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原平市地下水开发和可持续性利用规划措施研究及分析

2011-04-14张海凤

山西水利科技 2011年2期
关键词:洪积扇原平市开采量

张海凤

(山西省原平市水资源管理委员会办公室 原平 034100)

水作为人类生存和社会发展的基本物质条件,是一种有限的无可替代的宝贵资源。随着人口增长和社会经济的发展,原平市对地下水资源的需求已超过当地水资源的承载能力,甚至出现了局部的水资源危机,所以对地下水的节约保护和利用就显得尤为重要。

1 原平市地下水的现状分析

原平市多年平均地下资源量为15 120万m3,可开采量11 289万m3,现状开采量6 332.9万m3,开采利用率56%,地下水开采量占到全市取水量的50%以上。

随着原平市经济的不断发展,地下水的开采和使用量逐年递增,补给太少,形成了以城区为中心的地下水降落,严重超采面积达到了71 km2,并且地下水位年平均下降0.81m。

2 原平市地下水开发利用程度分析

2.1 地下水开发利用评价标准

a:开采系数法。当开采系数1<K<1.2时为一般超采区,当开采系数 K>1.2 时为严重超采区,当开采系数 0.8<K<l时为采补平衡区,当开采系数K<O.8时为尚有潜力区。

b:地下水水位下降速率法。当某区域的地下水水位出现连续下降(5年以上)时可为超采区,当地下水水位出现连续下降速率大于1.5 m/a的地区为严重超采区。

2.2 原平地下水按区域开发利用程度分析

2.2.1 水文地质类型区划分

原平市盆地平原区按水文地质类型区划分为阳武河洪积扇、永兴河洪积扇、石寺—大芳洪积扇三个洪积扇。盆地平原区还包括山前倾斜平原、滹沱河冲积平原。黄土区包括阳武河洪积扇黄土丘陵南区、阳武河洪积扇黄土丘陵北区、蛇狮梁黄土丘陵区、子干黄土区四部分。

一般山丘区划分为一般山丘区东山区、一般山丘区西山区和一般山丘区南山区三个单元。

岩溶山区划分为裸露型岩溶山地和覆盖型岩溶山地两部分。

2.2.2 重点水文地质类型区地下水资源量及现状地下水开发利用程度

原平市盆地平原区总面积764 km2,地下水资源量总计9 815.1 万 m3,地下水可开采量 7 978.8 万 m3,现状开采量6 254.41万 m3,地下水开发利用程度已达到80.5%,总体呈采补平衡状态。其中阳武河洪积扇、滹沱河冲积平原、阳武河洪积扇黄土丘陵南区为采补平衡区。永兴河洪积扇、石寺—大芳洪积扇、山前倾斜平原、阳武河洪积扇黄土丘陵北区、蛇蛳梁黄土丘陵区、子干黄土区为尚有潜力区。

原平市一般山丘总面积1 422 km2,地下水资源量总计7 993万m3,地下水可开采量1 225万m3,现状开采量724.93万m3,地下水开发利用程度59.18%。总体为尚有潜力区,包括:一般山丘区东山区、一般山丘区西山区、一般山丘区小南山区。

原平市岩溶山区:总面积448.7 km2,地下水资源量总计3 122万m3,地下水可开采量2 302万m3,现状开采量197.95万m3,考虑阳武河灌区利用其泉水约2 000万m3,总利用量为2 197.95万m3,岩溶地下水开发利用程度已达95.4%,为采补平衡区。

2.3 原平市超采区及重点水源地地下水开发利用程度分析

2.3.1 原平市地下水超采区

(1)按水文地质类型区所含乡镇划分,已出现严重超采区6处。分别是:阳武河洪积扇新原乡、阳武河洪积扇城区、滹沱河冲积平原新原乡、滹沱河冲积平原王家庄乡、阳武河洪积扇黄土丘陵南西镇乡、山前倾斜平原崞阳镇。一般超采区二处:永兴河洪积扇王家庄乡,滹沱河冲积平原崞阳镇。

(2)按地下水水位下降速率法:阳武河洪积扇区域范围北至上薛孤南至班村东抵京原铁路西为后沙城一线,面积31 km2为地下水超采区。

(3)按开采系数法分析:原平市城区重点水源地,原平市南阳重点水源地及原平市城区超采区现状全部为地下水严重超采区。

原平市城区地下水超采区形成于上世纪80年代至90年代初。范围:北起文殊庄,南至小原平,东起桃园,西到解村、尚家庄,控制面积为26 km2,形成了石油公司一南滩和以沙晃为中心的降落漏斗。在超采区内的部分水井因水量不足报废停用或不能连续开采,其主要开采井已转移到京原铁路西田家庄一线(12~15号井),区域供水水源继续向北转移;这样连续几年的地下水开采使超采区已逐步扩大向北延伸,且在西镇和沙晃之间继续存在降落漏斗,漏斗中心水位每年以0.5 m的速度下降,已降到795 m高程以下。本区域地下水资源模数按 21.58 万 m3/km2计,资源量 561.08 万 m3,可开采量504.97 万 m3,现状取水 1 243.26 万 m3,k 值 2.46,现处于严重超采区。

2.3.2 原平市城区重点水源地

原平市城区重点水源地地处阳武河洪积扇北部,范围:北抵西镇,南至南滩,东至太平街,西至沙晃,呈长葫芦状分布,区内包括西镇、文殊庄、沙晃、班村、解放街、新华街、太平街、南滩八个行政村,基本覆盖原平市城区,控制面积33km2。本区域地下水资源模数21.5万m3/km2,资源量712.14万m3,可开采量640.92万m3,现状取水1 338.5万m3,开采模数43.18万m3/km2,k值2.09,现处于严重超采区。因本区域地下水常年处于超采状态已引起区域供水能力持续下降。

2.3.3 原平市南阳重点水源地

南阳水源地地处阳武河洪积扇中下部,东部局部侵入滹沱河冲积平原,西南局部侵入原平市城区重点水源地并与之重合。范围:南阳店以南,张村以北,薛孤以东,阳房以西,面积约31km2,区域覆盖武彦、田家庄、北贾三个自然行政村全部及薛孤、南阳店两个自然行政村局部。本区域地下水主要接受大气降水的入渗补给及上游洪积扇的侧向补给,除本区域人工开采及蒸发损耗外,剩余大部排入下游洪积扇及滹沱河冲积平原,少量向西排入城区重点水源地。本区域主要取水为晋北铝厂及原平农场,还有区域内农村灌溉与人畜用水。山西鲁能晋北铝厂水源地,面积约31 km2,多年平均可开采量为 6 198 万 m3/a,其中 61.4%的水量 1.29 万 m3/d 主要靠袭夺滹沱河水,截取地下水侧向排泄量为0.38万m3/d,夺取浅层地下水的蒸发排泄量为0.43万m3/d。依原平市二次水资源评价及本次水文地质区划,本区域地下水资源模数按21.58 万 m3/km2计,资源量 668.98 万 m3,可开采量 602.08 万m3,现状取水 961.7 万 m3,开采模数 31 万 m3/km2,k 值 1.6,现处于严重超采区。

总之,原平市地下水的状况不容乐观,严重超采是制约原平经济发展的首要因素。

3 原平市地下水可持续利用规划方案及措施

3.1 原平市超采区治理方案

阳武河洪积扇地下水是原平市城市生活和工业生产的最重要水源地,除同煤集团外几乎所有用水大户其取水水源(包括晋北铝业、自来水厂、原化集团、吴华集团等)均位于此。为有效缓解地下水水位持续下降、区域供水能力持续降低的趋势,使本区域地下水资源得以实现可持续利用,采取全面措施综合对现状超采区进行治理已刻不容缓。

方案一:压缩超采量,促使超采区的漏斗不再扩大,使开采量小于动态可开采量,促进地下水资源环境逐步恢复,让水资源循环系统尽快成为良性循环。

方案二:加强水资源综合管理及调度能力,提高地表水利用比例以缓解地下水压力。

方案三:加强区域内地下水资源保护,强化计划用水与节约用水管理。

3.2 原平市超采区调控措施

措施一:全面普及节水,预计至2010年超采区节水达77万m3,2020年节水量达177万m3。具体方法:①区域内不再新增取水许可水量,并对现有取水户按定额及比例逐步核减至区域可开采量水平。②通过价格杠杆继续拉大地下水超采区与非超采区的水资源费差价并严格执行水资源费累进征收制。③政府积极主动调整产业结构鼓励新兴产业并限制高耗水行业,发展并对落后产能及耗水大户执行从紧的取水定额。

措施二:替代水源方案。考虑在北云中河王家庄一线兴建小型提水工程作为此区域内地下水替代灌溉水源。

地处永兴和洪积扇的闫庄永兴片面积72 km2,地下水可开采量1 134万m3,现状取水为680万m3,尚余450万m3的开采潜力。该区域地下水质良好,单井出水量3 000~5 000 m3/d,可作为原平市城市生活的后备水源地。

继续加强阳武河灌区总体改造,实施节水灌溉,将渠系利用系数由现状0.67提高至0.7,则年可节水700万m3,如此可恢复或新增灌溉面积2000 hm2,以替代区域内地下水灌溉水源。

4 几点建议

(1)盆地平原慎重开采地下水;

(2)加强地下采矿管理,扩大污水处理与回用能力;

(3)可从“观上水库”、“阳武河”、“神山水库”引水调水填补水源不足;

(4)尽快上马“坪上水库”、“油篓山拦河蓄水工程”,以节约地下水,提高地表水利用率;

(5)加强完善水资源远程实时监控,扩大其监控行业与范围,实时动态监测、动态跟踪,制定确实可行的调控方案、应急方案,实现科学利用地下水资源管理;

(6)依法治水,调节水价,分户装表,强化水资源管理。

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