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山西省翼城县地下水超采现状及对策

2023-05-25苗宗雷

河南水利与南水北调 2023年4期
关键词:翼城县利用系数水源

苗宗雷

(翼城县水利局水利站,山西 临汾 043500)

1 研究区概况

山西省翼城县位于山西省西南,属临汾市管辖。地处中条、太岳两山之间,与周围6县接壤。

浍河是翼城县境内最大的一条季节性河流,是汾河的一级支流。河长118 km,流域面积2 060 km2,其中翼城段924 km2,河床纵坡为4.40‰。

浇底河发源于翼城与沁水交接的红山腰,河长24.50 km,流域面积213 km2,河床纵坡为17.10‰;史伯河又称滑家河,发源于浮山县的张家沟,境内长26.60 km,流域面积125 km2,河床纵坡11.10‰;石门河又称翟家桥河,发源于翼城县境内东部的东坞岭,全长28 km,流域面积143 km2,纵坡21.30‰。

续鲁峪河的源头是晋城市沁水县的杨岔岭,河流从翼城县西闫镇进流入绛县,入境后流经续鲁峪、安峪、大交共3个乡镇包括有11个行政村,至浍南大交村汇入浍河。

2 地质条件与水文条件

翼城县境内分布大量碎屑岩和碳酸盐,碎屑岩变质岩的风化裂隙和构造裂隙发育,水的溶蚀作用导致碳酸盐岩发育,诸如此类地质条件均有利于水的赋存。但县域内各地区的地层、岩性、构造等存在差异,岩石的水文地质特征不尽相同。赋存条件水理性质及水力特征按水介质的特征进行分类,有如下三大类。

一是松散盐类孔隙水,集中在倾斜平原地带山涧、山前丘陵、古河道等地。以冲洪积物孔隙潜水为主,西部塔儿山和绵山-丹山山前倾斜平原区,单井出水量5~60 m3/h,水位埋深20~180 m。

二是碳酸盐类裂隙岩溶水,此类水资源集中在丹山、翔山绵山等地区,地表岩石裸露,节理裂隙发育,地下水赋存不均,地下水源丰富,单井出水量约为80 m3/h,水位埋深90~110 m,井深250~400 m。

三是碎屑岩类裂隙水,集中在甘泉、隆化及东北部的浇底一带,富水程度较弱,以流量为0.10~0.20 L/S的小泉小水出露为主,水资源的用途以人畜饮水居多。大气降水是翼城县地下水的主要补给形式,此外还存在部分地表水的渗漏以及其他形式的补给。勘察资料显示,局部水文地质单元间有地下水与地表水互补、基岩水补给松散岩层孔隙水的水力联系。地下水的径流方向保持稳定,即始终为东北-西南向。除人工开采的排泄方式外,还通过沿高程向西南渗流的方向进行排泄。

3 地下水开采现状

翼城是个缺水县。近年来,除境内的14 座水库水量下降明显外,于1985年建成投放使用的水源地为深度超过130 m的取水井,目前也全部停用。当前使用的水源地井深均在300 m以上,有的已达到450 m。然而,随着城区的发展,居民数量大增,目前已超过10 万人,用水量也随之剧增。如今,县城日供水量仅5 000 t,需水量每天已达到7 000 t。

此外,随着翼城县经济发展,水资源供需矛盾也日趋突出。根据资料显示,翼城水源地保护区内共有工业企业58家,工业生产长期过量开采地下水,造成地下水位下降,生态环境恶化,也是造成古堆泉断流的原因之一。同时西梁水库和小河口水库天然径流量小,且无富余水量,只能利用黄河水作为工程水源,以满足工农业需水要求。

翼城县水源替代工程位于古堆泉域地下水超采区,属于山西省地下水超采区综合治理项目(2018年)水源置换工程中的重要组成部分,其开发思路是充分利用现状禹门口提水东扩工程,引黄水替代地下水,因此在泉域内实施地下水超采治理是十分必要的。

4 水源替换工程

翼城县水源替代工程为山西省地下水超采区综合治理实施方案(2018年度)中一部分,禹门口东扩翼城小水网工程总投资17 663万元,工程总体规划为将引黄水引入小河口水库,经水库调节,通过现有王庄泵站加压向翼钢及城东铁厂供水;富余的水量可置换小河口灌区3 320 hm2井灌区内灌溉用水量,减少覆盖区内地下水开采量。小河口水库设计总库容4 430万m3,灌区有效灌溉面积4 653万m3。多年来,由于入库水量不足,远不能满足农业灌溉要求,现状主要以地下水为水源进行农业灌溉。翼城县煤电化产业园区选址位于翼城县隆化镇紫琴村西,距小河口水库约3 km。将黄河水引入小河口水库后,可向小河口水库灌区供水,置换农业灌溉地下水,并能充分发挥小河口水库的调蓄功能和现有的王庄杨水站提水设施向翼钢公司供水。煤电化产业园区建设用水时,可从小河口水库取水,不再开采地下水。该工程设计年提水量2 396万m3,其中:翼钢供水1 400万m3,煤电化产业园区供水量996万m3。

2018 年实施西梁~小河口水库连通工程,从西梁水库东岸至小河口水库供水工程,建设内容包括西梁水库东岸和石桥村建提水泵站2 座,设计提水流量0.80 m3/s,铺设DN800 管道19 km,配套输变电设施。2018年项目投资8 500万元,中央财政投资8 000 万元,地方配套资金500 万。中央资金全部用于主体工程建设。2018年度工程实施后,可关闭水井72眼,压采地下水458万m3。

翼城水源替换工程的供水对象为沿线城市的工业及农村生活,供水保证率确定为95%,根据《山西省2018 年度地下水超采综合治理实施方案》中,该工程的工业供水对象为翼城钢铁厂和煤电产业园,该工程设计年提水量为2 396 万m3,其中翼钢供水量1 400万m3,煤电产业园供水量996万m3。

农业上,小河口灌区的灌溉水源以浍河北支的小河口水库为主。小河口水库集多项功能于一体,以灌溉、防洪为主,辅以养鱼等功能,是一座综合性的水库。水库于1998 年开始推进除险加固作业进程,于既有设施的基础上进行升级,总库容由原本的3 290万m3扩至4 430万m3,有效灌溉面积达到3 667 hm2。供水范围包括小河口灌区(3 667 hm2有效灌溉面积)和王庄扬水站(687 hm2有效灌溉面积),共计4 354 hm2有效灌溉面积。该灌区属北方干旱地区,根据“农业综合开发中型灌区节水配套改造项目实施计划编制提纲”的要求,灌溉设计保证率取50%。灌溉水利用系数应根据灌区大小,水源情况,渠系布置、防渗措施等因素综合确定。目前灌区的灌溉水利用系数为0.36,项目实施后,渠道骨干工程渠系水利用系数明显提高,改造后渠系水利用系数将可提高到0.70,田间水利用系数取0.90,则灌溉水利用系数提高到0.63。根据灌区多年来种作物生长时段、有效降雨情况和作物需水要求,参照小河口灌区的历年灌溉经验并考虑到灌区的节水措施,按水量平衡综合分析确定的灌水定额如表1。

表1 小河口灌区作物灌溉定额汇总表单位:m3/hm2

根据作物组成、种植比例、灌区降水及当地灌溉经验,确定小河口灌区灌溉定额为2 535 m3/hm2,灌溉总面积为4 020 hm2,则灌溉需水量为1 019.07 万m3,灌区灌溉用水率为0.63,则毛灌溉用水量为1 617.57万m3。

翼城县水源替代工程主要工程任务为工业供水,同时补充部分农业用水量,共关井72眼,其中工业用井12眼,农业用井60 眼,压采量为458 万m3。现有工业用井涉及一个乡镇2 村,即范村11 眼和王庄村1 眼,用水量为308 万m3;农业用井60眼,涉及两个乡镇12 个村,即谭村11 眼、南寿城1 眼、陵下村3眼、东寿城6眼、西关村3眼、城南村5眼、李庄村8眼、西梁村2眼、东石桥10眼、下石村1眼、云唐村3眼和北唐村7眼,控制灌溉面积为500 hm2,年用水量为150万m3。

翼城县水源替代工程主要内容为管道工程及配套设施。设计供水量为2 396万m3。工程建成后,具有改善农业生产条件方面的效益、新增农产品生产能力和产值等灌溉效益、社会效益和生态环境效益及城镇供水收益。

5 保护措施

5.1 进行污染治理,加快生态修复

该区域内的企业污水外排、矿坑涌水,以及废渣堆放在降水时形成的污水渗漏,都有可能造成地下水的污染,有必要在相关工业企业施行如防治渗漏等防治措施。在地表扰动大的工业活动中,如采矿采石,有必要进行植树造林,改善生态,确保地下水安全。

5.2 完善监测系统,实施动态管理

增设地下水监测站点,安装地下水自动监测设备,配备流动实验站,完善监测信息采集、传输和分析处理系统。

5.3 完善管理机制,落实保护措施。

建立一个有力的组织保障机制,明确区域保护责任,分级管理,将保护措施落到实处。并完善相关法律法规,区域管理部门应制定相应的保护制度与处罚条例,坚持依法治理。

5.4 加强宣传,促进区域水资源保护。

强化社会支撑,重视宣传教育。应积开展水资源保护工作的宣传教育,联合采用报纸、广播等多种媒体形式,丰富宣传方式,扩宽宣传面,强化宣传效果。水资源保护的宣传需持续进行,以便提高各行、各业和广大群众支持水资源保护工作开展的积极性,增加保护水资源的自觉性。

6 结语

翼城县居民用水及工业需水量日益增加,地下水严重超采,关井压采刻不容缓,同时就近采用引黄水作为替代水源,保护地下水资源,修复生态环境。其次要从政策法规、监管机制等方面入手,强化管理,积极宣传,重现绿水青山。

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