内蒙古包头市地下水资源开发利用问题及对策探讨

张春明

(内蒙古自治区煤炭建设生态环境研究院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020)

目前水资源开发利用引发的环境问题日趋严重。在水资源的开发利用问题及对策方面，国内不少专家学者对此从不同的角度、学科进行了有效的探讨和研究，取得了不少学术成果[1-4]。包头市是全国严重缺水城市[5]，近二十年来经济迅速发展，人口不断增长，对水资源的需求量日益增加，特别是对地下水的需求更为突出。地下水是该市城市、工矿企业及农牧业发展的主要供水水源。区域地下水位逐年下降、超采区范围不断扩大，引发地面沉降等地质环境问题有所显现，地下水可持续利用面临严重威胁[6]。文章指出包头水资源开发利用中存在的问题，并提出相适应的合理对策，以期为今后水资源的合理利用研究提供技术参考。

1 地下水资源开发利用情况

包头市大规模集中开发利用地下水资源始于20世纪60年代，山前倾斜平原和黄河冲积平原地下水始终是城乡生活及工农生产的主要水源。随着城市发展和园区建设，中心城区的开采井数量逐渐减少，城区外围开采井逐渐增多。现开采井总计有4 050眼。其中工业用水井251眼，农灌井3 347眼，乡村生活用水井约285眼，城镇生活供水井166眼，九原供水站水源地2个水源地9眼井、包头市铁路自备1个水源地5眼井、包钢集团公司自备1个水源地6眼井、其余自备井146眼。城乡生活和工业用水主要开采100m以深的承压水，农灌井主要开采50m左右的潜水。地下水总开采量为20 195×104m3，其中潜水开采量7 526×104m3，占总开采量的37.27%，承压水12 669×104m3，占总开采量的62.73%。

2 地下水资源开发利用问题

2.1 地下水超采、水位下降问题

包头市在20世纪90年代中期至今山前倾斜平原东部八拜扇、阿扇，潜水集中超强度人工开采，形成小型潜水开采漏斗。目前，潜水开采漏斗位于包头铝业集团驻地毛其来地区，开采漏斗面积30.50km2～37.40km2，水位埋深9.81m～14.24m。2006年以来漏斗面积变化不大，开采漏斗中心位置保持稳定。潜水历年开采量有所不同，漏斗中心水位埋深与分布面积相对变化微弱。开采漏斗形成后袭夺增加黄河水补给。若适当控制、计划开采，毛其来地区开采漏斗将趋于稳定。研究区承压水大量开采始于20世纪70年代初期，且开采量与日俱增，到90年代初已形成承压水开采漏斗区面积达252.4km2，年均水位下降幅度达1.2m。2015年，承压水开采漏斗面积扩增至537.24km2，漏斗中心水位埋深37.88m～47.11m，开采漏斗中心位置较稳定，均在万兴公地区(包头希望铝业集团)。开采漏斗中心水位埋深连续下降，10年间水位埋深增大9.23m，年均增深0.92m。近几年来包头市水务部门出台相关政策控制超采，略有效果，然而开采漏斗范围总体上仍趋扩大态势。

2.2 地面沉降问题

已有研究表明，包头市地面沉降呈缓慢性沉降趋势，沉降速率主要集中在5mm/a～10mm/a之间，沉降速率大于20mm/a的区域呈大量的点状分布。包头市存在4处地面沉降集中区，即窦家梁沉降区、贾家圪旦沉降区、哈业脑包沉降区和乌兰计八村沉降区，其中窦家梁沉降区平均沉降速率最大，为38.4mm/a，而贾家圪旦沉降区面积最大，为17.76km2[7]。

3 对策建议

3.1 水资源管理行政措施

以地下水系统(或水文地质单元)为单位，进行区域地表水、地下水资源统一评价；统筹兼顾处理供、排水问题，制定统一的水资源调度开发方案；实行地表水、地下水、矿山排水及供水联合调度；从涉水项目规划审批(如大型景观河或露天水世界嬉水项目)，到区分地区、季节、行业不同等级定额的征税收费标准，再到所引发环境地质问题防治，建立统筹协调的水资源管理体系。

建立地下水取用水总量控制和水位控制“双控制制度”，划定和明确地下水禁采区与限采区范围。采用工程措施与非工程措施并举，通过总量控制，压采减量、高效节水、水源置换、调整开采井布局及封闭自备井、调整农灌区种植结构等，同时辅以经济杠杆，加大水资源费征收力度，促进地下水压采力度，实现采补平衡。以地下水承载能力为刚性约束，以保障供水安全和生态安全为目标，有效保护地下水资源。

3.2 水资源管理技术措施

3.2.1 增加水资源补给量。①贯彻实施山水林田湖草系统性生态保护修复工程，充分发挥自然要素自我调节恢复的功能，增强水分渗入和水土涵养能力，加大地表水和地下水储水调蓄能力。②加强雨水收集和再生水利用。建设海绵城市，运用生态学补偿原理，通过屋面集水，人行道使用“透水砖”等渗水材料等技术，减小城市地面无效径流，增加城市地下水补给量。建议采用有效措施推进污水处理厂提标改造进程，加大污水收集率和再生水利用率，建立再生水管网，提高再生水利用率，推进区域水循环利用工程建设，工业生产、城市绿化、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工以及生态景观等用水，要优先使用再生水。③地下水资源的人工补给。包头地区含水层产状较平缓，分布面积较广，具一定的厚度和空隙度(含水层岩性均为含卵砂砾石、中粗砂)，其可利用容积、埋藏深度、导水和储水性能及排泄条件较适宜。同时北部大青山发育的哈德门沟、昆都仑河、五当沟、水涧沟、美岱沟等大小76条河沟，由北向南汇入黄河，五大沟系多年平均径流量为1.17亿m3。根据沟谷分布位置范围和水文地质条件，择佳作为人工补给水源，通过建设配套工程在丰水期把多余的地表水或外流的地下水储存于地下，提高含水层的储水能力和增加供水量、增加水源地总水资源量。

3.2.2 压缩地下水开采量。①限制水井水位降深、开采量、开采时间、井间距离等规定，把水源地开采量压缩到地下水补给量允许范围内。调整开采布局：采取减小水井密度、扩大开采区或开采层位；调整开采层次：对厚大含水层或多层含水层，可实施分段或分层取水方案。②实行水资源进行分质分类开发利用，分质供水，优质优用，地下水仅作为饮用，工业用水多利用地表水，加强中水利用，推广循环利用技术。

3.3 地质环境监测措施

完善地下水环境监测网络建设，做好地下水环境监测预警预报工作，保障用水安全，为地下水合理开发利用和保护提供支撑。启动呼包地面沉降监测网建设，通过开展地面沉降监测站标组、GPS网、水准网、InSAR监测网等多手段组合的地面沉降监测网建设，对地面沉降区、地下水超采区、软弱土层埋藏区、重大工程建设区、重要线路工程区等实现准确、全面、实效的地面形变监测，为政府决策和地方总体规划提供基础支撑，为城市安全和经济社会持续发展提供基础保障。

4 结束语

明确包头市地下水开发利用情况，查找分析包头市由于地下水开发利用所引发的地质环境问题，并提出具体、有效的对策和建议，为优化配置、科学管理地下水资源，防治地质灾害，保护地质环境提供优质服务，为水资源可持续利用和国家重大战略决策提供基础支撑，具有十分重要的意义。