地下水供水量比重已从1980年的41.4%上升到2002年的62.9％。目前，全省地下水开发利用程度（地下水开采量与地下水可开采量的比）已达72.42％，其中黄河流域为89.49％，已达到难以承受的程度。
2．3地面沉降严重
全省以地下水为主要供水水源的城市，如太原、大同、运城、晋中等均已出现程度不同的地面沉降。如太原市吴家堡村1981～1990年10年间地面沉降1 300 mm，年沉降量达130 mm；太原市城区范围内地面已普遍下沉400 mm以上。
2．4 泉水减少甚至断流
20世纪70年代以来，随着工农业的迅速发展，很多泉域范围内都建立或扩大了水源地，甚至在岩溶泉域的补给区及径流带打井取水，使原有的泉水水量剧减。加之近年来山西省降水量普遍偏小，直接影响岩溶水的补给，致使省内各大岩溶泉的水量均处于持续下降的趋势之中。太原市内著名的兰村泉和晋祠泉已分别于1988年、1994年断流。
2．5地下水水质污染加剧
连续高强度超采地下水，致使地表水向地下水体的渗漏量加大。全省的污水排放量从1980年的5.5亿m3上升至2000年的9.45亿m3 ，其中入河排污量为6.89亿m3。地下水中检测出13种污染物，分别为氨氮、硫酸盐、*盐氮、亚*盐氮、锰、高锰酸盐指数、铁、氟化物、挥发酚、总硬度、矿化度、六价铬、氯化物，其中以氨氮、硫酸盐、总硬度的污染最为普遍。2000年对全省28处重点水源地进行了检测，结果：达标水质12处，达标率43％；超标16处，超标率57％。其中14处岩溶泉水水源地中有3处超标。
3 结 语�
通过地下水动态的观测工作，不仅能掌握地下水水位、埋深及运动状况，而且还能通过动态分析进一步研究区域地下水动态的规律（包括数量及质量），预测地下水未来发展的趋势，指导地下水资源的开发利用，最大可能地避免因开发利用不当而造成的被动局面。�
作者简介：吴林娜（1957—），女，山西太原人，工程师，主要从事水文水资源研究工作。
来源：《人民黄河》 2007年5月6日
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时间：2022-05-07 10:07
水资源短缺已经成为制约山西发展的“瓶颈”
人均水资源占有量仅为460立方米左右，只及全国平均水平的17％，世界平均水平的4％。在历史和自然等诸多因素的长期作用下，高耗水、高污染尤其是破坏水资源的采掘工业已成为山西的主体产业，山西经济发展高度依赖于水资源供给量的快速增长，水资源消耗、损耗量逐年增加；同时通过污水排放等途径，污染、破坏了大量水源，加速了山西水资源衰减进程。山西经济社会发展与水资源短缺之间的矛盾日趋尖锐。目前，全省供水量已经占到水资源总量的77.3％，可用水资源几乎开发殆尽。在中等干旱年份，全省缺水量已达20亿立方米左右；已有22个城市、70个县城缺水、数百万农村人口饮水困难。
据分析，到2010年，山西省中等干旱年的缺水量将达到50亿立方米，大约是目前缺水量水平的2.5倍。如果不加遏制，放任这种势头自由发展，“山西水资源危机”将成为可怕的现实。2000年，山西可持续发展指数已经倒退到全国倒数第4位，其中的一个重要原因就是水资源的破坏、污染、短缺。水资源问题已经成为制约山西省经济社会可持续发展的主要“瓶颈”。
传统的水资源开发利用模式已经难以为继
解决山西水资源短缺问题的传统思路和模式，一是加大境内天然水资源（即地表水和地下水）开发利用强度；二是进行大规模跨地区和跨流域调水。
山西省内地表水、地下水已经长期处于超高强度开发利用状态，继续进行天然水资源开发已无潜力可挖，一些大型建设项目在布局上已经受到水资源短缺的严重制约，部分煤矿只能利用少量矿井水供应生产生活，一些农村甚至方圆十几公里内找不到水源。而且，长期超高强度开发利用地表水和地下水已经造成了极为严重的生态和环境后果。目前，全省85％以上的河流已经受到不同程度的污染，半数以上的河流或河段已经丧失了使用功能，许多地区已经出现了“有河必干，有水必污”的严重局面；地表水过度开发，造成了年胜一年的江河断流问题；地下水长期严重超采，使地下水位下降、地下水水质退化、漏斗面积增大和地表塌陷、裂缝等环境问题愈演愈烈。继续加大境内天然水资源开发强度无异于饮鸩止渴，传统水资源开发道路已经走到了尽头。
从引水情况看，在引黄工程之后，继续大规模引水入晋的可能性已经微乎其微。山西的周边省区也都是严重缺水区域，除了引黄入晋工程外，山西实际上已经无水可引。随着污水资源化技术的迅速发展和成熟，长距离、大规模调水的经济和技术合理性也随之下降。按目前的实际情况计算，大型引水工程单位水量的综合成本至少是污水回用的2～3倍。水是支撑经济社会发展的基础性、战略性资源，水价过高，必然会损害区域经济的整体竞争能力，制约人民生活水平的提高。长距离、大规模调水终究不是一种可持续的水资源利用模式，把引水模式长期化、战略化，既不可取也不可行。
污水资源化是解决山西水资源短缺问题的有效途径
坚持治污为本，通过污水资源化途径解决山西的水资源短缺问题，是一项针对性极强、现实意义巨大的战略举措。
山西污水资源化潜力巨大。目前，全省年污水排放量大约是10.52亿吨，到2005年，即使目前的污水排放控制措施全部落实并取得预期成效，全省的污水排放量仍将增加到11.3亿吨，大约是引黄工程引水到太原总水量的1.8倍。即使不能全部实现污水资源化，只要能严格落实山西省环境保护“十五”规划和海河流域污染防治规划，到2005年，全省每年可实现污水回用7.8亿立方米，相当于全省新增14％的供水能力。
污水资源化经济效益显著。从节约投资方面看，如果利用城市现有的二级污水处理设施建设污水回用工程，单位水量的投资额与引水距离15公里的引水工程相当；即使新建二级污水处理设施，单位水量的污水资源化工程基本建设投资也仅相当于引水距离36公里的引水工程投资。从山西省目前已经建成和正在实施的引水工程投资看，单位引水量的投资额基本都在污水资源化单位水量投资额的两倍左右。从供水价格看，污水资源化用于工业冷却水的总成本价仅1.2元／立方米，不仅大大低于引黄入太原的成本水价，而且也大大低于主要引水工程投产后全省的预计综合水价。即使不考虑水价上涨因素，初步测算，如果能如期实现全省7.8亿吨的污水回用量，污水资源化工程将每年为全省创造13亿元以上的直接经济效益。
污水资源化的生态环境效益突出。到2005年，如能按规划使全省污水回用量达到7.8亿吨，每年至少可减少地下水开采量5.8亿吨，使目前全省的地下水超采量下降45％，减轻对地下水资源的污染，有效缓解因地下水超采而引发的地表沉降等生态问题；同时也有利于减轻对天然地表水的开发强度，缓解天然河流缺水、断流问题，进而减轻因河流缺水而造成的其他生态问题。污水经处理后回用于农业灌溉，可以提高农业灌溉水质，保护农业生态，发展绿色农业，促进人民身体健康。
观念和*创新是推动山西污水资源化的关键
与先进国家相比，山西的污水资源化工作还有很大潜力可挖。目前，山西省每年用于污水资源化的投入只占全省GDP总量的0.07％，平均每56万人才拥有1万吨／日污水处理能力，而发达国家的这一比重普遍都在0.5％以上，平均每5万人就拥有1万吨／日污水处理能力；山西省的污水工业回用率仅为0.9％，而发达国家的污水工业回用率已经达到30～50％。
制约山西污水资源化的关键因素，一是观念，二是水价，核心问题是污水资源化的利益驱动机制和产业化经营机制不健全。
落后的水资源观念与扭曲的水价体系是相互依存的，在二者的共同作用下，污水资源化工作从投资建设、运营管理、选择用户到收费盈利的正常利益驱动机制难以形成，产业化经营机制无从建立。其结果是污水资源化工作的投入长期不足，设施严重短缺，仅有的设施也因运营经费不足而难以发挥应有的效益。
要改变这种局面，基础是转变观念，关键是创新*，核心是为污水资源化的产业化经营创造条件。
一是要大力宣传，引导全社会牢固树立水资源“稀缺”、水资源有价的观念，强化全社会节水意识；要通过建立样板示范工程等多种方式，普及污水资源化知识，引导社会认识再生水，克服用户对再生水的不信任感。
二是要尽快理顺水资源价格体系，培育污水资源化的动力机制。要结合引黄工程的实施，尽快扭转水价偏低的局面，进一步增强全社会的节水减污意识，引导用水单位积极利用再生水；要参照国际惯例，逐步调整污水处理收费标准，利用价格杠杆调节污水排放量，并合理补偿污水处理机构的运营成本；要逐步建立“按质论价”的水资源价格体系，拉大再生水与优质自来水之间的价格差距，扩大再生水使用比例，逐步实现水资源消费结构合理化。
三是要保证再生水用户的利益，稳定并扩大再生水用户。再生水保证使用时，可恢复使用原先的水源，解除再生水用户的后顾之忧；同时要明确规定，对无故使用新鲜备用水源的行为给予处罚。
四是要拓宽污水资源化项目融资渠道，推动污水资源化项目企业化运营管理。要在理顺水资源价格体系的同时，进一步改革*投资、市场有限补偿的传统污水资源化项目投资*，逐步建立社会投资、*补助、市场补偿的新型投融资*。要认真研究山西省能源基地建设的环境和资源代价，争取更多的国家补偿性投资，并力争早日设立山西省环境保护基金或水资源补偿基金，进一步稳定和增强*投资能力。要鼓励社会力量投资污水资源化项目，承认投资人的利益主体地位，允许投资人在*监管下依法经营，合理收益，推动污水资源化项目企业化运营。要大胆尝试，积极在污水资源化建设领域引入BOT等新兴项目融资方式，努力探索市场经济条件下新兴公益性项目的投资建设和运营管理机制。
五是要从全局出发，制定综合配套*。要把污水资源化工作纳入地方国民经济和社会发展规划，纳入流域水资源开发利用总体规划，统一管理，统筹安排。要加大天然水资源保护力度，严格控制地表水开采量，在地下水水位回升前，要严格禁止新增地下水开采量。要完善和制定有关污水回用的技术*和标准，加大研究开发投入力度，引进和研发一批适合省情的先进适用技术，增强污水资源化的技术保障能力。要高度重视污水回用的安全问题，环保、卫生防疫和市政等部门要密切协调，加强管理，确保万无一失。
参考资料：山西地表改变的情况
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时间：2022-05-07 11:42
