時間:2011-07-08來源:
摘要:地下水資源是邯鄲市生產(chǎn)、生活的主要水源或唯一水源。隨著邯鄲市國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水資源供需矛盾日益突出和尖銳,能否保證深層地下水資源可持續(xù)利用是關(guān)系到邯鄲國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的關(guān)鍵問題。本文根據(jù)邯鄲平原近30 年深層地下水的開發(fā)利用情況和存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究,提出今后對深層地下水可持續(xù)開發(fā)利用的對策和建議。
關(guān)鍵詞:水資源;深層地下水;可持續(xù)利用;邯鄲平原
一、引言
邯鄲市是河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)之一,鋼鐵、煤炭、電力、化工、建材等工業(yè)企業(yè)星羅棋布,糧食、蔬菜、棉花等多項(xiàng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)縣(市)被列為河北省生產(chǎn)基地。截止到2008 年底,邯鄲市人均GDP 達(dá)到18430 元,是改革開放之初1980 年人均GDP 的37 倍。經(jīng)濟(jì)的快速增長帶來的生態(tài)環(huán)境等問題日益凸顯,尤其是20 世紀(jì)70 年代以來,地下水開采和地表水?dāng)r蓄等人類活動日益增強(qiáng)及連續(xù)多年的氣候干旱等多重作用,導(dǎo)致山區(qū)河流徑流量日益衰減,平原河流大部分干涸無水,地下水成為邯鄲平原的主要水源或唯一水源。水資源嚴(yán)重短缺,導(dǎo)致地下水連年超采,環(huán)境地質(zhì)問題持續(xù)發(fā)生,生態(tài)功能和社會功能嚴(yán)重削弱,對邯鄲的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來一定影響,成為制約邯鄲平原發(fā)展的主要因素之一。因此,對邯鄲平原深層地下水資源可持續(xù)利用研究,關(guān)系到該地區(qū)的水資源安全和水資源可持續(xù)利用等重大水資源問題的決策。
二、研究區(qū)概況
(一)研究區(qū)基本概況
邯鄲平原位于河北省最南部,地處北緯36°06'~36°57',東經(jīng)114°24'~115°29'之間。東與山東省毗鄰,南與河南省接壤,西依太行山,北臨河北省邢臺市,包括邯鄲市(縣)、臨漳、魏縣、大名、館陶、曲周、肥鄉(xiāng)等14 個縣市,區(qū)域面積7514.6km2,是邯鄲市總面積的60.4%。全區(qū)屬暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),多年平均降水量535.8mm;多年平均水資源量69446 萬m3;人均水資源占有量106m3,是全國人均水資源占有量的1/21。
(二)研究區(qū)水文地質(zhì)與深層地下水
邯鄲平原屬華北斷拗帶的一部分,地層主要由新生界第四系松散沉積物構(gòu)成,區(qū)域分布由西向東分別為山前沖洪積物,中部沖湖積物及東部沖積物,其厚度在山前平原地帶為200~300m,中東部350~500m,厚者達(dá)500~600m。深層地下水是指第四系中深層承壓含水層組中的孔隙地下水。在山前平原區(qū),包括第Ⅲ含水層組和第Ⅳ含水層組;在中東部平原區(qū),是指咸水體以下的深層地下淡水,包括第Ⅱ含水層組下部和第Ⅲ、第Ⅳ含水層組。其中,第Ⅱ含水層組底版埋深由山前的40~160m,發(fā)展到中東部的160~280m,含水層總厚度20~40m;第Ⅲ含水層組底版埋深在山前為80~360m,逐步過度到中東部的360~420m,含水層總厚度山前20~30m,中東部30~40m 或40~50m,漳河古河道帶中心部位可達(dá)60~70m;第Ⅳ含水組底版埋深在300~560m,含水層總厚度20~40m。
三、深層地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀
(一)開發(fā)利用現(xiàn)狀
邯鄲平原地下水的開發(fā)利用歷史由來已久,20 世紀(jì)70 年代以前,主要開采淺層地下水,但隨著打井技術(shù)的不斷提高,淺層地下水開發(fā)利用帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益的同時,也充分鼓舞了人們進(jìn)軍深層水開采的速度。據(jù)《邯鄲市水資源評價》資料統(tǒng)計,自20 世紀(jì)70 年代初開始建設(shè)深井到2008 年底,邯鄲平原實(shí)有深井6687 眼,深層水開采量也由70 年代初的零開采增加到1981年的13028 萬m3,發(fā)展到2008 年的30196 萬m3。1981~2008年深層水開采量見圖1。
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圖1 邯鄲平原深層水歷年開采量折線圖
對邯鄲平原1981~2008 年深層水開采量計算分析后可以看出:一是28 年間,年平均開采量達(dá)到21385 萬m3,是當(dāng)?shù)厣顚拥叵滤拗崎_采量4682 萬m3 的4.57 倍;二是深層地下水年均開采遞增率高達(dá)3.16%,且大致呈逐年遞增趨勢。其中,1981~1990 年間年均遞增率最高為3.88%,1990~2000 年間年均遞增率降低為2.79%,2000~2008 年間年均遞增率又上升為2.82%;三是深層水開采量使用十分廣泛,涉及生活、農(nóng)業(yè)和工業(yè)各個用水部門;四是由于多年連續(xù)超采,已造成地面沉降、降落漏斗等諸多生態(tài)環(huán)境問題,并正在持續(xù)惡化。
(二)深層地下水水位動態(tài)
自20 世紀(jì)70 年代以來,隨著邯鄲平原深層地下水開采量的不斷增加,地下水位逐年下降,期間偶遇大水年份時水位雖有回升,但總體呈下降趨勢,截止到2008 年底,平原區(qū)深層地下水平均埋深已達(dá)到49.61m,與10 年前的1998 年相比,地下水位平均下降了10.33m,年平均下降速率為1.03m/a。下降幅度>15.0m的區(qū)域主要集中在深層地下水漏斗分布的區(qū)域內(nèi),包括曲周、邱縣、館陶等縣。邯鄲平原深層地下水1998~2008年平均埋深過程見圖2。
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圖2 邯鄲平原1998~2008 年平均埋深過程線圖
(三)深層地下水水位降落漏斗
據(jù)觀測資料分析,邯鄲平原深層地下水水位降落漏斗位于邯鄲平原中東部沖湖積區(qū)域,主要包括曲周、邱縣、館陶、肥鄉(xiāng)、廣平、魏縣大部及大名縣北部,發(fā)育于第二含水組下部、第三含水組及第四含水組,開采深度在200~400m 之間,為常年混合開采型漏斗。目前,該漏斗北部已與衡水、滄州復(fù)合型大漏斗相連。
由于深層地下水補(bǔ)給困難,而連續(xù)超采導(dǎo)致地下水水位大幅度下降,漏斗發(fā)展迅速。漏斗中心水位埋深、漏斗影響面積分別由1997 年低水位期發(fā)現(xiàn)時的50.13m和656.0km2 下降到2000 年低水位期的68.76m和2645km2;2008 年低水位期,受邯鄲平原“生態(tài)水網(wǎng)”的影響,漏斗中心水位埋深回升到64.47m,影響面積擴(kuò)展到2971km2。可見,隨著時間的推移,若不采取補(bǔ)救措施,深層地下水水位降落漏斗將繼續(xù)擴(kuò)展下去。
四、深層地下水開發(fā)利用存在的問題
(一)開發(fā)利用缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和有效管理
水資源是一個統(tǒng)一的自然系統(tǒng),地下水和地表水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,是不可分割的統(tǒng)一體,但由于對水資源開發(fā)利用缺乏流域統(tǒng)籌規(guī)劃和有效管理,造成流域上下游水資源分配不盡合理,尤其上游大量蓄水和引水,造成下游河流斷流,地下水成為部分縣市的主要水源或唯一水源,而超量開采導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市用水十分困難,生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。
(二)利益驅(qū)動和現(xiàn)有水資源供給不足導(dǎo)致深層水常年超采
由于深層地下水水質(zhì)較好且開發(fā)成本相對較低,受到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活等用水部門的青睞。農(nóng)民為使自己的耕地獲得較好收成,政府為增加GDP 招商引資建廠,人民群眾用水安全等無不靠開采深層地下水來維持。因此,受利益驅(qū)動和在現(xiàn)有水資源供給不足的條件下,深層地下水被常年超采的狀況可想而知。
(三)地下水資源浪費(fèi)嚴(yán)重
邯鄲平原農(nóng)業(yè)灌溉是水資源的最大用戶,其用水量占總用水量的80.0%左右,目前各縣雖建有不少節(jié)水灌溉工程,但仍多以傳統(tǒng)大水漫灌方式為主,有效利用率較低,灌區(qū)渠系的有效利用率在0.45 左右,井灌區(qū)灌溉系數(shù)也只有0.75 左右。農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重,城市用水浪費(fèi)也很突出,工業(yè)用水的單位耗水量比先進(jìn)國家高出數(shù)倍或數(shù)十倍,重復(fù)利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。
(四)深層地下水過量開采,產(chǎn)生一系列生態(tài)環(huán)境問題
在用水集中且缺乏地表水和淺層淡水的縣(市),深層地下水常年過量開采,導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降,深層水漏斗面積逐年擴(kuò)大,部分區(qū)域含水層局部疏干、水質(zhì)惡化、地面沉降、水質(zhì)發(fā)生鹽化等生態(tài)環(huán)境問題日益突出。
(五)對深層地下水可采資源量與開采利用條件研究程度較低
邯鄲平原水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜,20 世紀(jì)60 年代雖對水文地質(zhì)進(jìn)行過詳細(xì)勘察,1973 年后對地下水動態(tài)進(jìn)行了長期觀測,有關(guān)環(huán)境水文地質(zhì)課題和區(qū)域深層地下水資源量也進(jìn)行過相關(guān)研究及簡單估算,但由于多年來大部分縣(市)區(qū)都已進(jìn)行了不同程度的開采,下墊面及其它諸多因素發(fā)生改變,深層地下水的補(bǔ)給量明顯減少,資源量已發(fā)生變化,邯鄲市水資源第2 次評價時由于條件所限也僅僅涉及到深層水開采量問題,因此需要進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和科學(xué)論證、評價、研究深層地下水資源量、可開采量及運(yùn)動規(guī)律。
五、深層地下水可持續(xù)利用對策
邯鄲平原水資源短缺和水污染嚴(yán)重已是不爭的事實(shí),成為制約邯鄲經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一,對糧食生產(chǎn)和飲用水安全也構(gòu)成重大威脅,所以,必須確立水安全的憂患意識,做到“未雨綢繆”。
(一)確立深層水戰(zhàn)略地位,摸清深層水資源量,依法限采
深層地下水是封閉性含水層,可再生、可恢復(fù)的能力極差,從“可持續(xù)發(fā)展”角度考慮,應(yīng)將其定位在應(yīng)急狀態(tài)下使用或作為飲用水源開發(fā)利用,而不能用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和空調(diào)制冷等其他方面。同時,水行政主管部門應(yīng)盡快投入經(jīng)費(fèi)和技術(shù)人員,進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)勘察研究和論證評價出深層水資源量與可開采量,進(jìn)而協(xié)助立法部門出臺《深層水限采決定》或意見,建立和完善違規(guī)追究、審查、監(jiān)督機(jī)制,并將執(zhí)行情況列入地方各級政府和水行政主管部門年度考核目標(biāo)之內(nèi),達(dá)到依法限采之目的。
(二)發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用,加強(qiáng)深層水管理
水行政主管部門在摸清深層水資源量的基礎(chǔ)上,按照定額管理、總量控制的管理模式,制定出相關(guān)縣市切實(shí)可行的深層水開采計劃和開采措施,嚴(yán)格控制深層水的開采量,確保深層水水位有計劃的停降和恢復(fù)。同時,嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境成本內(nèi)部化的經(jīng)濟(jì)政策,按照全成本(包括水資源費(fèi)、開采成本、地面沉降損失費(fèi)、環(huán)境稅)向用戶全額收費(fèi),發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用,達(dá)到少開采或不開采之目的。
(三)充分利用平原“生態(tài)水網(wǎng)”,置換深層灌溉水和攔蓄大氣降水邯鄲平原“生態(tài)水網(wǎng)”工程建設(shè)已具規(guī)模,現(xiàn)有骨干渠道1200km,蓄水閘壩40 余處,“漳河上游”水、“引黃濟(jì)邯”水相繼到位。因此,充分利用平原“生態(tài)水網(wǎng)”供、蓄水工程,在增加地表水灌溉和替換深層水灌溉的基礎(chǔ)上,利用骨干渠道、閘壩、坑塘、洼淀、古河道攔蓄外來引水和當(dāng)?shù)貫r水,增加地下水補(bǔ)給量,恢復(fù)地下水資源量,改善水生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境。
(四)積極引進(jìn)“長江水”,徹底置換工業(yè)水
邯鄲平原工業(yè)用水量占總用水量的10%左右,雖說用水總量不大,但因其水源地多集中在縣城區(qū)且常年開采,極易造成局部小型工業(yè)開采型漏斗而導(dǎo)致城區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化。2015 年前,“南水北調(diào)”引江中線水即可供給到位,平原各縣應(yīng)積極引進(jìn)長江水,建設(shè)蓄水工程,安排用水規(guī)劃,徹底置換工業(yè)用深層水,早日消除工業(yè)開采型深層水地下漏斗。
(五)改造利用咸水、微咸水,增加水資源可利用量
根據(jù)邯鄲市2008 年出版的《邯鄲市水資源評價》成果,邯鄲平原淺層地下咸水、微咸水面積1744km2,多年平均補(bǔ)給量24206 萬m3。應(yīng)嚴(yán)格要求和加以推廣應(yīng)用比較成功的咸、淡水混合灌溉技術(shù),充分利用咸水和微咸水資源量,既能增加水資源可利用量,又能保證糧食增產(chǎn)和改造土壤。同時,改造利用咸水和微咸水,對增加地下蓄水庫容,擴(kuò)大淺層淡水面積,增加降水入滲量,改造鹽堿地都具有顯著的效果。
(六)加強(qiáng)用水宣傳,建立節(jié)水型社會
水資源嚴(yán)重短缺已成為制約邯鄲平原社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一,今后應(yīng)在積極拓寬水資源渠道的同時,繼續(xù)強(qiáng)化全社會的節(jié)水意識,形成濃厚的節(jié)水氛圍,并通過調(diào)整用水結(jié)構(gòu),強(qiáng)制推行先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)和節(jié)水工藝,并以調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和推廣節(jié)水灌溉技術(shù)為根本措施,建設(shè)節(jié)水型高效農(nóng)業(yè),抓好農(nóng)業(yè)節(jié)水工作;以推進(jìn)定額用水為重點(diǎn),對新建、改建和擴(kuò)建的工業(yè)企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)做好水資源論證工作,抓好工業(yè)節(jié)水工作;根據(jù)平原各縣水資源條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r,按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,逐步建成制度完備、設(shè)施完善、用水高效、生態(tài)良好、發(fā)展科學(xué)的節(jié)水型社會。
作者簡介:周盡忠,男,漢族,河北省邯鄲水文水資源勘測局,高級工程師,主要從事水文水資源勘測研究工作。