西安市地下水现状及开发潜力分析

1. 全国地下水安全与可持续利用交流研讨会 西安市地下水现状及开发潜力分析 周维博 2012.11.24 深圳

2. 报告提纲 • 问题的提出 • 基本概况 • 地下水资源量与开发利用状况 • 地下水潜力分析 • 结论及建议

3. 一、问题的提出 • 西安市是全国40个严重缺水城市之一。地下水在20世纪九十年代以前一直是城市的主要供水水源，现在及未来仍然是重要的供水水源，也是重要的应急水源。 • 以往城市供水过度依赖地下水，造成地下水严重超采，出现了一系列环境地质问题。如何保护和利用地下水、地下水的潜力究竟有多大，是社会经济发展和环境保护需要迫切回答的关键问题。 • 地下水潜力评价是地下水资源评价的一个主要内容，但是以往的地下水潜力评价一般采用“开采系数”，没有综合考虑地下水资源评价与利用统一的原则，使其不能完全反映地下水开发利用前景。 • 结合西安市实际情况，在分析地下水开采潜力和利用潜力的基础上，研究了地下水综合潜力，提出了西安市地下水潜力分布区域，为西安市地下水开发利用提供科学依据。 目的和意义

4. 二、基本概况 西安市位于中国内陆腹地，地跨渭河两岸，南依秦岭，西起黑河源头太白山东麓，东到零河和灞源山地，全市总土地面积10108km2 西安市辖九区四县，人口847.41万 西安市行政区划图

5. 西安地势东南高，西北低，平均海拔410m左右。西安地势东南高，西北低，平均海拔410m左右。 区内河流主要有渭河及其支流黑河、涝河、沣河、灞河、浐河等。 西安市地形地貌与河流水系图 骊山区72.8km2 渭河 秦岭山地5001.4km2 冲洪积平原区3710.6km2 丘陵区573.9km2 黄土台塬749.3km2

6. 西安地区气候属暖温带半干旱、半湿润大陆季风气候，一年四季分明，其特点是冬季干旱，秋季多阴雨，夏季有伏旱，形成旱涝不均的气候特征。因受秦岭山脉的影响，降水量从南向北逐渐减少，而蒸发量逐渐增大。西安市多年平均降水量为629.9mm。西安地区气候属暖温带半干旱、半湿润大陆季风气候，一年四季分明，其特点是冬季干旱，秋季多阴雨，夏季有伏旱，形成旱涝不均的气候特征。因受秦岭山脉的影响，降水量从南向北逐渐减少，而蒸发量逐渐增大。西安市多年平均降水量为629.9mm。 西安市多年平均水资源总量23.47亿m3，地表水资源19.73亿m3，地下水资源14.32亿m3。人均水资源占有量277m3，仅为全省和全国人均的1/5和1/8。远远低于国际公认的临界值1000m3,是一个资源型缺水城市。

7. 区内地下水按赋存特征为松散岩类孔隙水。根据地下水的埋藏条件与水力性质，可分为潜水和承压水两大类。 补给：降水入渗、河流侧渗、地下径流以及地下水灌溉回归 主要分布在渭河及支流阶地区，冲积平原含水岩组水位埋深一般1—40m，厚20—80m，单位涌水量100—1500m3/d·m。 冲积平原 含水岩组 松散岩类孔隙 潜水 洪积平原含水岩组水位埋深30—50m，厚度一般20—45m，单位涌水量5—100m3/d·m。 洪积平原 含水岩组 松散岩类孔隙水 排泄：农田灌溉、城市供水开采，向承压水越流，径流及蒸发 补给：地下径流及潜水越流补给 以砂层为主、砂砾卵石、粉土或粉质粘土相互迭置的地层。含水岩组层数多、厚度大，顶板埋深70—90m，厚50—180m，单位涌水量200—2500m3/d·m。 松散岩类孔隙 承压水 排泄：人工开采及径流排泄

8. 三、地下水资源量与开发利用情况 山丘区 52211万m3 西安市地下水 资源量14.32亿m3 冲洪积平原区 101965万m3 平原区 107788万m3 黄土台塬区 5823万m3

9. 地下水供水情况 西安市1980～2010年地下水供水量占总供水量的比例为59.91～73.81%。2010年各类水利工程总供水量155978万m3，其中地下水94782万m3，占总供水量的60.77%。

10. 地下水利用情况

11. 地下水开采盈余量分析 开采盈余量为可开采量减去开采量。由于西安市山丘区地下水资源目前尚无开采条件，所以可开采量为0。平原区现状地下水总开采量为94782万m3，开采系数为0.76（开采系数为开采量/可开采量）。

12. 四、地下水潜力分析 地下水潜力是指一个特定地区，在一定评价深度、一定技术经济条件和环境约束下的地下水可增加的利用量。其评价方法可采用地下水潜力系数和地下综合潜力模数。 地下水开采潜力是指现状开采条件 下，相对于地下水开采层的可开采 资源评价量的扩大可开采量和开采 盈余量。 地下水开采潜力 地下水潜力 地下水利用潜力是指在现状开采和 引用其他水源条件下，在水资源利 用过程中节约出来可供再利用以缓 解地下水开采压力的水量。 地下水利用潜力

13. 地下水潜力系数 其中:a——地下水潜力系数； Q可开——地下水可开采量（亿m3/a）； ∑Ai——地下水可开采资源增加量（亿m3/a），包括A1咸水、微咸水的利用量，A2依靠环境容量可扩大的可开采量，A3增加评价深度扩大的可开采量，……； Q开采——地下水开采量（亿m3/a）； ∑Tj——地下水利用变化量（亿m3/a），包括T1农业地下水节水量，T2工业地下水节水量，T3生活节水量，T4污水再利用水量，……。 地下水潜力系数分级标准

14. 地下水综合潜力模数 其中：M综合——地下水综合潜力模数(万m3/(km2 ·a-1)); Q综合潜力——地下水综合潜力(亿m3/a); Q开采潜力——地下水开采潜力(亿m3/a); Q开采盈余——地下水开采盈余量(亿m3/a); F——面积(km2)； 其余符号同前。 地下水综合潜力模数分级可采用相对分级方法进行，一般可以5万m3/(km2 ·a-1) 为分级间隔。

15. 根据西安市实际，重点分析由于地下水开采引起的地下水位下降和水质恶化对地下水开采潜力的影响。

16. 地下水开采与水位下降 西安市各区县2010年地下水开采系数与水位下降速率呈线性关系，相关系数为0.740，其相关方程为： Y= －1.259X ＋1.196 式中：Y——水位平均年下降速率； X——地下水开采系数。

17. 地下水开采与地下水水质 根据陕西省地质环境监测总站的《西安地区地下水动态研究报告(2010年)》，对西安市21个潜水统计点和17个承压水统计点进行水质综合评价，西安地区的潜水和承压水水质不容乐观。 潜水水质评价结果 承压水水质评价结果 综合以上分析，当开采系数约为1时，地下水位下降速率为0，若开采系数大于1，则地下水位下降速率将持续增加，进而会引发一些列环境地质问题。从地下水水质方面看，西安地区潜水和承压水水质基本处于较差和极差的状态。因此，依靠环境容量来扩大地下水开采程度余地不大，可略去不计。

18. 西安市地下水利用潜力主要考虑农业和工业地下水节水量、微咸水利用量以及污水处理回用量的影响。西安市地下水利用潜力主要考虑农业和工业地下水节水量、微咸水利用量以及污水处理回用量的影响。 西安市各区县地下水利用潜力情况 单位：万m3

19. 地下水开采盈余量 30319万m3 地下水开采潜力 30319万m3 依靠环境容量可扩大的开采量很小，可不予考虑 地下水综合潜力 46560万m3 农业地下水节水量 8633万m3 工业地下水节水量 4680万m3 地下水利用潜力 16241万m3 微咸水利用量 1699万m3 污水处理回用量 1229万m3

20. 西安市地下水潜力分析结果 西安市地下水综合潜力模数根据上表可分为以下五个等级： Ⅰ20～25万m3/km2，高陵县； Ⅱ15～20万m3/km2，周至县； Ⅲ10～15万m3/km2，城六区； Ⅳ5～10万m3/km2，临潼区、长安区、蓝田县、户县； Ⅴ＜-15万m3/km2，阎良区。

21. 五、结论及建议 • 地下水开采系数仅仅是一个反映地下水采补平衡的概念，没有反映地下水利用变化情况，因此不能真实地、动态地反映某个地区的地下水潜力。 • 西安市多年平均地下水资源量为14.32亿m3，平原区地下水可开采量为125101万m3 ，开采量为94782万m3 ，开采系数为0.76，开采盈余量为30319万m3 。 • 地下水潜力系数为1.54，属于地下水潜力大区。各个区县地下水潜力系数从大到小排序为：蓝田县→周至县→临潼区→户县→高陵县→长安区→城六区→阎良区。 • 地下水综合潜力模数为10.44万m3/km2 。各个区县地下水综合潜力模数从大到小排序为：高陵县→周至县→城六区→户县→蓝田县→临潼区→长安区→阎良区。 • 在地下水潜力不大的地区，除开发利用地下水以外，应大力利用污水、雨水等其他水源，积极开展农业、工业、生活等节水。 • 加强地下水资源管理、合理开发利用保护水资源。 • 加强地下水动态观测和环境监测工作。

22. 谢谢大家！