一、环境质量现状综合评价的原则

1）综合整体性。在充分反应不同区段地质环境质量、自然生态环境差异性的基础上，将全区看做一个整体进行评价。

2）评价因子体系化与全面化。全面考虑区域地质环境各组成因子的相互作用，所选取的评价因子应具有整个环境体系表征特点，特别是能全面反映区域地质环境的质量状况。评价结果既能反映自然环境要素，又能反映人类活动的影响。

3）评价技术的系统化、定量化、概化。因为各地质环境因子构成具有系统性和层次性，因而评价力求具有系统的层次结构、功能，用系统分析观点突出因子与因子，因子与子系统，子系统之间以及层次之间的相互联系与综合分析。为使评价结果直观、可靠，并能定量地说明地质环境质量状况，应恰当地概化归类，力求采用适合的定量手段，建立定量化评价的数学方法和数学模型。

二、评价方法与数学模型

评价方法采用综合指数法，也叫综合模式法。它能有效地反映各个因子对总体质量状况的贡献大小和起决定因素的环境因子，同时能兼顾一些本身非定量化因子评估时对专家意见的采纳和综合。一般数学形式为：

河西走廊疏勒河流域地下水资源合理开发利用调查评价

式中：H为评价因子（或评价单元）的环境质量指数；Si为第i个评价因子（或评价单元）的权重；xi为第i个评价因子（或评价单元）的评价向量。

关于权重Si的确定，利用层次分析法（AHP）得到，建立环境质量评价的层次结构（图9-9），在各层元素中两两进行比较，以确定各环境因子的权重。

图9-9 地质评价系统层次结构图

本次评价采用五级定量法给判断矩阵元素赋值。这五级是相等（同等重要）、稍重要、重要、很重要、特别重要，相应赋值1，3，5，7，9。至于一个元素遇到比另一个元素不重要，则相应赋值为上述数字的倒数，即1/3表示较不重要，1/5表示不重要，1/7表示很不重要，1/9表示特别不重要。

经专家讨论，本项目选取与地下水关系密切的水环境子系统、土地环境子系统和植被环境子系统作为环境地质质量评价的三个子系统。疏勒河中下游区干旱少雨、气候恶劣，生态环境脆弱，一切环境问题的起因都与水有直接或间接的关系，因此，水环境子系统相对其他两个子系统处于重要性的地位，赋值1；土地环境子系统和植被环境子系统，同处较不重要地位而彼此同等重要地位，同赋值1/3；同时也对各子系统内部环境地质因子和评价要素相对重要性做出判断，并计算了权重值（表9-14）。

表9-14 环境质量评价子系统、因子权重计算结果统计表

续表

三、环境质量评价的识别指标

区内环境地质质量的影响因素多种多样，涉及范围广，为进行综合定量分析与评价，需建立表征各评价因子状态好坏的具有可比性的量化指标和环境质量综合指标。根据前人研究，本次采用1～10区间内的1，3，5，8，10来确定指标分级量化值。所建立的评价指标与评价因子如表9-15。

表9-15 环境质量评价因子识别指标体系统计表

区域环境地质系统综合的质量状态值，也就是综合质量好坏评价的准则参数，用1～10区间的连续数来表示（表9-16），计算结果和该表比较来判断优劣。

表9-16 环境总体质量对照表

四、评价年份与评价分区

现状评价以2004年为水平年份。涉及变化率的指标，表9-15备注中已分别指出。

评价范围与工作区范围一致，以灌区作为评价的最小单元。

五、综合评价计算与结果分析

疏勒河中下游平原区共有灌区5个，荒区6个，合计11个。其评价要素的现状值列于表9-17，计算过程见表9-18。

表9-17 三大盆地各灌区、荒区环境评价因子现状值统计表

表9-18 三大盆地各灌区、荒区环境综合指数计算表

续表

在运用综合模数法进行环境质量定量评价时，需要确定各环境要素的现状取值及相应的识别刻度，结合各环境要素的综合权重值，利用式（9-1）综合评分，比照环境地质总体质量表9-16，得到综合评价结果（表9-19）。

表9-19 环境质量综合评价一览表

评价结果显示：区内环境质量较好区3个，一般区6个，较差区2个，分别占评价区总数的273%、545%和182%。环境质量较好区分别是昌马、党河和双塔灌区，它们都是一些大型灌区，这些地区由于水资源较丰富，土地垦耕率高，植被发育，田间林带密集，土壤盐渍化、土地沙漠化程度低，故为环境质量较好区；环境质量一般区有榆林灌区、花海灌区和花海荒区，尽管水资源相对也较丰富，但由于地下水TDS较高，植被欠发育，且部分地段已出现沙化、盐渍化现象，故属环境质量一般区；环境质量较差区主要是安西-敦煌盆地的玉门关以西荒区和黄墩子以北荒区，这些地段由于水资源短缺、水质恶化、土壤盐渍化和土地沙漠化程度严重，以及湿地萎缩、河道缩减严重等原因，属于环境质量较差区。

因评价因子中包含了时间序列的因素，因此上述评价结果也代表了近二十年来各评价区环境质量优劣化的等级，环境质量较差的区都是环境劣化比较明显的地区，而较好的灌区基本上是人工绿洲发展的区域。值得一提的是，榆林灌区、花海灌区水资源较丰富，植被较发育，环境质量应属较好，但由于花海灌区北部和榆林灌区南部土地沙化程度较严重，反映在评价结果上是一般。可以说，戈壁、沙漠等环境恶劣的地区，除人类过度放牧和乱砍滥伐造成的影响外，环境状况基本上是稳定的，而人工绿洲和天然绿洲与人类活动息息相关，其环境状况呈现出不稳定性。本次评价把绿洲的变化列为重点，所占权重较大，评价结果也基本上反映了这个特征。

归纳起来，区内环境质量存在以下规律：绿洲内部较好，外围荒区较差；中游较好，下游较劣；东部较好西部稍差（图9-10）。

图9-10 疏勒河流域盆地环境质量综合评价图

评价结果与现状调查状况和前人研究成果比较吻合，宏观全面地反映了各灌区、盆地环境质量的等级。同时可以看出，疏勒河流域环境的变化受水土资源开发影响显著，区域环境体系尚未达到人与自然协调共生的平衡状态，环境衰退明显。建议进一步开展环境地质调查工作，找到环境系统中各要素相互影响、相互制约的规律，以期在利用自然、改造自然的过程中，保护环境、恢复环境，逐步实现人与自然的协调共生。

一、配置意见

（一）配置目标

在昌马水库已经修建，地表水可实现三库联调，各灌区垦殖规模基本确定的背景下，以调整种植结构和灌溉布局为主要手段，以维持和恢复流域生态环境为目标。经分析，疏勒河中下游地区水资源在农业上的利用方向应当是：

1）最大限度地在中游地区宜井区开发利用地下水，节省地表水向下游输送，解决与下游争地表水的矛盾。

2）老灌区中的国有农场以发展井灌为主、渠灌为辅。各乡镇一般保持其现状，但有条件发展井灌的地区，逐步向井灌的方向发展。

3）井灌井排相结合，达到保证灌溉和改良土壤的双重目的。

4）目前的水利设施仍要充分利用，必要时可加以调整为开采地下水所用。需要长期使用的渠道要高标准衬砌和及时维修，从而提高水的利用率。在井灌区，逐步完善井灌配套设施。

5）在发展井灌区域的选择上，尽量考虑减少对泉水的影响，以保证双塔水库拦蓄较多的泉水。

6）通过水库联合调度，使水资源不仅满足灌溉需求，而且保留一定的生态用水，使其在天然河道中向下游输送。

（二）基本条件

1）以“疏勒河项目”完成后的10～30年为规划期。

2）以“疏勒河项目”规划的各项指标为配置基础。

3）以防止项目区新垦耕地的盐渍化为目标。

4）使用水资源利用方案三进行具体配置。

5）以各灌区地下水允许开采量为约束条件进行配置。

（三）配置意见

据《疏勒河中游水文地质普查报告》中兔葫芦23号孔抽水资料，当水位降深594m，出水量80m3/h，影响半径580m，有效影响半径120m，干扰井群井距在300～500m之间，降深5m即可以达到井排效果避免产生次生盐渍化的目的，因此在昌马灌区、双塔灌区、花海灌区中需土壤改良的地段的布井方案中的井数、井距、单井出水量均以此为依据。

在疏勒河移民开发项目中，新开垦的土地中需土壤改良的地段有：花海灌区独山子分场农业开发区，处于水位埋深小于3m土地面积145万亩；昌马灌区黄花农场开发区的土地中水位埋深小于3m土地面积218万亩，水位埋深3～5m土地面积064万亩；扎花-王家槽子土地开发区水位埋深小于3m的土地面积413万亩，双塔南即兔葫芦排碱沟南水位埋深小于3m的土地面积457万亩，水位埋深3～5m的土地面积25万亩；双塔灌区向阳村移民开发区水位埋深小于5m的土地面积为266万亩，水位埋深小于3m的土地面积为038万亩；雁脖子湖分场水位埋深小于5m的土地面积为973万亩。

党河灌区采用滴灌、喷灌及改变农作物种植结构等农业节水措施，减少灌溉定额，压缩农业开采井数，灌溉定额由现状的660m3/亩减至560m3/亩，可节约地下水3724万m3/a，对原有的农业开采井进行优化，关停改造部分不合理的开采井，可减少农业开采井850眼。

1昌马灌区、桥子灌区、榆林灌区

本区是疏勒河流域地下水最丰富水质最佳的地区，除了西部的马圈西北和东部青山盆地水质较差（TDS大于3g/L）外，其他地区完全适合农业灌溉；同时这里的含水层埋藏浅（多在5～10m），富水性良好，采用离心泵开采，单井涌水量大部地区在20L/s以上，开采条件十分有利；加之竖井排水的条件又很好，容易达到降低潜水位和改良土壤的目的。此外发展井灌在经济投资上，由实践证明比发展渠灌在人力、物力、财力上都省，更重要的是可充分利用水资源，灌溉更多土地。随着经济的迅速发展，发展井灌的条件亦将更趋完善，在竖井排灌上一些技术问题也不难解决。

昌马灌区原耕地5201万亩，疏勒河项目实施后新增1192万亩，主要分布在兔葫芦-七道沟-黄闸湾一线和饮马、黄花农场等老灌区外围荒地和夹荒地。灌溉面积达到6393万亩。灌区现行用水制度以渠灌为主，井灌为辅。灌区现有机井792眼，开采量049亿m3。计算开采潜力为055亿m3，考虑到保证率，开采潜力为05亿m3，则灌区可充分利用地下水资源1亿m3。耗水量按400m3/亩计，1亿m3地下水可满足20万亩地灌水（渠系利用率80%）。因此，在广大的宜井灌区，充分利用已有渠系，确定合理的开采方案，调整开采布局，新建和关停并举，并充分利用群井汇流等方法，实现20万亩井灌或混灌面积，其余近44万亩分布于水位深埋区和非宜井区作物，灌溉由渠水承担。用水制度转变后，至少可少引渠水055/062=088亿m3（渠系利用率62%），可由昌马大坝向戈壁弃水或由西干向双塔水库调水，以补充盆地地下水和下游生态用水。

分片配置意见如下：

1）双塔镇-布隆吉-三道沟-黄闸湾片：该地区发展井灌1656万亩。这里的荒地平整、连片、土质好，土壤改良较容易。同时其地下水丰富、水质好，开采条件优越。用离心泵开采，单井涌水量在10～100L/s之间。地下水的TDS绝大部分地区小于1g/L。含水层厚度一般地区为40～60m，个别地区可以大至80m。含水层顶板埋深绝大部分地区为5～10m。根据这个地区水土利用现状，岩层富水程度，是否需要井排以及土壤改良的难易程度等情况，可进一步分为亚区。兔葫芦-七道沟是发展井灌最有利的亚区，其中又以南部为最优地段。这两个地段用离心泵开采单井涌水量为50～100L/s，地下水的TDS小于05g/L，含水层厚度60～80m。其他亚区七道沟-三道沟发展井灌也较有利，但情况略有差异。该片目前是泉水河水混灌的老农业区，其南部可大力发展井灌，北部泉水灌区逐步发展井灌，并使泉灌区也向井灌方向发展。三道沟-塔尔湾亚区泉水集中，发展井灌后对泉水影响较大，同时由于该区地下水埋藏浅，井排的任务较大。所以近期可考虑在尽可能不减少泉水的条件下发展井灌。

2）饮马-黄花地区规划为井灌和渠灌相结合灌区，其中井灌176万亩，渠灌1167万亩。该区岩层的富水性较低，满足不了全部发展井灌的要求。同时渠系比较完善，因此发展井灌与渠灌相结合是适宜的。

3）七道沟-玉门镇和青山农场为发展渠灌地区，共计4487万亩。该区经多年开发，渠系修建较多，已趋于完善。虽然本亚区位于昌马戈壁前缘，地下水十分丰富，发展井灌十分有利，但现状的客观情况必须考虑，因而规划为渠灌区。青山区的地下水的水质差（TDS大于3g/L）、水量又小，所以从目前和长远考虑都不利于发展井灌。对于盆地的东部潜水埋深小于5m地段需要进行井排。

4）桥子灌区：土壤盐渍化严重，潜水径流条件不够好，发展井灌067万亩，这里开采地下水必须发展井灌井排。

5）榆林灌区：水位埋深较浅，水质一般，土壤有盐渍化倾向，承压水富水性好，灌区已将24万亩耕地中的102万亩发展为井灌井排。规划维持现有规模，进一步调整开采井结构。

此外，南渠-兔葫芦近北截山麓和干峡山西缘地带土质水质都不佳，建议为牧业发展地区。

2双塔灌区、西湖灌区

双塔灌区原耕地1724万亩，疏勒河项目实施后新增1069万亩，主要分布在安西县城以东的梁湖分场和环城、南岔、瓜州等老灌区边缘。灌溉面积达到2793万亩。灌区现行用水制度以渠灌为主，井灌为辅。灌区现有机井634眼，开采量034亿m3。计算开采潜力06亿m3，考虑到保证率，开采潜力为048亿m3（80%），则灌区可充分利用地下水资源082亿m3。作物净耗水量按400m3/亩计，082亿m3地下水可满足164万亩地灌水（渠系利用率80%）。因此，双塔灌区可由渠灌为主的灌区转化为渠灌、井灌相结合的灌区。考虑开采条件，确定井灌面积1266万亩，其余1527万亩灌溉由渠水承担。用水制度转变后，至少可少引渠水077亿m3（渠系利用率62%），余水可由双塔水库向疏勒河天然河道放水，以补充河道沿岸和下游生态用水。

1）小宛区：地下水主要是靠渠系、田间灌溉及双塔水库的渗漏补给。地下水补给量较小，全部发展井灌没有保证，故规划为混合灌区，其中井灌1万亩，渠灌079万亩，井渠水可混灌，无需井排。

2）梁湖-南岔-白旗堡：水位埋深大于5m，潜水富水性一般，无需防止盐渍化，采用渠灌，灌溉面积1307万亩。

3）瓜州、环城灌区：水位埋深小于3m，承压水富水性较好，需采取井灌，井灌面积103万亩。排水条件一般，注意灌排结合。

4）西湖灌区：该区周围地表潜水及浅部承压水水质很差，不适宜用作灌溉水源，仅在大梁戈壁-南梁一带200m以下存在TDS小于2g/L深层微咸水，是解决西湖灌区，南梁一带生活饮用水的理想水源，因富水性差，不宜大量开采，采用地表水灌溉。

3花海灌区

花海灌区原耕地589万亩，疏勒河项目实施后新增736万亩，主要分布花海乡西北的毕家滩和东南的独山子分场。灌溉面积达到1325万亩。灌区现行用水制度，花海乡附近以渠灌为主，三九公司一带为纯井灌区。花海灌区现有机井206眼，开采量011亿m3，计算开采潜力02亿m3，考虑到保证率，开采潜力为016亿m3（80%），则灌区可充分利用地下水资源027亿m3。作物净耗水量按400m3/亩计，027亿m3地下水可满足54万亩地灌水（渠系利用率80%），其余785万亩灌溉由渠水承担。疏勒河项目实施后，昌马水库向赤金峡水库调水07亿m3，用水制度转变后，至少可少引渠水026亿m3（渠系利用率62%），余水可由赤金水库向干海子湖区放水，以补充河道沿岸和下游生态用水。

1）花海盆地三九公司农场：该带为纯井灌区，地下水开采已形成区域性降落漏斗，因此不再扩大垦殖面积，保持现状开采量696万m3/a。

2）花海灌区-独山子农场：地下水埋深3～5m，若只采用地表水集中灌溉，将引起局部地下水位的季节性上升，特别是花海乡以北的灌区。因此在灌区南部宜采用渠水灌溉，北部进行井灌井排，并逐步扩大井灌规模，达到井灌397万亩，渠灌563万亩。

3）毕家滩：水位埋深5m左右，目前只兴建有地表水引灌工程，地下水利用仅限于人畜饮用。目前地下水位已有上升势头，若长期地表水灌溉，且排水系统不完善，极易产生盐渍化，故灌区用水模式应逐步改变，前期以渠灌为主，后期过渡到井灌井排为主，最终达到井灌12万亩，渠灌22万亩。

以上疏勒河项目所涉及的各灌区水资源配置及地下水开发利用方案见表10-36和表10-37。

表10-36 疏勒河项目区水资源利用方案

表10-37 疏勒河项目开发区规划地下水开采布井方案

续表

4党河灌区

灌溉面积3274万亩，引地表水29亿m3，开采地下水067亿m3，采取井渠水混合灌溉的方式。目前，地下水开采量超过允许开采量（党河盆地允许开采量046亿m3）。因此，党河灌区不宜再增加种植面积，除城市供水水源地外，不宜再盲目增大开采量，新增开采井主要是对宜采区废弃机井进行替换。

灌区未来水资源利用的方向是：在水资源总量不再增加的前提下，调整种植结构，开展平田整地，发展小畦灌溉和喷、滴、管灌等节水农业，降低灌溉定额，充分利用地下水资源，节约地表水资源，并将其沿党河河床排放，以缓解月牙泉及河道沿岸的不良环境状况。经计算，灌区水资源利用潜力为04亿m3，则党河水库可节约02亿m3地表水向河床排放。

地下水资源利用方向是：地下水的补给来源主要来自党河水的不同途径渗漏。因此，灌区在转渠口以南地下水埋藏较深，主要应以河水灌溉为主；以北黄渠-黄墩子农场，地下水水位埋藏较浅（小于3m），应以井灌为主，辅以渠灌，并考虑井排，井灌以开采50～100m深度的承压水为主。下游发展井灌井排一方面可克服夏季灌水紧张的困难，又可降低上游不同类型地表水的渗漏所造成的下游水位上升，加强浅层承压水的循环，防止地下水因长期滞流而使水质恶化。同时还能利用井灌洗盐，达到逐步改良土壤盐渍化的目的。

敦煌市以南乡镇：包括七里镇和杨家桥乡，现状农灌井数196眼，开采量556万m3，此区应关停所有农灌井，灌溉任务全部由地表水承担。

敦煌-转渠口：包括肃州、三危、五墩、孟家桥、吕家堡、郭家堡、东风农场等乡场，现状农灌井数1149眼，开采量4371万m3，此区应调减一部分农灌井，开采量控制在2000万m3，削减近1000眼效率低下、布局不合理的开采井，相应的灌溉任务由地表水承担。调整后井距以450～500m为宜，井深以浅（80m）、中（80～120m）、深（120～150m）相结合，单井出水量40～60m3/h。

转渠口-黄墩子农场：包括转渠口、黄渠、黄墩子农场等乡场。现状农灌井数473眼，开采量1983万m3，此区可增加开采量1000万m3。规划布井间距750m，井深120～150m，开采层位40～150m，单井出水量40m3/h。排水地段井距300～400m。

党河灌区地下水开采方案见表10-38。

表10-38 党河灌区地下水资源利用方案

各灌区地下水资源开发利用方案见图10-33。

图10-33 疏勒河流域地下水开发利用配置意见图

二、后备水源地区划

疏勒河流域开发项目实施将极大地促进地方经济发展，从而带动地方工业的发展，作为流域经济文化中心的玉门镇、安西、花海、敦煌等城镇将有一批工业项目投资兴建，工业用水比重将增大。据现有资料对上述地区圈定的备用水源地如下：

1）玉门镇：现状地下水主要为生活用水及农业灌溉。由于该地区主要含水层为上新统—下更新统承压水，玉门镇附近水头高出地表1～6m，农业灌溉对下层水水质影响较小，且地处戈壁前缘，地下水补给充足，径流交替积极，因此地下水质优良，不易受污染，是良好的生活用水及工业用水水源。据以往勘探证实，单井涌水量在降深5m时均大于1000m3/d。现状生活用水采用分散式供水方式，按中长期经济发展需要，如兴建10万～5万m3/d的中小型水源地，均可就地选址，为提高保证程度，尽可能选址于玉门镇南西以利于水源地保护。如果兴建大于10万m3/d的大型水源地，则应根据输水要求选址于玉门镇西部昌马洪积扇区，水源为赋存于中上更新统砂砾石中的潜水，由于补给源充沛，水量保证程度高，水源地上游无污染源，水质有足够保证，可作为玉门镇远景水源地。

2）安西县：城市供水现状为分散式供水系统，随着城市规模的扩大，集中式供水系统是必然发展趋势。按20万人口的城市规模，生活用水及地方性工业用水将达5万m3/d，为减少农业污染水源地可选择于安西县城北部北戈壁，疏勒河古河道中。由于古河道沉积物颗粒粗大，径流交替较快，水质较好，且无农业灌溉，无需设立水源地保护范围。如兴建10万m3/d以上的大型水源地，则另在县城南部疏勒河古河道兴建水源地，实行南北水源地共同运转，以满足供水需求。南部水源地周围均为农灌区，开采层位应为下部含水层，必须经过专门勘察并寻找区域较稳定的粘性土层作为隔水层，对水源地应设立保护范围，在保护区内农业地下水开采层应受到严格管理，以免开采造成上下水层相互串通，使下部水源受到污染。

3）花海乡：目前拥有集中供水系统，水源地在条湖附近，根据其发展需要，兴建1万m3/d的水源地应选址于上游的条湖西南部戈壁边缘，以免水源地地下水受农业灌溉的污染。

4）敦煌市：已经查明敦煌市地下水最有利开采地段在位于城区附近的党河古河道和党河洪积扇前缘。前者为古河道潜水分布区，宽2～3km，含水层厚＞50m，水位埋深＜30m，TDS＜1g/L，单井涌水量大于1000m3/d。探明B级储量3万m3/d，目前已建有党河水源地，日开采量1万m3，年开采量350万m3，该水源地可扩大开采量至750万m3，为最有开发前景的地段。后者无论潜水还是承压水，均水量丰富，水质好，TDS＜1g/L，单井涌水量＞1000m3/d，水位埋深＜20m，含水层厚度＞50m。已建有七里镇水源地，年开采量1200万m3。目前探明的储量为1800万m3，具有一定开发利用前景。

上述仅定性地论述了水源地选址，具体实施则应根据供水性质及供水量经专门勘察完成。

疏勒河中下游地区，因水资源的开发利用产生了一系列环境地质问题，如地下水位持续下降、湿地萎缩、植被退化、土地沙漠化和盐渍化等。这些环境问题在不同地段类型不同、危害程度不同。现根据生态环境遥感解译结果、现状地下水位埋深，并结合流域中下游区综合规划分区确定地下水的环境阈值。

一、湿地保护区

湿地保护区主要分布于敦煌西湖国家级自然保护区（图9-8）、八棱墩-塘墩湖湿地自然保护区和干海子候鸟自然保护区内。敦煌西湖国家级自然保护区位于疏勒河下游故河道的湾窑-马迷兔-玉门关一带，是一个以湿地生态系统为主要保护对象的自然保护区，保护区总面积990万亩，核心保护区297万亩，其中湾窑一带面积最大，约495万亩，保护区内生长胡杨、柽柳、罗布麻、芦苇、梭梭等127种植物，并栖息黑颈鹤、大白鹭、秃鹫、大天鹅、野骆驼、鹅侯羚等122种动物；八棱墩-塘墩湖湿地保护区是“甘肃安西县疏勒河中下游省级自然保护区”的一部分，位于安西县北截山南麓，北桥子以北，西起八棱墩，东到塘墩湖，近20年湖塘干涸，泉水出露点已大为减少；干海子候鸟自然保护区（省级）位于北石河下游，总面积99万亩，其中湿地水域面积45万亩，湿地占保护区面积的456%，保护区内生长芦苇、罗布麻、梭梭、红柳、白刺等植物。根据湿地的定义，上述地区湿地地下水位应恢复至1m以内。

图9-8 疏勒河中下游自然保护区位置图

敦煌西湖自然保护区地下水的补给主要由三部分组成，疏勒河地下潜流补给、党河地下潜流补给和南部山区小河流及其地下侧向径流补给。从1966年出版的1∶10万航测图上可以看出，疏勒河干流在后坑以东为间歇性河道，在后坑以西为干涸河道，双塔水库建成运行后，玉门关一带已很少有河水流入，而党河和疏勒河地下潜流流入保护区的水量概算约6300万m3/a。南部山区流入保护区的小河流有：小多坝沟、多坝沟、崔木土沟、敦煌南湖的西土沟、新工三坝、黄水坝、山水沟等，南湖各沟谷泉水总溢出量6210万m3/a，农灌截引约3000万m3；崔木土沟、多坝沟和小多坝沟的年径流量约156617万m3/a，初步估算南部山区目前流入保护区的水量约5000万m3。根据中科院寒区旱区环境与工程研究所编制的《河西走廊（疏勒河）项目疏勒河综合开发项目对区域生态环境影响研究》（2003年9月）中提出的敦煌自然保护区生态用水面积为37554万亩，其中沼泽湿地和水域面积13659万亩，占3637%，保护区总需水量（净）14306万m3/a。扣除侧向径流补给量，尚差3006万m3。因此，要使规划区湿地地下水位恢复至1m以内，南湖灌区应大力开展节水灌溉措施，减少用水量，同时，可考虑从南湖和阳关修建长68km的输水渠道或管道，直接引用农闲水，以确保湿地生态系统的水位。另外，双塔水库每年应向下游放水180亿m3，这样下游湿地及其他植被才不至于继续恶化。八棱墩-塘墩湖湿地地下水主要接受昌马洪积扇西缘桥子—店子河一带泉水溢出量的补给，据安西县水电局提供的资料，20世纪70年代～80年代初，桥子泉水流量为025m3/s，年径流量788万m3，到90年代后期泉水流量减少为018m3/s，减少了007m3/s，年径流量减少为566万m3，减少了222万m3，水库蓄水量由252万m3减少为212万m3，减少了40万m3/a，70年代～80年代初桥子共有农灌井5眼，年开采量8万m3，而到90年代后期开采量增加到40万m3。据此分析桥子地区水资源由20世纪80年代后期的818万m3，减少为592万m3，减少了218%。维持和恢复该区湿地的有效措施除昌马灌区农灌节水外，还应增大昌马水库的弃水量，目前昌马水库规划弃水21亿m3/a，以满足昌马盆地生态用水量。昌马灌区兔葫芦排水干沟的水已流入湿地保护区内，给该区补水。昌马西干渠八支渠渠尾位于桥子以东14km处，可延伸到桥子，向桥子一带供水。

干海子在历史上是北石河下游的一个海子（小湖泊），新中国成立前已干涸。20世纪60年代中期，因昌马灌区饮马农场、黄花农场的开发，增加了灌溉水和洗盐水之后，灌溉回归水和洗盐水经饮马、黄花排水干沟流入北石河，增加了北石河的水量，而使干海子复活了。1983年入海子水量3400万m3，但在20世纪90年代以来，由于人为因素北石河下泄水量减少了，到2000年“干海子”又干涸了。2004年实际调查时，湖底成了疏松的盐碱地，基本无植被，湖中心人工开挖深2m的浅井未见到水。2003年8月～2004年6月疏勒河管理局累计从昌马水库、赤金峡水库调水2100万m3引入北石河中，但水距干海子还有5km处已渗漏殆尽，未能入海。值得庆幸的是，水流经过的洼地里红柳长势良好，小鸟飞翔，野鸭戏游，生机盎然，别有风味。本次规划从赤金峡水库向北石河放水5800万m3/a，在满足现状生态用水的基础上，可逐渐恢复干海子湿地水域面积。

二、自然保护区

安西县西湖沙生植被自然保护区是《甘肃安西县疏勒河中下游省级自然保护区》的主要组成部分之一，其范围：东起安西北大桥、百旗堡城一线，西至县界，北至望杆子北戈壁一线，南至县界。总面积1578万亩，其中天然胡杨林8895亩，柽柳林15万亩，其余为灌、丛草植被，主要生长白刺、枸杞、甘草等。

甘肃省安西极旱荒漠国家级自然保护区分南北两片。北片位于北纬41°以北的安西县北部，为北山山地的一部分，面积达3900km2，虽属疏勒河流域但水资源完全依赖北山山地降水和地下水补给，不受项目影响。南片位于安西县东南部榆林河以东，踏实-锁阳城-布隆吉一线以南，占有疏勒河冲积扇绝大部分及榆林河冲积扇，面积4000km2，南片核心保护区位于安西县南部，地理坐标：东经96°00′00″～96°18′30″，北纬39°56′20″～40°22′20″，总面积1005万亩，其北缘部分在区内主要分布于安西北桥子—锁阳城一带，其中北桥子一带属于盐生草甸核心保护区。地理坐标：东经96°12′40″～96°14′20″，北纬40°21′40″～40°22′20″，面积09万亩，外围195万亩为缓冲区。重点保护生长黑柴、麻黄、红柳、骆驼刺等耐盐植物。

据前人研究，疏勒河流域常见的胡杨、柽柳等乔灌木林良好的生长最适宜地下水位埋深1～4m，4～6m生长较好，大于7m生长不良，大于10m干枯死亡；草甸植被生长良好的最适宜地下水位埋深15～35m，35～45m生长较好，5～6m生长不良，大于7m干枯死亡（表9-11）。

表9-11 疏勒河流域常见植物生长状态与地下水埋深的关系

由此可以确定，本区地下水位埋深5m为生态较适宜水位，埋深7m为生态中度到重度破坏预警水位或土地沙化临界水位，水位5～7m为生态重点保护地带。根据上述二区所处的地貌位置，在不使土壤盐渍化程度进一步加重的情况下，地下水位应恢复至3～5m以内。

根据前述中国科学院寒区旱区研究所的报告，安西两块自然保护区生态需水量15217亿m3，本次拟采用昌马水库弃水21亿m3/a，双塔水库弃水180亿m3/a以增大地下水的入渗量补给量，使水位恢复至植被良好生长所需的最佳水位变幅之内。

三、沙漠化地分布区

区内沙漠化土地主要分布在黄墩子农场-南梁、西湖西、锁阳城-兔葫芦、花海盆地北部、黄花农场、敦煌哈拉池等地。

土地沙漠化是特定自然条件下植被退化、衰亡的结果，“寸草遮丈风，流沙滚不动”也形象地说明了这一点。植被以三种方式影响风蚀：①植被起到风与地表隔离层的作用，免除了风与地面的物质和能量交换；②分散地面以上的风动量，从而减小了气流与地面物质之间的动量传递；③阻止被蚀物质的运动。根据风蚀实验资料，当植被盖度大于60%时，有微弱风蚀或无风蚀；60%～20%为中度风蚀；小于20%为强度风蚀（表9-12）。而植被覆盖度又与地下水埋深关系非常密切（表9-13）。

表9-12 不同植被盖度与土壤风蚀量的关系

表9-13 地下水埋深与植被盖度、沙漠化土地的关系

由表9-13可以看出，当地下水位埋深5～7m时，植被出现不同程度的退化，土地出现轻—中重度沙化现象；水位埋深大于7m，植被全面退化，土地严重沙漠化。

区内西湖一带的沙化地已归入沙生植被自然保护区，其阈值的大小按保护区的要求确定；黄墩子农场北部一带以荒漠化为主，多生长盐生、沙生草甸植被，株高一般小于05～100m，植被覆盖度小于15%，属强度沙漠化土地，因草甸植被根系深度有限，因此地下水位应控制在4m以内；锁阳城-兔葫芦地处昌马戈壁边缘，现状地下水位埋深较大，达7～10m，植物生长不良，风沙作用强烈，属重、严重沙化区，考虑到所处位置相对较高，地下水位应恢复到7m以内，具体可通过西干渠调水以增大地下水的入渗量；其他沙化区多属轻—中度区，分布面积相对较小，周围多被林草田地包围，地下水位应控制在3～5m以内。

四、盐渍土分布区

区内盐渍化土、轻盐土除部分改良为农田外，其余大部分已归入自然保护区，其环境阈值按保护区的要求确定；中—重盐土目前规划改良或正在改良的有八片，分别是：安西的向阳、雁脖子、王家槽子、兔葫芦、七道沟农场南、七墩滩，以及花海盆地的毕家滩、独山子一带。上述改良区总面积4676万亩，其中地下水位埋深小于3m的面积为287万亩。改良技术方法主要是通过开挖排碱沟、竖井抽水等将地下水位降至25～3m以下。其余重—严重盐土区，因土壤含盐量太高，或地势低洼难于排水等原因目前尚难以改良。重—严重盐土区表层常常结有一层厚2～5cm的盐壳，致密坚硬，大多属于原生盐土，是土壤改良脱盐盐分的最终聚集地。笔者认为人类不可能将疏勒河水千百万年带来的盐分全部消耗掉，或长期溶滤于埋深大于3m的地下水中，而只能通过改良等措施将盐分集中迁移到某几个地段，从而使大部分地段成为可用之地。因此在不易改良的重—严重盐土区地下水位应回归自然，顺其自然。

五、农灌区

农灌区目前尚未出现大面积土壤次生盐渍化现象，但在敦煌—五墩一带，因地下水位强烈下降（水位埋深已达10～30m），已出现一些环境地质问题，如月牙泉湖水域面积逐年减少，五墩一带灌区的渠边树、埂边树出现树叶枯黄、树梢干枯、发育不良等现象。据调查分析，出现这些环境问题的主要原因是地下水开采量剧增和农灌节水使地下水入渗补给量减少所致。因此，在此类地区地下水位尚未恢复至树木根系所能汲取水分范围之内以前，节水措施应充分考虑树木的需水量，否则将会出现难以预料的后果。在此类地区地下水位也应恢复至7m以内。具体可采用增大地表水的引用量，减少地下水的开采量，使地下水逐渐恢复至7m以内。

1浅层地下水的适量扩大开采，促进了盐碱地土壤改良

浅层地下水开发使地下水位下降，特别是在地下水位埋藏比较浅的盐渍化地区，水位的降低，促进了盐碱地的土壤改良，同时减少地下水蒸发量。

据资料，新疆建设兵团五家渠灌区，20世纪50年代开垦初期地下水位较浅，但随着土地大面积的开发，大量引入地表水灌溉和洗盐，造成地下水位迅速上升，土壤次生盐渍化面积急增（232km2）。1963年实行竖井排灌后，加大了浅层地下水的开发量，至80年代地下水位普遍下降到3m以下，次生盐渍化面积减少为100km2。另一方面，竖井排灌前，全灌区878km2耕地中，有678km2的耕地因缺水而弃耕，实行了竖井排灌后，到1988年地下水开采增加到14×108m3/a，678km2弃耕地全部收复。据新疆水利厅1954～1979年资料，实行竖井排灌后，仅地下水位埋深0～3m 区内就减少地下水有效蒸发量（048～056）×108m3/a，转化为有效资源量。

青海柴达木盆地内分布大面积咸卤水—微咸水区，相对应的土壤含盐量高，盐碱地发育，严重影响了农作物生长与农民的收入。20世纪60年代以来开展了多项盐渍土的改良治理水文地质工作，采用井排进行治理，增大了浅层地下水人工开采量，加快了浅层地下水的循环交替，使地下水位下降从而降低了地下水的蒸发排泄量，再通过灌溉洗盐降低了土壤积盐程度及土壤含盐量，使盐碱耕地得以改良，促进了土壤环境良性发展，农作物产量增加，农民收入得到了提高。

河北平原在20世纪80年代以前，地下（微）咸水开采量很小，咸水埋藏浅，水、土中盐分多，直接导致旱、涝、盐、碱灾害的发生。20世纪80年代以后，随着经济的发展，地下（微）咸水的开采量逐渐增大，水位不断下降，减少或避免了咸水的蒸发，土壤中含盐量通过降水和田间水淋滤不断降低，改造了大片盐碱地，农业产量成倍增加。河北省盐碱地面积在20世纪60年代曾达到2300万亩，到70年代减少到1770万亩，80年代为1428万亩，据1995年统计资料，盐碱地只有350万亩，盐化程度变轻。另外，咸水水位下降有利于加强浅层地下水的垂直交替作用，促进咸水的淡化，增加可用水资源量，使浅层地下水处于良性的循环状态。

2区域地下水位下降，土地沙漠化趋势加重

在土地沙漠化的形成过程中，人为因素在某些地域起到了促进和加剧的作用，这与人类过度垦荒、不合理地开发利用水资源有直接关系。地表水在上游的截夺和对地下水的大量开采引起地表径流锐减、地下水位持续下降，沙质土壤中水分减少，土壤退化，植被枯萎，导致土地沙化趋势加重。

疏勒河流域自从双塔水库修建以后，河流下游水量减少甚至断流，绿洲萎缩或整体消亡，河道变为流动沙丘。目前，长沙岭沙漠每年以2m的速度向西移动，仅1990年以来北桥子被沙埋压田林就达7995亩。花海盆地20世纪50年代至今沙丘前移50～80m，双塔—锁阳城、安西黄墩子农场一带已演化为严重沙化地。据TM片解译和对有关资料的对比分析，80年代疏勒河区内沙漠化土地总面积303959km2，90年代306612km2（表6-6），增加2659km2，增幅不大，但不同类型的沙漠化土地不同时期在各盆地的分布面积变化较大。90年代与80年代相比，全区沙地面积一直处于增长状态，玉门踏实、花海盆地增幅分别为389%、642%，安敦盆地基本不变；玉踏、花海盆地盐碱沙地面积增大，增幅分别为398%、135%，安西敦煌盆地减少，降幅10%。

表6-6 疏勒河流域沙漠化土地不同时期面积统计表（遥感解译）

（程旭学等，2009）

银川平原1987年、1997年及2004年丰水期的三期卫星影像数据解译成果表明：近20年来，银川平原土地沙化面积总体呈减弱趋势（表6-7），尤其是自1997年至今土地沙漠化面积减少了432%，但其总体分布范围的变化不明显。其中潜在沙化及轻度沙化区的面积及分布范围动态变化较小，而严重沙化及中度沙化区的分布面积呈明显缩小的趋势。1987年银川平原土地沙化总面积为179426km2，占银川平原土地总面积的2542%。其中潜在沙化土地、轻度沙化区、中度沙化区、严重沙化区分别占沙化土地面积的6215%、1626%、1460%和70%；1997年各级沙化土地的分布范围与1987年相比，轻度沙化区面积明显增大，但中度沙化区分布面积明显减小；2004年各级沙化土地的分布范围与1997年相比变化不大，但其分布面积明显减小，尤其是在银川市南郊植物园及北部南梁农场等地沙化土地面积大幅减少。

表6-7 各时段沙化土地面积统计表 （单位：hm2）

（吴学华等，2009）

松嫩平原近20年来沙化土地总面积扩大，局部地段有所减少。沙地面积变化情况是中度、重度沙地增多，尤其是中度沙化面积增加较多，而轻度沙化面积有所减少。在过去的15年里，土地沙化面积增加了87931hm2，比1986年增长了643%，平均每年增加5862hm2，年平均增长 043%。其中，轻度沙化面积减少 1615hm2，比 1986年减少了028%；中度沙化面积增加72730hm2，比1986年增加了1026 %；重度沙化面积增加了16816hm2，比1986年增加了2020%（图6-6）。不同地貌沙地变化情况是低平原和山前倾斜平原中度与轻度沙化增加较快，高平原沙地呈现减少的趋势。其中通榆县、杜尔伯特蒙古族自治县、长岭县、前郭县及内蒙古境内原沙化比较严重的地区变化不大，肇东市和肇州县沙化面积有所减少，大庆、齐齐哈尔、泰来及肇源县沙地面积增加较多，增加的沙地主要是中度和轻度沙地。

图6-6 松嫩平原土地沙化程度面积

（据赵海卿等，2009）

3灌区引水灌溉，导致地下水的强烈蒸发，土壤次生盐渍化程度逐渐加重

由于农业灌溉大量用水，导致灌区地下水的强烈蒸发，水中的盐分不断在地表聚集，加之大量开采微咸水进行灌溉，加重了土壤盐渍化程度。

根据遥感解译结果，准噶尔盆地盐渍化耕地面积从20世纪70年代后由3100km2增加到5600km2，盐渍化耕地面积占耕地总面积的比例从1837%增加到237%；人工绿洲生态系统中盐渍化耕地面积及荒漠生态系统中盐质荒漠的面积也逐渐增加；总的盐渍化面积从071×104km2增加到17×104km2，占盆地总面积比例从26%增加到43%（图6-7）。

图6-7 准噶尔盆地盐渍化面积变化

（据谌天德等，2009）

根据遥感解译结果，疏勒河流域玉门踏实盆地盐渍化土地面积 20世纪 70年代39795km2（表6-8），80年代44514km2，90年代47928km2，90年代比70年代增加了8133km2，增幅204%，增加的主要为玉门踏实盆地湿地萎缩并转化为盐渍化土地；花海盆地80年代盐渍化土地面积23524km2，90年代24037km2，相对稳定，与当地盐渍土改良有关。安西敦煌盆地80年代盐渍化土地面积57957km2，90年代60914km2，90年代比80年代增加了2957km2，增幅53%，增加的主要为玉门关以西的湿地萎缩并转化为盐渍化土地。全区80年代盐渍化土地面积125995km2，90年代132879km2，90年代比80年代增加1959km2，增幅54%。

表6-8 疏勒河流域盐渍化土地20世纪不同时期面积统计表（遥感解译）

（程旭学等，2009）

西辽河平原1980年和2000年两期土地盐渍化的遥感调查解译结果表明，内蒙古部分盐渍化土地面积增加了26248hm2。其中，中度盐渍化和重度盐渍化面积有所增加，轻度盐渍化面积有所减少，辽宁部分盐渍化土地面积增加了1887860hm2，吉林部分盐渍化土地面积减少了360957hm2，中度盐渍化面积有所减少，重度盐渍化面积有所增加。

松嫩平原1950年以前盐碱化面积并不大，程度也比较低，多以斑块状散布在低平原上。据1986年和2001年两期遥感影像解译的土地盐渍化结果显示：在此15年里，松嫩平原盐化土壤面积共增加了2171×104hm2，比1986年增长了2104 %。其中轻度盐渍化土地增加了088×104hm2，较1986年增加了244%；中度盐渍化土地增加383×104hm2，增加了955%；重度盐渍化土地增加最快，面积增加了17×104hm2，比1986年增长了6304%（图6-8）。其中引渠灌溉抬升了潜水水位导致土壤发生了盐碱化是主要原因之一，1986年至2001年，区内水田面积增加了4764×104hm2，增长了1073%。

图6-8 松嫩平原盐渍化程度变化

（据赵海卿等，2009）

4地下水过量开采导致地层岩土力学平衡破坏而产生变形，引发地面持续沉降等地质灾害

地面沉降是各种因素综合作用的结果，但是沉降量的大小直接与地下水开采量有关。开采地下水只是形成地面沉降的外部条件，而产生地面沉降的内在因素与地质结构密切相关，同时受地层中粘性土厚度的控制，局部地段可能与石油、天然气的开采有关。我国北方地面沉降比较严重的是华北平原，山西盆地和松嫩平原等局部地区也有发生。

据有关部门监测，1965～1975年，河北平原地面沉降仅发生在12个水位下降漏斗中心地带；1975～1979年，随着地下水的大规模开采，地面沉降的范围有所扩大，已涉及沧州、保定、衡水、任丘、南宫、霸州、大城、曲周、唐海、晋州等水位下降漏斗区。1979～1983年，累计地面沉降量大于500mm 面积达到29km2，沧州、保定、任丘、霸州等沉降中心的平均沉降速率达78～473mm/a。1983～1989年，随着地下水位下降速率的加快，地面沉降的速率也开始加快，范围进一步扩大，累计地面沉降量大于500mm的面积达到508km2，沉降速率增大到234～765mm/a。进入90年代以来，由于人为控制，开采减少，部分地区深层地下水位的下降速率开始减缓，但地面沉降仍在发展（图6-9）。1999年河北平原地面沉降大于 200mm 的面积达 42120km2，大于 300mm 的面积达18718km2，大于 500mm 的面积达 6430km2，主要沉降中心的地面沉降速率为 349～1315mm/a。河北平原地面沉降均分布于地下水集中开采区，沉降的产生和发展过程与地下水的开采过程基本保持同步且略为滞后，其分布范围与地下水水位下降漏斗基本一致。地面沉降量与地下水水位下降幅度呈正相关。

图6-9 典型监测点地面沉降历时曲线图

（据张兆吉等，2009）

天津市宝坻断裂以南的广大平原区均有不同程度的地面沉降，面积 879812km2，其中累计沉降量超过1000mm的面积达408048km2，并形成了市区、塘沽区、汉沽区及海河下游地区等几个沉降中心。这一大范围的沉降区域已与临近的河北省地面沉降区连成一片，构成华北平原地面沉降区的一部分。多年来，随着深层水的大量开采，地下水位持续下降，市区形成河北大街、北站外、河东大王庄和大直沽-陈塘庄四个沉降中心，至1985年四个沉降中心累计沉降量分别为 239m、234m、237m和225m，年沉降速率平均约100mm。为治理地面沉降，市政府自1986年始至1997年已实施四期三年控沉计划，1998年为第五期实施计划的第一年。市区地下水开采量已由1985年的1×108m3/a左右减至1998年的024×108m3/a，地下水开采强度由274m3/a·km2减至529m3/a·km2，地面沉降明显减缓，局部地区偶有回弹；至2002年，累计沉降量最大的地区为：北运河、子牙河及新开河交汇地区，有连续历史资料记载的累计沉降量大于25m 的面积为32km2，大于20m 的面积约50km2。中环线内累计沉降值已大于15m。近年来，外环线以外地带沉降量呈增大趋势，西青区杨柳青镇2002年平均沉降值57mm，滨海地区已形成塘沽、汉沽、大港及海河下游等地面沉降漏斗中心。塘沽沉降中心位于上海道河北路，1959～2002年43年累计沉降318m，已低于平均海水面085m，上海道河北路一带低于海平面的面积约8km2。汉沽区沉降中心位于寨上及河西一带，已有9km2的地区低于平均海水面，20 余km2面积的标高接近海平面。至 2002年大港区最大累计沉降量为13m，海河下游累计沉降量已达19m。另外，值得注意的是，天津经济技术开发区以20～30mm/a的速度沉降；2002年天津港沉降值 16mm；防潮堤在塘沽段沉降值21mm，汉沽段42mm，大港段17mm。此外，静海县东北部和武清杨村镇累计地面沉降量均超过1m。

引滦入津工程实施后，天津市区、塘沽区地下水开采量大幅减小，第Ⅱ、Ⅲ含水组水位回升，地面沉降量大幅减小；汉沽区、大港区地下水开采量增加的趋势也得到一定的扼制，地面沉降量保持相对稳定。由于武清区、西青区、津南区地下水开采量仍较大，并且保持持续增大的趋势，逐渐变成了新的地面沉降漏斗，1990～1999年间武清县杨村年平均沉降量超过110mm/a，西青区辛口镇部分地区年平均沉降量超过90mm/a。

截至1999年，北京市地面沉降区分布呈南北两个大区（北京市地质矿产勘查开发局，2008），沉降量大于50mm的面积为2815km2，大于100mm的面积为1826km2。北区主要分布于城区东南的朝阳区、通州区以西、昌平区以南、顺义区的西南部，沉降大于50mm的面积约1851km2。主要包括东八里庄—大郊亭、来广营、昌平沙河—八仙庄及顺义平各庄四个沉降区，沉降中心区最大累计沉降量接近850mm。该区东部还零星分布着一些面积小的沉降区，如顺义区的北务、通州区的徐辛庄、新河等地，沉降量已达到了100mm。南区主要分布于大兴区南部的榆垡、礼贤一带，沉降的大于50mm面积约964km2。北京地面沉降大致分为以下四个阶段：

1）1955～1973年为地面沉降形成阶段，地面沉降中心发生在东八里庄纺织工业区至酒仙桥电子工业区一带。1955～1966年东郊东八里庄纺织工业区地面累计沉降量为58mm，年平均沉降速率为48mm/a。酒仙桥电子工业区地面累计沉降量为30mm，年平均沉降速率为25mm/a。1966～1973年沉降范围扩展，沉降量大于50mm面积为400km2，来广营开始出现沉降，年均沉降量为160mm/a，东八里庄—大郊亭年均沉降速率增加到了282mm/a。

2）1973～1983年为地面沉降发展阶段，特点是沉降速度高，沉降范围相对集中。七十年代初随着地下水开采量增加，水位急速大幅度下降，地面沉降快速发展。据1983年5月测量资料，东郊地面沉降区沉降量大于50mm面积达600km2，其中，地面累计沉降量大于100mm的面积为190km2，在大郊亭和来广营地区形成了似亚铃状的南、北两个地面沉降中心。据东郊的内燃机总厂内双陶1号水准点测量资料，1955～1983年，该点地面累计沉降量为590mm，年平均沉降速率为31mm/a。在1979年至1980年个别地面水准监测点的沉降量甚至达到81mm。

3）1983～1999年为地面沉降扩展阶段，老沉降区的沉降速率减缓，但沉降面积却在迅速扩大成为这一时期的特点。北京东郊的内燃机总厂内双陶1号地面水准点1987年地面累计沉降量达665mm，1999年地面累计沉降量达722mm，是北京市地面沉降量最大的水准点，1987～1999年平均沉降速率为57mm/a，沉降速率逐步减小。来广营沉降区1987～1999年平均沉降速率为198mm/a，沉降保持高速发展。北京城市边缘地带及远郊区（如通州城关、顺义天竺、昌平沙河镇、大兴榆垡镇等地区）地下水开采量不断增加，超采区范围继续扩大。超采范围的扩大不仅形成了许多新的地下水降落漏斗区，而且使沉降范围进一步扩展。新形成的沙河—八仙庄沉降区、大兴礼贤—榆垡沉降区和顺义平各庄沉降区1987～1999年平均沉降速率分别为296mm/a、242mm/a和192mm/a，均呈现出高速发展的态势。

4）1999年至今，北京地面沉降处于快速发展阶段，沉降范围逐渐扩大，沉降中心的累计沉降量增加。

图6-10 太原市沉降中心分布概图

（据韩颖等，2009）

太原市地面沉降自20世纪50年代末发现，至80年代沉降加剧。沉降区北起上兰镇，南至刘家堡乡郝村，西抵西镇，东达榆次西河堡村；南北长约39km，东西宽约15km，沉降面积为548km2（图6-10），到2000年范围已达548km2，最大沉降区位于吴家堡，达2815mm，年沉降率6397mm/a；最大沉降速率达405m/a。经过调查分析相关资料，太原市四个地面沉降区的分布与该区四个水位降落漏斗的分布与变化相吻合。

根据太原市地面沉降历史演变特征，可划分出三个沉降阶段：①沉降中心初步形成阶段（1956～1980年），② 沉降快速发展阶段（1981～1989年），③ 沉降急剧扩张阶段（1990～2000年）。在1965年之前，区内无明显地面沉降现象；1965～1970年之间，太原市盆地地面缓慢下沉，沉降速率甚小；到1971～1980年间，盆地进入不均匀沉降时期，在此期间吴家堡沉降中心首先形成；1981～1989年为太原市地面沉降的快速发展阶段，此期间盆地地面快速下沉，西张、万柏林、下元3个沉降中心接连形成，吴家堡沉降中心进一步发展，其沉降量、沉降规模、沉降速率仍然为区内最大；1990～2000年间，市内地面沉降发展至急剧扩张阶段，4个沉降中心的面积均大规模扩张，沉降区呈现出向榆次方向扩张的趋势。

对太原市的地下水开采历史进行分析，可以发现该区的地下水开采历史与地面沉降演变历史非常相似。1949～1959年，太原市的地下水开发利用以边山岩溶水开采为主，孔隙水开采量不足4×104m3/d；1960～1970年，太原市的孔隙水开发利用也仅限于开采浅层水及部分中层水，自备井不足百眼，以 1965年为例，开采量仅3293×104m3/d。以上两个阶段对应于市内地面沉降的缓慢下沉阶段。1971～1981年，太原市孔隙水开采进入超采阶段，以1981年为例，孔隙水开采量为127×104m3/d，在此期间，区内孔隙地下水位大幅度下降，区域性降落漏斗开始形成，上部承压含水层基本被疏干—这一时期对应于地面沉降的不均匀下沉阶段。1982～2002年，出于工农业生产与居民生活的需要，太原市孔隙水开采量仍然居高不下，同时，由于上部承压含水层被疏干，开采深度也大大增加—这一时期对应于地面沉降的快速发展和急剧扩张阶段。

此外，长期的大规模孔隙水开采使太原市内形成了4个大的水位下降漏斗中心，在地理位置上恰好分别对应于区内的4个沉降中心。由此可见，太原市地面沉降应是由于不合理开采（超采）地下水而引起孔隙水压力下降，土体骨架所承担的有效应力增加，从而使粘性土层释水压密，产生塑性变形，最终引发地面沉降。

大同盆地的地面沉降开始于20世纪70年代，直到80年代初，地面沉降量显著增加。在此后的10年中，随着地下水开采量逐年增加，地面沉降速率呈现出逐年加快的特点。1988～1993年监测到平均沉降速率为17～23mm/a，其中心一直处在城西区的时庄—西韩岭和制药厂一带，5年累计最大沉降量达124mm，地面沉降波及面积达160km2。近年来，抽水量持续上升，该市地面沉降已进入沉降加速阶段。地下水开采与地面沉降密切相关，已有的漏斗将逐渐扩展形成一个波及全市区有多处下降中心的大漏斗，主要包括城西漏斗、城南漏斗、城北古店—白马城漏斗和御河铁路桥漏斗（图6-11）。

哈尔滨市区长期超采地下水，使地下水类型由承压含水层转为非承压含水层，地下水位低于含水层顶板10～18m，单井涌水量衰减30%～50%；漏斗中心地面沉降达6382mm。大庆油田长期超采地下水，导致形成了5560km2的地下水位降落漏斗，漏斗中心地面最大沉降量曾达到99mm。

图6-11 大同市地面沉降与地下水降落漏斗平面分布图

（据韩颖等，2009）

1—地下水降落漏斗封闭等值线（m）；2—地面沉降等值线（mm）；3—地下水位等降深线（m）；4—地裂缝