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咸阳市地下水双控管理浅析

2017-01-19孙胜祥龙正未齐宝勤

中国水利 2017年9期
关键词:咸阳市开采量含水层

孙胜祥,龙正未,齐宝勤

(1.陕西省地下水管理监测局,710003,西安;2.陕西省水资源管理办公室,710004,西安;3.陕西省咸阳市水政水资源管理办公室,711000,咸阳)

咸阳市地下水双控管理浅析

孙胜祥1,龙正未2,齐宝勤3

(1.陕西省地下水管理监测局,710003,西安;2.陕西省水资源管理办公室,710004,西安;3.陕西省咸阳市水政水资源管理办公室,711000,咸阳)

陕西省咸阳市供水总量中地下水供水量占54%,地下水超采严重,最严格水资源管理制度已实施4年多,地下水开发利用仍达不到“采补平衡”,严格贯彻地下水双控管理已刻不容缓。分析了咸阳市地下水用水总量控制和水位控制管理现状,提出了强化地下水用水总量控制管理和地下水水位控制管理的对策。

地下水;双控管理;用水总量;咸阳

咸阳市位于陕西省关中平原腹地,地势由西北向东南呈阶梯形降低,可分为山地、黄土高原、平原,渭河自西向东流经其南部,泾河自西北向东南贯穿全境。全市辖2个区1个市10个县,总面积10 189.4 km2,2015年年末常住人口 495.68万人。咸阳市2015年供水总量中地下水供水总量占54%,除宝鸡峡、泾惠渠、羊毛湾三大地表水灌区外,其他用水几乎全由地下水供给。地下水超采状况自20世纪70年代开始一直延续至今,秦都、渭城两区多年来地下水年开采量一直大于补给量,近年地下水开发利用程度达到225%~242%,沣东新区、兴化水源地、泾阳县云阳镇地下水水位持续下降,最严格水资源管理制度已实施4年多,地下水开发利用在诸多县域仍达不到“采补平衡”,超采势头未能得到有效遏制,在全市严格贯彻落实“地下水开发利用实行开采总量控制和水位控制制度”(以下简称“双控”)已刻不容缓。

一、地下水管理概况

1.水资源概况

咸阳市属黄河流域渭河水系,区内有渭河及其一级支流泾河横贯全市,为全市地表水的供给源及地下水的补给源。全市年自产地表径流5.84亿m3,入境客水量 62.30亿 m3,其中泾河15.77亿m3,渭河46.53亿m3;地下水资源量7.76亿m3,可开采量5.18亿m3。

地下水的分布特点:泾渭平原水资源较为丰富,且普遍赋存,埋藏浅,单位涌水量大;北部山区地下水贫乏,埋藏深,单位涌水量小,开发利用困难。

2.地下水资源开发利用情况

(1)取水工程

到2015年年底,全市共有机井24 476眼,其中工业自备井1968眼,供水能力11 009万m3;自来水公司水源井251眼,供水能力2 997万m3;农用井22 257眼,供水能力43 948万m3。同时还有咸阳市自来水公司、陕西渭河发电厂、陕西彩虹显像管总厂、兴平兴化厂等大型的城市及工业地下水供水水源地,以及兴平、秦都、渭城、武功、泾阳、三原、礼泉等县(市、区)井灌区。

(2)地下水资源开采量

2015年咸阳市开采地下水5.97亿m3,其中浅层淡水4.83亿m3,深层承压水1.14亿m3,同时有少量微咸水利用。

从行业用水看,农林牧渔业仍是地下水利用大户,用水量占总供水量的51%;工业其次,用水量占总供水量的26%;居民生活用水位列第三,用水量占总供水量的18%。三项用水量占到总供水量的95%。

(3)地下水资源开发利用现状

从1995—2015年地下水供水总量看,秦都、渭城、兴平、泾阳严重超采。2015年,秦都地下水开发利用程度达到242%,渭城达到了225%,另外三原、武功达到了90%以上,接近100%。

长武、彬县因煤炭开采,使原本匮乏的地下水更趋紧张。淳化、永寿、旬邑地处黄土丘陵沟壑区,受地形切割影响,地下水赋存条件差,地下水资源匮乏,处于无水可采的局面。武功、兴平等平原区地下水相对较丰富,大面积的井灌推广使地下水不堪重负,加之有多处水源地布置,更使超采区范围无法得到有效控制。

二、地下水用水总量控制和水位控制管理现状

1.地下水用水总量控制管理现状

(1)地下水用水总量计量

从全市各行业用水来看,农林牧渔业地下水利用量占地下水总供水量的一半,其次是工业和居民生活用水。工业用水和居民生活用水基本上都做到了精确计量,但农业灌溉用水多采用“开泵时数或用电量”推求的方法计量,达不到精确计量。农林牧渔业用水量占大头,计量手段相对滞后,也为管理带来了不便。

(2)地下水用水总量考核

目前陕西省已对地下水用水总量实行考核,各行政区域的用水总量指标包括用水总量、地表水用水量、地下水用水量等3个指标。

(3)地下水用水总量管理

秦都、渭城、兴平、泾阳等4个县(市、区)地下水年开采量一直大于地下水可开采量。资料显示,秦都、渭城持续超采已超过20年。按常规推理,这些超采区域会出现大面积地下水水位下降,但监测成果显示这4个县(市、区)超采状况呈交替变化,即超采区前几年有漏斗,后几年漏斗消失,监测成果与实际开采量每年都大于地下水可开采量,也说明了“承载力客观、计量准确、监测精准”三项基础工作的重要性。

2.地下水水位控制管理现状

(1)地下水动态监测体系建设

咸阳市设有专门地下水监测管理机构,负责全市地下水监测站网建设和数据收集工作(咸阳城区部分监测工作未纳入),每年系统分析全市地下水水位一年来的变化,完成全市地下水动态报告,以指导下一年度工作。

咸阳市区地下水水位监测工作2000年前一直由城建部门负责,城区监测资料的分析也一直委托地矿部门完成;2000年后转由水利部门管理,近几年该项工作有所停滞。

(2)地下水水位考核管理

为了配合全省最严格水资源管理制度考核,每年市水利局根据上一年度末各县地下水水位变化情况,以年末值为依据,设定0.5 m为水位下降限值并作为考核指标,较上年末超过0.5 m视为未达标。该方法虽略显简单,但可操作性较强。当前需根据地下水可“以丰补歉”的特点,研究更为科学的量化考核指标。

(3)地下水水位管理存在的问题

目前设定的地下水水位考核0.5 m目标值,简单易操作,方便考核,但不能起到促进发挥地下水含水层贮水功能的作用,“以丰补歉”的特点也无从体现。地下水超采区多是地表水源较匮乏区域,当地为了经济发展,争相开采地下水,以致无度开采、无序开采现象普遍,应严格按照水资源管理要求进行有计划的开采。

咸阳市地下水监测站网建设曾一直走在全省前列,甚至国家前列,但受地方经济条件所限,当全国开始大规模建设地下水监测站网后,其建设步伐显得有所落后。近年根据国家监测站网建设安排,咸阳市井网分布在逐步加密和完善,但井网建设的信息化和数字化管理还需进一步加强。

彬长矿区地处黄土丘陵沟壑区,地下水监测站网多年来未进入该区域,而该矿区采煤在洛河组砂岩含水层以下,采煤对该含水层影响程度一直未见报道,目前也未看到监管部门的细化管理。

三、地下水双控管理探索

1.用水总量控制管理

(1)做好以县域为单位的地下水资源承载力评估工作

地下水资源承载力评估是实行最严格水资源管理的基础,也是执行地下水资源用水总量和水位控制的基础。实行双控管理后,一些地下水开采量大的县(市、区),纷纷提出以前的水资源量计算有误,县域水资源量应重新核算。按最严格水资源管理要求,本着客观、真实、合理的精神,对县域、区域水资源采用先进手段进行重新评估并以行政命令形式确定下发,作为执行双控管理的基本遵循。

咸阳市地下水补给源主要是大气降水,在地表水灌区,灌溉入渗也有一定的补给作用。基于地下水补给的滞后性和“以丰补歉”特点,可以通过集蓄大气降水,尤其是加大拦蓄暴雨洪水实现增加补给量,充分发挥地下含水层的调蓄功能,使地下水管理更好地服务于当地经济建设和生态文明建设。

(2)加强统一配置,严格执行“地下水采补平衡”

秦都区和渭城区地下水开发利用程度高达242%和225%,按照国发〔2012〕3号文件,“在地下水超采区,禁止农业、工业建设项目和服务业新增取用地下水,并逐步削减超采量,实现地下水采补平衡”。《陕西省地下水条例》规定“地下水开发利用实行开采总量控制和水位控制制度,坚持水资源综合管理,地表水与地下水统一调度,优先使用地表水和其他替代水源”。要实现地下水采补平衡,就要加强区域水资源的统一管理和配置,采取行政经济手段,优先使用“引石过渭”的地表水,严格限制开采地下水,对超采区用水总量进行压减,使开采量回归到补给量以内,切实遏制地下水水位下降势头。

(3)地下水开发利用程度相对较低的,应加强用水总量管理

咸阳市北五县 (长武、彬县、旬邑、永寿、淳化)地处黄土丘陵沟壑区或山区,地下水赋存条件较差,开采难度较大,地下水开发利用程度相对较低。在该区域要加大地下水用水总量控制力度,除了当地生活、生态用水外,其他以地下水为水源的新增用水需严格控制,尤其是当地农业综合开发项目和土地开发整理项目的打井类工程,需严格控制。在此区域,一方面要加大地下水涵养力度,另一方面要大力开展雨洪收集利用工作。

(4)矿区开采对地下水的影响

彬长矿区煤层赋存深度约为450~800 m,位于洛河组砂岩含水层之下,洛河组砂岩为该区域相对较好的含水层,煤矿矿坑涌水基本包含了深层承压水和浅层水,其影响范围若参照《土力学》地基压力扩散理论,由矿坑向上按45°角扩展,相交到地面,据此划定影响范围。目前矿坑涌水量(包括利用水量和外排水量)仅按企业建设项目取用水进行管理(取水许可),未评估煤矿开采对地下水的影响值。彬县和长武是主矿区,两县地下水开采利用程度较低,但如果综合考虑矿坑涌水量对当地地下水的影响因素,两县地下水开发利用程度会有一定提高。

2.地下水水位控制管理

(1)确定各水文地质单元主要含水层最低警戒水位

与地下水资源承载力评估工作同时要完成的是确定各水文地质单元主要含水层(当地取水层)顶、底板的大概高程,当取水到某个高程时即可知道距离底板的高度,该高度为限采量最低警戒水位,可作为地下水开采红线。地下水水位确定是一个相对比较复杂且带有一定专业性的工作,在基础工作相对滞后的状况下,要较为准确地划定水位控制红线,短期内有一定难度。对于市级水资源管理,可以先期开展便于操作的框架工作,即以县为单位,按大的水文地质单元,针对一两个主要的含水层划定警戒水位,作为该含水层的地下水水位红线。比如在浅水含水层,可依据含水层补给量的20%确定警戒水位,作为该层地下水开采红线,即该含水层地下水开采量应控制在补给量的80%以内。该红线根据执行情况,可不断修正完善。

(2)合理布局地下水水位监测站网

按确定的水文地质单元划分成果,调整或加密地下水水位监测井位,使每个水文地质单元的每个开采含水层均有监测井分布。这是一项基础、细致而繁琐的工作,需要国家和省、市、县各级管理部门长期而持续地投入。

要提高监测数据的精准度。秦都、渭城两区地下水超采状况持续多年,按照常规推理,地下水水位的变化应该能反映出超采状况,但从监测数据看,监测结果并不能显著反映水位连年持续下降的变化情况。

(3)制定合理的地下水限采方案

秦都、渭城两区多年来地下水年开采量是补给量的2.25~2.42倍,地下水水位持续下降,地裂缝也随之而生,且有愈演愈烈之势。国务院国发〔2012〕3号文件已下发4年多,离实现“地下水采补平衡”的目标依然有很大差距。

对地下水实际开采量已严重超过当地地下水可开采量的,应结合最严格水资源管理制度,责成其制定切实可行的地下水限采方案,使这些区域地下水实际开采量在短期内逐渐回归到可开采量上来。

四、结 语

①要严格执行国家关于实施最严格水资源管理制度的要求和《陕西省地下水管理条例》。

②科学评价和确定地下水可开采资源量、水资源承载力、区域水量分配等,以此作为地下水用水总量控制和水位控制的基础和依据。

③精准监测是执行地下水双控的主要手段。

④多方法、多手段共同发力是实现地下水双控的关键。 ■

[1]齐宝勤,史玲.咸阳市城区地下水超采问题及对策[J].地下水,2004(4).

[2]翟远征,王金生,滕彦国,等.地下水取水总量控制管理技术研究[J].中国水利,2011(11).

[3]张远东.地下水开采总量控制问题与对策探讨[J].中国水利,2012(1).

[4]于丽丽,唐克旺,候杰,等.实施地下水开发利用总量控制关键问题探讨[J].海河水利,2013(2).

[5]谢新民,柴福鑫,颜勇,等.地下水控制性关键水位研究初探[J].地下水,2007(6).

[6]冯志祥.江苏落实总量控制制度 科学利用地下水资源[J].中国水利,2011(1).

[7]张远东,王策.地下水取用水总量与水位双重控制刍议[J].中国水利,2014(9).

[8]唐克旺,候杰,于丽丽.基于功能的地下水控制水位确定方法 [J].中国水利,2015(9).

责任编辑 张金慧

Analysis on double control for groundwater management in Xianyang City

Sun Shengxiang,Long Zhengwei,Qi Baoqin

In the total water use of Xianyang City,groundwater takes 54%that has resulted in a serious overexploitation. Stringent water resources management system has been implemented for more than four years in the city,however balance between water abstraction and recharge has not been achieved.Application of double control of total water use and water level demands immediate attention.With analysis of current utilization of groundwater resources in Xianyang City,a proposal is made for controlling total water use and water level.

groundwater;double control approach;total water use;Xianyang

P641.8+TV213.4

B

1000-1123(2017)09-0021-03

2016-11-14

孙胜祥,高级工程师。

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