许昌市位于河南省中部,是一座以轻工业为主的城市,其中规模较大企业有烤烟厂、卷烟厂、继电器厂、橡胶厂、棉纺厂及造纸厂等。农业以小麦、玉米、烟叶、棉花、蔬菜等为主。城市规划区面积88.02km2,至2000年末总人口35.66万人,其中城镇人口28.63万人,农村人口7.03万人,水资源供需极不平衡,供水保障率小于75%,是全国40个严重缺水城市之一。 1 许昌市水资源概况 许昌市属暖温带季风气候,近25年平均年降水量700mm左右,年最大降水量1068.1mm,
1 许昌市水资源概况
许昌市属暖温带季风气候,近25年平均年降水量700mm左右,年最大降水量1068.1mm,年最小降水量430.6mm;多年平均年蒸发量1550mm左右,年最大蒸发量1811.9mm,年最小蒸发量892.6mm。蒸发量大于降水量,蒸发量随降水量的增大而减少,反之依然。降水量分布极不均匀,50%以上的降水量多集中于汛期的7~9月份,蒸发量是降水量的1~2倍,严重影响市区地下水水位自然调节,造成供水紧张。
1.1地质、水文地质条件
本市区处于豫西山地与黄淮海平原西部的结合部位,总体地势西北高东南低,自西北向东南缓慢倾斜。地表无基岩出露,完全被新生界地层覆盖,总厚度600m以上,含孔隙水;下伏基岩为寒武系、奥陶系碳酸盐及太古界变质岩系地层,含裂隙水。根据含水层的岩性特征及水文地质条件,由上而下将深度60m以浅的地下水划分为浅层地下水,埋深60~130m之间的地下水划分为中层地下水,埋深大于130m的地下水划分为深层地下水。因中层地下水水量小,分布不均匀,单独开采较少,多与深层地下水混合开采,故在地下水评价中将二者合二为一进行论述。
1.2地表水资源
地表水资源主要包括两部分,除直接接受降雨产生的地表径流,年平均降水径流量经计算约为0.09万m3;还包括邻区入境河流的地表水资源量,其中入境河流主要有清潩河、清泥河、运粮河、环城河、及颖汝北干渠,除颖汝北干渠外,目前诸河流均已断流或被严重污染。
1.3地下水资源
目前地下水资源主要分为浅层地下水资源量及中、深层地下水资源量,区内的地下水含水层多为细粒、薄层并呈透镜体状分布的第四系松散砂层,按其富水性进行划分为三个富水区。经评价计算多年平均浅层地下水开采量为1646.67万m3/a,中、深层地下水的弹性释水量为358.6万m3/a,开采量为年平均1492.10万m3/a,平均补给量为1451.77万m3/a。
1.4水资源总量
市区内的天然水资源总量主要包括地表水和地下水。目前作为许昌市城市供水水源地主要有三处:一是规划区88.02km2范围内的地下水资源,年均可采量2879.44万m3;二是直接接受降雨产生的地表径流每年输水0.09万m3和周庄水厂年最大供水能力1460万m3;三是许昌市境外南部榆林及襄城县麦岭水源地的地下水资源(简称南水源),年均可采量2555万m3,其中榆林水源地可采量为730m3/a,麦岭水源地可采量为1825m3/a。目前许昌市总供水能力为6894.53万m3/a。
2 水资源开发利用现状
2.1地表水资源开发利用量
由许昌市地表水资源现状分析可知:市区内目前可利用的地表水资源有两处,一是直接接受降雨产生的地表径流0.09万m3;二是由周庄水厂向市区输送的1034.13m3/a,据周庄水厂资料自1992年至2003年,共向市区输水12409.56万m3,平均每年输水1034.13万m3,年最大输出量1248万m3(2003年),从而大大缓解了市区供水紧张的问题。
2.2地下水资源开采量
2.2.1浅层地下水资源开采量
在大规模开发利用地下水以前,浅层地下水主用于农业灌溉农村人畜饮用和少数私营企业用水,市区浅层地下水水位在2m左右。自上世纪50年代,尤其80年代有规模开采地下水后,井位由稀到密,开采深度由浅到深。至2003年(2000年和2003年是丰水年故不参加计算)浅层地下水多年平均开采量1646.67万m3/a,年最大开采量2041.10万m3,平均补给量1316.68万m3/a,平均超采量326.99万m3/a,平均开采强度18.18万m3/km2,最大开采强度23.19万m3/km2。特别是上世纪九十年代以来,由于超量开采浅层地下水(2000年和2003年除外),使得地下水位持续下降。至2003年,浅层地下水多年平均水位理深8.29m(见表1)。
表1 许昌市浅层地下水资源历年开采状况表
Table1 Annual digging case on Xuchang upperlayers ground water resource
年份 |
开采量
(万m3)
|
补给量
(万m3)
|
超采量
(万m3)
|
平均水
位埋深
(m)
|
与上年相比下降极大值
(m)
|
开采强度
(万m3/km2)
|
1992
|
2041.10
|
1158.31
|
852.79
|
6.71
|
1.41
|
23.19
|
1993
|
1790.00
|
894.43
|
895.57
|
6.71
|
0.67
|
20.34
|
1994
|
1815.20
|
1433.10
|
382.10
|
8.59
|
1.09
|
20.62
|
1995
|
1791.30
|
1751.74
|
39.56
|
8.47
|
0.85
|
20.35
|
1996
|
1770.20
|
1507.27
|
262.93
|
8.52
|
0.69
|
20.11
|
1997
|
1586.36
|
1089.92
|
496.44
|
8.20
|
1.23
|
18.02
|
1998
|
1582.60
|
1430.47
|
152.13
|
7.85
|
0.64
|
17.98
|
1999
|
1508.67
|
1460.59
|
48.08
|
9.10
|
1.23
|
11.91
|
2000
|
1227.77
|
1969.89
|
-636.62
|
8.96
|
1.99
|
15.15
|
2001
|
1363.58
|
1359.10
|
4.48
|
9.04
|
1.15
|
15.49
|
2002
|
1217.65
|
1081.88
|
135.77
|
9.71
|
1.46
|
13.83
|
2003
|
796.33
|
2257.49
|
-1461.16
|
7.30
|
均上升
|
9.05
|
平均
|
1646.67
|
1316.68
|
326.99
|
8.29
|
1.04
|
18.18
|
中、深层地下水的开采主要是工矿企业的自备井及城区地下水供水井,多用于城市工业和居民生活用水。12年来,共开采市区中、深层地下水资源量为27231.19万m3。平均开采量1492.10万m3/a,平均补给量为1451.77万m3/a,平均超采量40.33万m3/a,平均开采强度15.88万m3/km2,最大开采强度21.54万m3/km2(见表2)。
多年来由于市区超强度开采中、深层地下水,使得地下水水位急剧下降,中、深层地下水多年平均水位埋深60.23m,多年平均下降极大值17.61m。逐渐形成了以市区为中心的降落漏斗,漏斗面积年平均达75km2,至2003年枯水期漏斗面积73.63km2,漏斗中心水位埋深达85.42m。
表2 许昌市中、深层地下水资源历年开采状况表
Table2Annual digging case on Xuchangmid-deep layers ground water resources
年份 |
开采量
(万m3)
|
补给量
(万m3)
|
超采量
(万m3)
|
平均水
位埋深
(m)
|
与上年相比
下降极大值
(m)
|
开采强度
(万m3/km2)
|
1992
|
1895.71
|
1710.00
|
185.71
|
65.34
|
5.86
|
21.54
|
1993
|
1690.00
|
1660.00
|
30.00
|
54.56
|
3.38
|
19.20
|
1994
|
1760.80
|
1410.00
|
350.80
|
55.54
|
17.61
|
20.00
|
1995
|
1611.70
|
1524.00
|
87.70
|
54.70
|
1.09
|
18.31
|
1996
|
1615.80
|
1676.40
|
-60.60
|
51.33
|
0.67
|
18.36
|
1997
|
1501.51
|
1335.95
|
165.56
|
50.41
|
7.44
|
17.06
|
1998
|
1399.40
|
1204.16
|
195.24
|
47.71
|
2.89
|
15.90
|
1999
|
1427.20
|
1353.69
|
73.51
|
49.75
|
3.06
|
16.21
|
2000
|
1375.13
|
1369.50
|
5.63
|
52.09
|
7.86
|
15.62
|
2001
|
1124.37
|
1271.11
|
-146.74
|
87.67
|
均上升
|
12.77
|
2002
|
894.51
|
1372.37
|
-477.86
|
85.31
|
1.37
|
10.16
|
2003
|
578.09
|
1212.07
|
-633.98
|