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通辽市地下水超采问题探讨

2019-04-25刘艳红

中国水利 2019年7期
关键词:通辽市水位

刘艳红

(内蒙古自治区通辽市水利规划设计研究院,028000,通辽)

一、项目区概况

内蒙古自治区通辽市位于西辽河冲积平原、科尔沁沙地腹地,是蒙东地区重要城市,也是全国蒙古族人口最集中的地区之一。通辽市矿产资源相对丰富,是全自治区粮食产量第一大市,有“内蒙古粮仓”的美誉。通辽市所在的西辽河流域水资源开发利用程度高,目前地下水超采严重,超采区域达到3 056 km2,加之地下水水质呈恶化趋势,严重影响该地区的饮用水安全,水资源短缺造成当地地下水环境进一步恶化。

二、通辽市地下水基本条件

1.研究区水文地质概况

通辽市位于内蒙古东部,包括其北部和西南部的基岩山区以及中部的平原区。受地质、地貌、岩性、气候、植被的制约和影响,区内不同地区地下水的形成和运移表现出不同的水文地质特征。

第四纪以来,通辽市平原区的构造运动以沉降作用为主,沉积岩性总体变化规律是:水平方向上,从山前边缘向平原中部,自河流上游向下游颗粒由粗变细,且黏性土夹层逐渐增多,夹层厚度增大。地下水径流条件随之由通畅变为滞缓,水质也由好变差。垂直方向上,地层岩性呈现由上到下逐渐变粗的变化规律。平原区的富水性随着岩性及岩相的变化,由西向东逐渐变差。

2.地下水动态特征

(1)地下水年际变化动态

20世纪60年代前,通辽市平原区水循环仍然处于自然水文状态,农业主要靠天吃饭,几乎没有地下水开采。区内大部分地区地下水水位埋深都小于3 m。

20世纪60年代以后,地下水水位的变化逐渐表现出人类活动干扰的迹象,80年代以后尤为明显。由于社会发展速度加快,土地利用程度增大,加之上游水库截流造成地表水量骤减,地下水几乎成为研究区满足工业农业发展需水的全部来源,地下水水位下降趋势明显。

本次收集了1980—2016年科尔沁区唐家乡唐家村27号观测井地下水月平均埋深、科尔沁区38号观测井胡力海东乃地下水月平均埋深、科尔沁区1号观测井清河乡大德泉地下水月平均埋深、科尔沁区32号观测井双泡子地下水月平均埋深、科尔沁区21号观测井西六方地下水月平均埋深、科尔沁区15号观测井角干乌斯图地下水月平均埋深观测资料,通过绘制地区降雨与地下水埋深动态关系曲线图,可以看出,1999年以前科尔沁区地下水受降雨影响较大,降雨补给地下水使地下水水位回升;1999年以后,连续15年枯水年使地下水的补给量变小,开采量变大,地下水水位下降更加迅速,并形成局部降落漏斗。1999年以后降雨量对地下水水位的影响较小,地下水水位一直处于下降状态,这不仅与近年降雨量小有关,还与上游河道补给量减少有关,但起主要作用的是人为开采地下水,造成地下水水位迅猛下降。实际调查资料显示,1999年以后地下水的利用程度逐渐变大,水位波动变大,总体呈现地下水开发利用量增加的趋势。但是自2012年以来地下水水位降低的趋势有所减缓,且胡力海东乃和角干乌斯图两眼井的地下水水位呈现很缓慢的回升趋势,这与当地自2008年以来大力开展高效节水灌溉以及2012—2015年间实施 “节水增粮行动”,大力推广喷灌和膜下滴灌,减少农田灌溉的用水量等有直接关系。

(2)地下水年内变化动态

根据地下水水位变化特征及其影响因素,将地下水年内变化动态划分为以下4种类型:降水入渗—蒸发型、降水入渗—径流型、降水入渗—开采型、降水入渗—灌溉入渗——开采型。

通辽市平原区浅层地下水动态变化在不同地貌单元和地理位置差别很大。总体来看,全年可分为3个动态变化时段:7—9月,为地下水高水位期;10月—翌年3月,潜水位稳定下降,为地下水低水位期;4—6月,冻土消融,水位开始上升。但在河谷集中开采区,随着人为干扰强度的增大,人为因素(开采)已经成为影响地下水水位动态变化的主导因素,主要表现为年内水位峰—谷变化与降水相关性差,在河谷区地表水灌区,年内高水位期一般出现在3—4月份,主要受地表水春灌回渗影响。而在地下水灌区,受农业灌溉影响,低水位期一般出现在5—8月份,与大气降水量相反,开鲁以东广大地下水灌区多为这种情况。

三、通辽市地下水开发现状与存在的问题

1.通辽市地下水开发历史及现状

通辽市科尔沁区地下水超采区是自治区最早形成的一个超采区,无论超采区面积还是超采量,在全区都排位第一,地下水超采已经严重影响区域水文地质环境和水生态平衡,制约到当地经济的发展。受自然地理位置限制,地下水是通辽市主要的供水水源,地下水供水量占总供水量的80%以上,地下水的补给来源主要是降水入渗和上游进入本区的河流径流。

通过分析1980—2017年全市地下水用水量情况,可以看出这些年地下水开采力度逐年增大,水位逐年下降,因此要把水位恢复到20世纪80年代水平是不可能实现的。

2.超采区与漏斗区的发展

20世纪50年代,西辽河干流地区地下水埋深仅为2 m,80年代起,受干旱、上游来水减少以及用水量增加影响,科尔沁区开始出现地下水超采,致使地下水水位逐年下降,局部出现漏斗区。1986年科尔沁区地下水用水量为4.1亿m3,地下水超采区面积为789 km2,漏斗区中心地下水埋深11.8 m。到2000年,地下水用水量增加到6.04亿m3,地下水超采区面积增加到约900 km2,漏斗区中心地下水埋深约13 m。2014年漏斗区中心区域地下水水位埋深部分最深达到17.72 m,超采区面积达到3 056.4 km2。超采区域主要为科尔沁区,主要分布在木里图镇、丰田镇、清河镇、育新镇、大林镇、钱家店镇、哲南牧场、敖力布皋乡、余粮堡镇、胡力海苏木、莫力庙苏木、莫力庙羊场、莫力庙林场、半截店乡、三义堂乡和高林屯林场。漏斗区域为科尔沁区的木里图镇、丰田镇、清河镇、育新镇。

表1 科尔沁区2001—2017年地下水超采情况统计

2001—2017年通辽市地下水超采统计情况见表1。由表1可以看出,自2001年以来,通辽市地下水超采区面积及地下水埋深持续加大,漏斗区域也在增加,地下水水位持续下降,持久下去将会对生态环境产生不良影响。2015年年末科尔沁区地下水超采区面积达3 323 km2,超采区地下水平均埋深17.18 m。2016年开始地下水超采区面积逐年减小,地下水水位埋深也在逐年减小,地下水水位出现缓慢的回升趋势。这说明当地采取高效节水、压减工业开采地下水的举措取得了一定成效。

3.地下水开发利用存在问题和发展趋势

(1)地下水开发利用存在问题

①监管工作相对滞后

自治区在地下水保护和管理法规建设方面走在全国前列,通辽市严格按照《内蒙古自治区地下水管理条例》开展工作,但在实际工作中存在违规打井、违规开采地下水、无取水许可证取水和超采区治理等方面的监督管理措施不到位,执行力还比较弱等情况。

②监测井网建设投入不足,行业壁垒严重

多年以来,政府对地下水保护与管理的投入严重不足,地下水监测井维护、更新经费缺乏,针对地下水超采区、供水水源地和集中供水水源区等开发利用热点区域重点监测井网建设滞后。地下水保护工程与治理工程项目和资金都很少,至今还没有地下水超采区治理的专项资金。现有地下水监测体系和手段已不能适应国家和自治区对地下水保护与管理的要求。

目前通辽市地下水动态监测站网分属城市监测站网和水利部门监测站网,管理体制各自为政,各级管理部门在监测信息、许可管理等方面还未形成协调机制。存在监测资料不能共享,监测信息公布不完整,致使无法对全区地下水开发利用情势做出全面、准确的研判,从而影响地下水管理与保护工作的开展。

③保护和管理能力亟待提升

通辽市地下水管理水平与国内先进水平尚有距离。各级部门监测能力与监测项目严重不足,无法为管理工作提供及时有效的支持。通辽市缺乏对区域地下水的实时监控,缺少国家级地下水管理的预警评价与信息系统、应急保障体系,遇到突发或长期污染事件,难以准确迅速采取有效控制措施。

④对地下水保护的紧迫性认识不足

由于地下水超采、污染的隐蔽性和复杂性,长期以来,人们对地下水保护的紧迫性认识不足,导致地下水资源状况长期得不到改善,严重影响生态环境安全和社会经济发展。

(2)地下水开发利用发展趋势

随着经济社会快速发展,人们对水资源的需求量日益增多,地下水开采规模不断扩大。进入21世纪后,上游来水持续减少,辽河干流基本处于断流状态,气候干旱,地下水补给量减少,再加上用水量增加,通辽市地下水超采状况持续恶化,导致地下水水位持续下降。因地下水大量超采、水位下降,开采层水质明显恶化,科尔沁城区地下水水质严重超标,给生态环境带来极大威胁。

四、建 议

1.加强地下水管理

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。同时,加强日常执法检查,严厉查处违规取用地下水行为。制定科尔沁区主城区城市公共管网覆盖范围内自备水源井封闭计划,加快推进封闭主城区管网覆盖范围内自备井。规范农业机电井管理,进一步落实好农业灌溉机电井取水许可管理工作,严格控制农业机电井的数量。

2.加强农业节水

科尔沁区地下水超采总量中农业用水占85%以上,农业节水是超采区治理的关键。通过实施农业高效节水项目,推广农业节水灌溉技术,将有效减少超采区农业取用地下水开采量。

为加速地下水回升速度,缩短超采区治理时间,尽快实现区域水生态健康发展,农业在全面实施节水的前提下,实行“一年休耕,一年水养”,有计划对农田实施休耕,有效减少地下水开采量,改善土壤结构和肥力。但因此会导致农民减产减收,政府需对农民进行适当补贴。

3.加快推进污水处理回用工程建设

通辽市正在加快推进污水处理基础设施建设,着力提升污水收集处理能力,坚决推动工业生产用水、城市绿化用水和生态灌溉用水优先使用再生水,应用尽用再生水,最大限度节约每一滴水、用好每一滴水。通过实施再生水配套工程建设,将再生水有效利用于工业生产、城市河道景观、城镇绿化、道路喷洒等,最大程度利用再生水资源,置换地下水,减少地下水开采量。

4.通过外调水置换地下水

加快推进引绰济辽等调水工程建设,将外调地表水全部用于置换通辽市现状城镇生活用水和工业取用的地下水,减少当地地下水开采,逐步恢复生态措施,促进当地水生态逐渐向良性方向发展。

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