淮北市水资源现状与可持续利用

2010-02-13牛军安袁明菊

中国水利 2010年11期

牛军安，袁明菊

（1.安徽省淮北市水利工程质量监督站，235000，淮北；2.陕西省杨凌新华水务有限公司，712100，咸阳）

一、淮北市水资源及其开发利用现状

1.水资源总量不足，供需矛盾突出

安徽省淮北市多年平均水资源量8.341亿m3，其中地表水3.161亿m3，浅层地下水 4.136 亿 m3，岩溶裂隙水1.044亿m3；全市多年平均水资源可利用量4.082亿m3，其中，地表水1.157亿 m3，浅层地下水 2.097亿 m3，岩溶裂隙水0.828亿m3。人均占有年水资源量仅为398m3，远低于国际公认的水资源紧缺下限1 000 m3，为严重资源型缺水地区。淮北市是一座以煤炭、电力、纺织等为经济支柱的新兴能源型工业城市，仅以火电为主的高耗水工业用水需求量就达2.2亿m3。根据《淮北市水资源综合规划》供需平衡分析，在全行业节水和境内新水源开发的情况下，全市75%的保障率下2010年和2020年缺水总量分别为 1.04亿 m3和 2.10亿 m3，95%的保障率下2010年和2020年缺水总量分别为1.51亿m3和2.80亿m3。目前，淮北市正在全面推进工业化进程和建设百万人口城市的战略目标，对水资源的需求将进一步增加，现状水资源供应量远远不能满足发展需求，供需矛盾日益尖锐，缺水严重。

2.地表水资源时空分布不均，利用率低，污染严重

淮北市位于徐淮分水岭地带，处于分支流上游，河川径流多集中于汛期，枯水期则干枯断流，地表水资源较为缺乏。尤其是市区闸河、龙岱河、萧濉新河等季节性河流，非汛期及偏旱—干旱年份干枯见底。市南部濉溪县境内，浍河、澥河及北澥河水面积较大，地表水资源相对较丰富。淮北市水源补给主要是大气降水，但降水年际变率较大。受降水和下垫面条件共同作用，地表水资源时空分布不均，而水资源的时空变化和地区分布不均给水资源的开发利用带来一定的困难。

随着工农业的迅速发展和人民生活水平的不断提高，工业废水及居民生活污水排放量逐年增加，全市各工业、生活和混合污水入河排放量约为0.39亿m3，达标量虽然大幅度提高，但废水的大量排放，造成河流污染依然严重，水质较差。

3.地下水资源相对丰富，超采严重

淮北市地下水资源占总水资源量的61.64%，可利用量更是占到总水资源可利用量的71.66%，相对于地表水来说比较丰富，是以地下水供给为主的地区。受地表水量及水质的限制，淮北市的供水主要包括以开采中深层岩溶裂隙地下水资源为主的工业生产、城市生活供水；以开采浅层地下水和地表水为主的农田灌溉、林牧渔业、生态环境、乡镇供水。2008年，全市用水总量3.662亿m3，其中地表水1.043亿m3，浅层地下水1.081亿 m3，中深层地下水 1.539亿 m3（岩溶裂隙水约1.18亿m3）。相对于水资源可利用量，岩溶裂隙水超采系数达1.42。据现有资料，淮北市水源地地下水A级储量19.17万m3/d，B级储量8.5万m3/d，而岩溶水开采量从20世纪70年代中期4万m3/d增长到目前的30万m3/d。严重超采使水源地中心地下水水位大幅度下降，形成的降落漏斗中心水位标高最低已达-18.23 m（70年代水位30 m左右，地下水水位降幅近50 m），水位年均下降1.5～2.0 m。到2008年淮北市地下水降落漏斗面积已达280 km2，影响波及整个岩溶裂隙水分布区，其中地下水水位标高低于海平面的漏斗中心区，致使地下水开采条件恶化。同时水位大幅度下降，使地下水硬度、矿化度发生变化，而且降落漏斗使岩溶裂隙构造长期处于无水充填的悬空状态，潜伏着岩溶塌陷隐患和生态环境恶化等后果。

二、水资源的可持续利用

1.合理调配地表水资源，加强水污染的治理，提高利用率

（1）充分利用雨水资源

淮北市多年平均年降水量为840 mm，但季节分配不均，降水65%以上集中在6—9月份，且多以暴雨形式出现，这段时间地表水资源富余，大部分都以径流的形式流失，可以把这部分水蓄住。把富余的暴雨洪流引向两个储水区，一是在石灰岩风化露头区修建沟、渠或塘等蓄水建筑物，利用水的自重进行地下水回灌，再将回灌量的一部分作为可提取的可供水源。二是淮北市因采煤塌陷而形成的矿山湖星罗棋布，可以蓄滞雨洪，通过与周边河流连通，实施对雨洪资源的利用。淮北市北部为低山丘陵，东、南、西三面为平原，良好的地形条件，也是筑坝拦洪、修建地表水库、进行人工调蓄的有利因素。为了更有效拦蓄天然降雨，以丰补枯，应将现有节制闸进行修复，并新建一批小型节制闸，在不发生洪涝灾害和不引起次生盐碱化的情况下，做到河河拦蓄，沟沟节制，进一步提高拦蓄能力。

（2）采煤沉陷区水资源利用

采煤沉陷区已形成东（东湖片）、南（南湖片）、西（西湖片）、北（塑里片）、中（中湖）和西南（临涣、海孜、童亭采煤沉陷区）六大水域，总水面32 km2，总库容 7320 万 m3。在近 5～10 年内，平均每年以3%～5%的速度增加，库容量将进一步增加，如能充分利用，那么对缓解城市供水紧张就可以发挥重要作用。

从淮北市采煤沉陷现状和预测来看，将部分采煤沉陷区开发为平原湖并作为煤矿疏干排水和雨洪资源利用的载体，具有极大的空间。《淮北市采煤沉陷区水利综合利用规划》针对现有面积110 km2的采煤沉陷区，通过对采煤沉陷区挖深垫浅，建设平原湖泊扩大蓄水能力，汛期引入附近河流雨洪资源，非汛期通过生物治污措施引河道径流，以提高沉陷区地表水资源的开发利用率，同时实现土地复垦、水生态建设等综合治理目标。规划2010年，淮北市采煤沉陷区平原湖泊库容达到7713万m3，利用沉陷区引蓄丰水期的雨洪资源，一般干旱年份可供水量为1.2亿m3，可有效提高供水能力。

（3）防治水污染，实行废水资源化

作为能源城市的淮北市污水排放量年均4000万m3，是一种潜在的资源，可在这方面多做一些尝试。有关资料表明，目前城镇供水的80%转化为污水，如经再生处理，70%可安全回用，估算相当于增加城市供水量的50%。2008年淮北市城镇日平均供水46.7万m3左右，如能很好处理，则可回用的中水每天就可达23.35万m3。通过建污(废)水再生与回用的工程，到2010年淮北市城市污水集中处理率可达60%，城市污水二级处理总量为3 800.6万m3，如按回用率60%计，回用量为2 888.4万m3。2030年将实现污水处理总量6 888.6万m3，按回用率60%计，回用量为4822万m3。废水资源化的潜力很大，近远期污水处理后可主要回用于工业、农业灌溉、卫生环境等用水，极大缓解供需矛盾。

2.合理开采地下水，用补结合，加强地下水资源的保护

淮北市是以地下水为主要供水的城市，地下水水位持续下降，地下水降落漏斗面积已达280km2，必须合理规划或调整开采井的布局，保持不同含水层和不同区域的地下水的均衡开采，控制地下水水位的变化幅度，防止局部含水层水位的大幅度下降。对于超采区域和超采层位，要压缩开采量，增加人工补给，保持水位稳定，防止水质恶化；对于非超采区和非超采层位，可适度增加开采量，降低地下水水位，加速水循环，扩大天然水补给量。

淮北市地质特征属华北地层，北部出露古生界寒武系、奥陶系碳酸盐夹碎屑岩，在山涧盆地等构造部位，下部有石炭、二迭系煤系地层。山涧盆地和平原区为第四系洪—冲积物所覆盖。奥陶系等石灰岩大面积出露地表，直接受降水补给。同时，在酥松表层覆盖地区，松散层孔隙水通过“天窗”和越流补给岩溶水，使本区岩溶地下水具有较好的补给条件。丰水期可增加地表水的供给，减少地下水开采，涵养地下水，留待枯水期采用。增加地下水补给有两条重要途径：一是人工回灌，即采用工程和技术措施，在丰水期将收集的雨水、地表水或其他经适当处理后的弃水，通过钻孔、浅井或渗坑等渠道直接补给含水层。二是诱导补给，即采用截流蓄水、绿化造林等手段，延长雨水或地表水的滞留时间，提高水头压力，促进地表水、土壤水和地下水的水力联系，间接增加地下水资源量。