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沧州市深层地下水用水总量控制指标

2012-09-05胡荣花

地下水 2012年1期
关键词:开采量沧州市深层

胡荣花

(河北省沧州市水利科学研究所,河北 沧州 061000)

沧州市深层地下水用水总量控制指标

胡荣花

(河北省沧州市水利科学研究所,河北 沧州 061000)

2011年,中央一号文件明确提出将“实行最严格的水资源管理制度”,“着力解决当前水资源过度开发、用水浪费、水污染严重三大突出问题”。沧州水资源严重匮乏,深层地下水超采严重,水位连年下降、地面沉降加剧,为保障水资源的可持续利用和国民经济的可持续发展,对不同规划水平年的深层地下水用水控制总量指标制定的原则、目标和达到的目的进行论述,提出,实现有效扼制因深层地下水过度超采以及所引发的生态和环境地质问题。

深层地下水;用水总量;控制指标

沧州是我国水资源严重匮乏的地区之一,资源性与水质性缺水并存,全市多年平均水资源总量为12.02亿 m3,人均水资源占有量仅为172 m3,远远低于全国人均水平。为维持经济社会的发展和民众生存,自上世纪七十年代以来,只能依赖于开采深层地下水,几十年来对深层地下水的超采(年均超采约5亿m3),导致深层地下水超采严重,水位连年下降、地下水漏斗面积不断扩展、地面沉降加剧等一系列生态环境和地质灾害问题。

为保障沧州市水资源的可持续利用和国民经济的可持续发展,加强对全市深层地下水用水总量的指标控制与管理,涵养和保护深层地下水源,有效扼制因深层地下水超采引发的生态和环境地质问题已迫在眉睫。

1 深层地下水情况

2004年至2008年全市总计开采深层地下水39.371 8亿 m3,年平均开采量 7.515 5亿 m3,其中 2004年开采量最大为9.097 7亿 m3,2005年开采量最小为 7.301 2亿 m3。西部地区的任丘、河间、肃宁、献县等县市开采量较大,其中任丘年平均开采量为1.035 5亿m3,占全市年平均开采量的13.8%,献县年平均开采量为 0.860 3亿 m3,占全市年平均开采量的11%。东部县(市区)深层水开采量较小。渤海新区(大港、中捷)近几年年平均开采量仅为0.099 3亿 m3。

2008年沧州市共开采地下水13.161 1亿 m3,其中深层地下水8.453 9亿m3,占地下水总开采量的64%,农业用水开采量最大为6.181 9亿m3,占全市深层地下水总开采量的73%;其次城乡生活开采深层地下水1.288 8亿m3,占深层地下水总开采量的15%。工业开采深层地下水0.983 2亿m3,占深层地下水总开采量的12%。可以看出,全市深层地下水的开发利用以农业用水为主。沧州市深层地下水总限采量为2.920 0亿m3,2008 年实际开采量为 8.453 9 亿 m3,超采 5.533 9 亿 m3,超采系数为1.9,超采比较严重。见图1。

2 超采引发的环境地质问题

由于深层水的过量开采,致使深层地下水位急剧下降,机泵不断更新,提水成本不断增加,地下水降落漏斗面积不断扩展,诱发了地面沉降、咸淡水界面下移、水化学类型改变等一系列环境地质问题。

图1 2008年沧州市深层地下水分行业用水量比例

2.1 地下水水位埋深不断增加

由于深层地下水的连年超采,致使地下水位不断下降,地下水位埋深不断增加。据相关资料显示,2008年全市第Ⅲ含水组、第Ⅳ含水组地下水平均埋深分别为55.33 m、60.17 m;地下水位漏斗中心均位于沧县旧州镇东关,第Ⅲ含水组最大水位埋深已达 91.25 m,第Ⅳ含水组最大水位埋深已达85.4 m。

2.2 地下水降落漏斗面积不断扩展

根据相关资料显示,自上世纪八十年代至今,30年内地下水降落漏斗面积增加了6786 km2,平均年增长速度为242 km2,形成了全国闻名的地下水降落漏斗区。各漏斗与漏斗相连接,使得漏斗的形态又发生了重大变化,由单一漏斗发展成为复合漏斗,形成了1.4万 km2国内外罕见的降落“漏斗群”。

2.3 地面沉降

地下水位大幅下降,引发了全市大范围的地面下沉,个别建筑物、地下管道等因地面沉降出现裂缝,堤防和行洪河道防洪出现危机。据有关部门观测,南运河部分堤段已下沉了1 m左右,白洋淀千里堤在上世纪八十年代就出现了纵向裂缝。在我国4个地面沉降超过2 m的城市内,沧州名列其中。

2.4 咸淡水界面下移

由于第Ⅲ含水组深层地下水的大量开采,造成了第Ⅲ含水组咸水水体底界面的向下移动。

2.5 机井报废加快,提水成本增高

深层地下水位的连年下降,使提水机具扬程不断增大,提水设备不断更新,单井出水量不断减少,运行费用不断增加,机井报废速度不断加快,出现了新打机井数量增加,而能用机井保有量不断减少,新打不抵报废的怪异现象。

3 深层地下水用水总量控制指标确定的原则和目标

3.1 原则

3.1.1 水资源合理配置的原则

根据沧州市外调水、当地表水、地下水开发利用情况,统筹安排生活、生产、生态用水,本着非常规水资源优先于常规水资源、地表水资源优先于地下水资源、浅层地下水资源优先于深层地下水资源、外调水资源优先于本地水资源,城镇生活及工业优先使用外调水,农业优先使用地表水、浅层地下水、微咸水、中水、外调水,后使用深层地下水;生态及景观使用中水的原则,合理配置我市各类水源,实行水资源总量控制、定额管理。

3.1.2 总量控制目标原则

以2011年中央一号文件为指导,根据水利部规定的三条红线之一的“建立水资源开发利用控制红线,严格实行用水总量控制”原则,实行最严格的水资源管理制度,以保护地下水和生态环境为目标,制定深层地下水开采总量控制目标。

3.1.3 实现压采目标的原则

压采地下水是保护地下水的主要措施之一,开采总量的确定必须在实现沧州市政府下达的压采目标前提下制定。

3.1.4 统筹兼顾的原则

沧州市深层地下水开采总量确定的指标即可以满足当地民众生存、生态环境和社会经济发展的需要,又可以最大限度的减少深层地下水开采所造成的各类问题,保护与利用并重,实现深层地下水资源的可持续利用。

3.2 目标

随着沧州市经济社会的迅速发展和人口的增加,对水资源的需求会越来越大。要维持经济和社会发展,在一定时间范围内,沧州市的地下水超采是不可避免的,由于超采造成的问题也将是持续的,需要对沧州深层地下水资源拥有能力和需求进行综合考虑,既要兼顾社会经济发展对水需求和环境保护两个方面,减少对深层地下水的开采,保护水环境,需在综合考虑的基础上逐步进行,为此,深层地下水开采的阶段性目标如下:

近期目标:2011~2015年阶段,以抑制超采量的过快增长为目标,依据区域内地下水系统水资源状况制定合理的增长率,使地面沉降速率得到有效下降,深层地下水位得到一定程度的恢复;

中期目标:2015~2020年阶段,以需水总量的整体下降为目标,在保证GDP按计划增长的同时,需水总量实现一定速率的下降并低于第一阶段的目标值,地面沉降速率进一步下降,深层地下水位得到有效恢复;

远期目标:2020~2030年阶段,实现零超采目标。使深层地下水基本实现零超采,,深层地下水位逐步回升,地面沉降得到遏制,维持微弱沉降或得到一定程度的恢复。

深层地下水开采总量指标的确定,在严格执行水利部制定的“三条红线”之一的最严格的水资源管理制度,实现用水总量控制的前提下,结合近沧州实际,根据近年来深层地下水开采情况、不同规划水平年供需情况、深层地下水压采目标来确定沧州市不同规划水平年深层地下水开采总量指标,使其一要基本满足水资源对社会经济发展的支撑需求;二是要尽量实现地下水压采目标;三是要最大程度的减少地面沉降等地质环境问题的发展。合理的深层地下水总量控制指标是一个考虑各方面因素的动态综合性指标,并会随着水资源的合理调配和深层地下水管理措施的加强而趋于减小。总量控制指标的确定要达到以下三个目的:

3.3 总量控制目标

3.3.1 水资源保护

深层地下水补给缓慢,是宝贵的战略资源,沧州市多年来由于水资源短缺,深层地下水一直处于超采状态,并由此带来了一系列的环境地质问题。逐步减少对深层地下水的开采量,保护深层地下水,是严格执行水利部制定的三条红线的重要工作内容,是目前水资源保护最迫切的任务。确定总量指标要在现在用水量的基础上,通过对规划水平年发展指标的科学预测、充分利用各种可利用水源、最大限度的节水、以及水资源合理配置,在经济、社会不断发展、需水量增加的前提下,较现状年开采深层地下水量减少,使深层地下水的严重超采得到有效遏制,可以达到深层地下水用水总量控制的目的,实现对沧州市深层地下水资源的保护。

3.3.2 供需平衡

深层地下水开采总量指标的确定要充分考虑当地社会和人口的发展,本着经济发展适度、强化节水、逐步压采深层地下水的原则,基本满足不同规划水平年供需缺口,满足社会经济发展和民众生存的基本需求。

3.3.3 实现压采目标

根据《南水北调受水区地下水压采实施方案编制及管理政策研究》及沧州市人民政府2009年印发的《沧州市地下水压采工作指导意见》,对不同规划水平年对深层地下水的压采制定了详细意见,深层地下水用水总量控制指标的确定,要满足深层地下水压采目标的实现需求。

3.3.4 减少地面沉降影响

根据深层地下水累积开采量与沉降量相关关系,预测沧州市不同规划水平年地面累积沉降速率要在现状年的基础上有大幅度的下降。

4 结论与建议

深层地下水用水总量是一个动态的量,受多种因素的影响,包括气候、供需、替代水源情况等。由于沧州市社会经济的快速发展和人口的增多,水资源矛盾持续加深,在其它水源无法充分利用的情况下,沧州市的深层地下水超采在短时期内是不可避免的。要实现沧州市深层地下水的用水总量控制,除制定总量控制指标外,还要一系列的技术和行政手段加以控制和监测,如:制定深层地下水控制水位、建立完善的由监测网、监测方案及监测指标组成的监测体系、建立由制定考核指标、监督管理办法等组成的监管体系为主的管理体系、成立领导组织、落实政府责任制、建立健全总量控制和定额管理制度、严格落实取水许可和水资源论证制度、提高水价促进水源切换、制定非常规水利用优惠政策、制定节水技术研发和推广的优惠政策、加大资金投入等,实现对深层地下水开采的一个合理的控制,使其既可满足社会经济发展的合理需求,又可最大限度的减少由于超采造成的地质环境危害,最终实现对深层地下水开采的有效管理。

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1004-1184(2012)01-0062-02

2011-09-26

胡荣花(1963-),女,河北景县人,正高级工程师,主要从事水利科研和水资源保护工作。

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