第二节　地下水开发利用程度

本节以地下水取水井专项普查数据为基础，结合经济社会用水情况调查、第二次全国水资源调查评价和全国水资源综合规划等成果，对地下水开采模数、地下水开采系数、井灌区地下水亩均取水量、地下水供水占经济社会用水比例等指标进行了综合分析。

一、地下水开采模数

地下水开采模数是指单位面积上的地下水开采量，可以直观地反映地下水开采强度的区域分布特点。本次以县级行政区为基本计算单元对2011年地下水开采模数进行了分析计算，并采用统计学的聚类分析法对地下水开采模数进行了聚类分析，分别划分为高强度、中高强度、中强度、中低强度、低强度五个等级，为科学分析地下水开采模数的分布特点提供了基础；同时，以水资源一级区、省级行政区、地貌类型区为单元对地下水开采模数的区域特点进行了分析。

（一）开采模数等级划分

1.等级划分标准

基于地下水取水井专项普查的基础数据，以县级行政区为基本单元计算全国2011年地下水开采模数。2011年全国平均地下水开采模数为1.2万m3/（km2·a），其中浅层地下水开采模数为1.0万m3/（km2·a），全国各县级行政区地下水开采模数范围为0～96.1万m3/（km2·a）。省级行政区地下水开采模数基本情况统计见附表A13。

为了进一步分析揭示地下水开采模数在全国的分布特点与规律，采用聚类分析法对地下水开采模数进行等级划分，聚类分析法的原理和计算方法详见井密度等级划分相关文字。本书以全国各县级行政区地下水开采模数为对象集合，采用聚类分析法进行分类，并结合地下水开采模数指标的特点和精度要求，确定地下水开采模数的等级划分标准，浅层地下水开采模数等级划分采用与地下水开采模数相同的标准，地下水开采模数等级划分标准见表3－2－1。

2.等级划分

依据上述方法确定的地水开采模数等级划分标准，将本次普查各县级行政区的地下水开采模数划分为高强度、中高强度、中强度、中低强度、低强度五个等级，各强度等级的县级行政区数量呈现“金字塔”形特点。其中，2011年地下水开采模数为高强度的县级行政区47个，占县级行政区总数的2%；地下水开采模数为中高强度的县级行政区89个，占县级行政区总数的4%；地下水开采模数为中强度的县级行政区166个，占县级行政区总数的6%；地下水开采模数为中低强度的县级行政区311个，占县级行政区总数的11%；地下水开采模数为低强度的县级行政区2255个，占县级行政区总数的77%。

全国2011年地下水开采模数为中等强度及以上的县级行政区共计302个，主要分布在河北、河南、山东、辽宁、内蒙古、黑龙江6省（自治区），多位于黄淮海平原、东北平原地区。河北省地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有101个，其中59个为粮食主产县；河南省地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有70个，其中27个为粮食主产县；山东省地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有28个，其中11个为粮食主产县；辽宁省地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有18个，其中4个为粮食主产县；黑龙江省地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有12个，其中9个为粮食主产县。

全国2011年浅层地下水开采模数为中强度及以上的238个县主要分布在河北、河南、山东、辽宁、内蒙古、黑龙江6省（自治区），黄淮海平原、东北平原分布较多。河北省浅层地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有76个，其中49个为粮食主产县；河南省地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有53个，其中31个为粮食主产县；山东省浅层地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有25个，其中15个为粮食主产县；辽宁省浅层地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有18个，其中4个为粮食主产县；黑龙江省浅层地下水开采模数为中强度及以上的县级行政区有11个，其中9个为粮食主产县。

省级行政区县域地下水开采模数等级分布情况见附表A14，省级行政区地下水开采模数中等强度县数量分布情况见图3－2－1，省级行政区浅层地下水开采模数中等强度县数量分布情况见图3－2－2。

（二）开采模数分区特点

1.水资源一级区

地下水开采模数在各水资源分区存在明显差异，北方地区地下水开采模数明显高于南方地区。在10个水资源一级区中，海河区地下水开采模数最高，整体达到7.0万m3/（km2·a），县域最高达到96.1万m3/（km2·a）；其次是淮河区、辽河区、松花江区和黄河区，地下水开采模数均高于全国平均值；珠江区、西北诸河区、东南诸河区与西南诸河区地下水开采模数很低；浅层地下水开采模数在水资源一级区的分布特点与地下水开采模数类似。水资源一级区地下水开采模数情况见表3－2－2。

2.省级行政区

从省级行政区普查数据汇总成果来看，地下水开采模数差异较大，北方省份地下水开采模数明显高于南方省份。地下水开采模数最大的北京市为9.8万m3/（km2·a），地下水开采模数较大的省份依次还有河北、河南、山东等省；宁夏、海南、甘肃、浙江、湖南、广东、新疆、内蒙古、江西、湖北、广西、福建、四川、上海、重庆、云南、贵州、青海、西藏19省（自治区、直辖市）地下水开采模数小于全国平均值，其中四川、上海、重庆、云南、贵州、青海、西藏7省（自治区、直辖市）地下水开采模数在0.5万m3/（km2·a）以下。省级行政区地下水开采模数和浅层地下水开采模数见图3－2－3、图3－2－4和附图D12、附图D13。

3.地貌类型区

全国2011年地下水开采模数为1.2万m3/（km2·a），其中平原区开采模数为3.1万m3/（km2·a），山丘区开采模数为0.3万m3/（km2·a），平原区地下水开采模数明显高于山丘区。

全国2011年浅层地下水开采模数为1.0万m3/（km2·a），其中平原区开采模数为2.8万m3/（km2·a），山丘区开采模数为0.3万m3/（km2·a），平原区地下水开采模数明显高于山丘区。

各省级行政区地下水开采模数、浅层地下水开采模数基本符合平原区大于山丘区的特点，且北方省份平原区地下水开采模数一般大于南方省份平原区地下水开采模数。省级行政区不同地貌类型区地下水开采模数见附表A15，省级行政区平原地下水开采模数分布情况示意见图3－2－5，省级行政区平原区浅层地下水开采模数分布情况示意见图3－2－6。

二、地下水开采系数

本书利用第二次全国水资源调查评价的平原区浅层地下水可开采量，分析了2011年平原区浅层地下水开采系数（2011年平原区浅层地下水开采量与多年平均可开采量之比），开采系数大于100%表明地下水实际开采量大于可开采量，存在地下水超采，开采系数小于100%的地区，局部亦可能发生超采。深层承压水因其难以补给和更新，其开采量一般均视为超采量。

本节采用K平原区表示平原区2011年浅层地下水开采系数，计算公式为

K平原区＝平原区2011年浅层地下水开采量/平原区浅层地下水可开采量

从全国范围来看，本次普查2011年浅层地下水开采量为986.92亿m3，深层承压水开采量为94.33亿m3。其中平原区2011年浅层地下水开采量779.93亿m3，平原区2011年浅层地下水开采系数为63%。

从省级行政区来看，北方地表水资源缺乏地区浅层地下水开采系数普遍较高，尤其是黄淮海平原、东北平原地区和西北内陆各省。平原区2011年浅层地下水开采系数超过100%的省级行政区有河北、甘肃2省，分别为115%、109%；平原区2011年浅层地下水开采系数在80%～100%区间的省级行政区有河南、山西、山东、黑龙江、新疆5省（自治区），分别为99%、97%、85%、81%、80%；平原区2011年浅层地下水开采系数在50%～80%区间的省级行政区有辽宁、北京、吉林、福建、内蒙古、天津6省（自治区、直辖市），其他省级行政区平原区2011年浅层地下水开采系数低于50%。

从地级行政区来看，多个地区平原区2011年浅层地下水实际开采量超过多年平均可开采量，即平原区2011年浅层地下水开采系数超过100%，如河北省的石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、邢台、保定6市，河南省安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳、许昌6市，山东省的青岛、淄博、烟台、济宁、泰安5市，北京市部分区县，甘肃省的嘉峪关、金昌、酒泉3市，新疆乌鲁木齐、克拉玛依、吐鲁番、哈密、昌吉回族自治州5地区（州）。省级行政区平原区2011年浅层地下水开采系数见图3－2－7和附表A16。

三、井灌区灌溉用水指标

依据本次普查经济社会用水调查专项成果，2011年全国农业实际灌溉毛用水指标为451m3/亩（含耕地和非耕地灌溉用水），其中东部地区400m3/亩、中部地区406m3/亩、西部地区559m3/亩。不同省级行政区农业实际灌溉用水指标差异较大，范围在196～996m3/亩区间；其中黄淮海平原的北京、天津、河北、河南、山东等省（直辖市）农业灌溉用水指标一般在300m3/亩以内；东北地区的黑龙江、吉林、辽宁3省农业灌溉用水指标相对较大，一般在500m3/亩左右；南方省份农业灌溉用水指标普遍较高，如广东、广西、海南等省（自治区）在800m3/亩以上；青海、宁夏、新疆等西部省（自治区）农业灌溉用水指标较高，与当地特殊的气候条件和洗盐灌溉等特殊需求密切相关。

从本次地下水取水井专项普查成果来看，全国井灌区农业灌溉亩均地下水取水量为233m3/亩，其中东部地区225m3/亩、中部地区218m3/亩、西部地区较高为285m3/亩。不同省级行政区井灌区农业灌溉亩均地下水取水量指标差异较大，范围在108～452m3/亩区间。

从2011年井灌区农业灌溉亩均地下水取水量与同一行政区域农业灌溉平均用水指标对比情况来看，井灌区农业灌溉亩均地下水取水量基本均小于当地农业灌溉平均毛用水指标，但两指标差距在省际之间不尽相同，其中北京、天津、河北、山西、河南、山东等省（直辖市），两指标比较接近，地表水灌区和井灌区的亩均灌溉用水指标差异不大，而在南方省份井灌区农业灌溉亩均地下水取水量明显小于当地农业灌溉平均用水指标。省级行政区井灌区农业灌溉亩均地下水取水量与当地农业灌溉亩均毛用水量对比情况见图3－2－8。

四、地下水供水占经济社会用水比例

地下水供水对经济社会发展起着重要的支撑作用，尤其是在北方地区，地表水资源相对缺乏，经济社会用水总量中地下水比例较大，部分地区地下水供水量超过了地表水，成为经济社会供水的主要水源。

全国2011年地下水开采量1081.25亿m3，约占经济社会用水总量6213.29亿m3的17.4%；其中用于城镇生活的地下水开采量85.33亿m3，占城镇生活总用水量的12.8%，用于乡村生活的地下水开采量169.53亿m3，占乡村生活总用水量的59.3%；用于工业的地下水开采量73.59亿m3，占工业总用水量的比例较低为6.2%；用于农业灌溉的地下水开采量753.80亿m3，占农业灌溉总用水量的18.5%。

北方地区地下水供水量占经济社会用水总量的比例普遍较高，总体达到34.0%，其中河北省比例高达78%，山西、河南、北京、黑龙江、内蒙古、辽宁6省（自治区、直辖市）比例均超过40%；而南方地区地下水供水量占经济社会用水总量的比例一般较低，总体仅为3.5%。地下水开采量占经济社会总用水量的比例见表3－2－3，全国经济社会各业总用水量中地下水水源占比见图3－2－9。

从省级行政区来看，各省经济社会用水的水源组成差异较大，北方省份经济社会用水中地下水水源比重一般高于南方省份，主要分布特点如下。省级行政区地下水开采量占经济社会用水量比例见附表A17。

（1）全国经济社会总用水量中地下水比例为17.8%，其中河北省地下水比例高达78%，山西、河南、北京、黑龙江、内蒙古、辽宁6省（自治区、直辖市）地下水比例超过40%，云南、贵州、四川、湖南、湖北、广东、广西等南方省份一般以地表水为主，地下水比例很小。省级行政区经济社会总用水量水源组成情况见图3－2－10和图3－2－11。

（2）全国农业灌溉总用水量中地下水比例为18.5%，北方省份农业灌溉总用水量中地下水比例明显高于南方，其中河北省灌溉用水量中地下水比例最高为89%，河南、北京2省（直辖市）农业灌溉水量中地下水比例超过50%，黑龙江、山西、内蒙古、山东4省（自治区）农业灌溉水量中地下水比例亦较高，云南、贵州、四川、湖南、湖北、海南、广东、广西等南方省份农业灌溉一般以地表水为主，地下水比例很小。省级行政区农业灌溉总用水量水源组成情况见图3－2－12和图3－2－13。

（3）全国工业及生活总用水量中地下水比例为15.3%，北方省份地下水比例高于南方，其中新疆、河北、山西3省（自治区）工业及生活总用水量中地下水水源比例均超过50%，宁夏、辽宁、北京、内蒙古4省（自治区、直辖市）地下水比例超过40%，云南、贵州、浙江、福建、广东等南方省份工业及生活总用水一般以地表水为主，地下水比例很小。省级行政区工业及生活总用水量水源组成情况见图3－2－14和图3－2－15。