曹军元,朱兴平
(甘肃省武威市水务局,733000,武威)
石羊河流域是甘肃省河西走廊三大内陆河流域之一,属大陆性温带干旱气候区,降水稀少,蒸发量大,是典型的资源性缺水地区。流域行政区划共涉及4个市9个县,主要包括武威、金昌两市。自20世纪70年代起,该流域引进和应用了先进的钻井设备和成熟的成井技术,大量开凿机井,开发利用地下水,发展农业生产,使区域内经济社会得到了空前发展。但持续过量地开采地下水动储量,也引发了一系列生态问题。特别是下游民勤,沙逼人退,生态环境濒临崩溃,经济社会发展和水资源矛盾十分突出。
石羊河流域地下水开发历史较长,近代早期就有辘轳吊杆打水灌溉和畜力水车汲水灌溉的记载。20世纪五六十年代,为了发展生产,人们还进行了地下水截引,但开发利用的地下水水量少,灌溉面积也小。进入70年代,有了先进的钻井设备和成熟的成井技术,每年成井1 000多眼,地下水进入了大规模开采阶段,地下水水位和井深也随之发生变化。地下水水位埋深由几米发展到十几米,甚至几十米,井深也由二三十米发展到五六十米,现状一般成井深度都在100 m左右,最深的达到300多m。流域内武威市最高峰期共配套机井约1.6万套,年提取地下水约11亿m3。目前水资源开发利用程度高达178%,年超采地下水约4.32亿m3,地下水水位持续下降。据近20年的观测资料对比分析,流域内武威南盆地地下水水位平均下降6~7m,年均下降0.31 m;民勤盆地地下水水位平均下降10~12 m,年均下降0.57 m,最大下降幅度 15~16 m。长期以来,石羊河流域有限的水资源对区域内经济社会的发展起到了支撑和保障作用。但水资源过度开发利用,地下水过度开采,生态环境急剧恶化,引起了各级党委、政府的高度重视和社会各界的普遍关注。
点评:
甘肃省武威市水务局在调查分析当地地下水开发利用现状、管理措施及存在问题的基础上,研究提出了武威市在地表水与地下水联合调度情况下,不同水平年的地下水取水总量的控制标准,以及石羊河流域属区地下水水位的控制标准和地下水管理水位的控制指标,提出了武威市地下水行政、技术和经济管理模式,形成了武威市地下水管理保护方案。同时,武威市各级政府建立了完善的管理体系和健全了法律法规制度,为地下水保护顺利实施提供了可靠的法律保证。
该研究成果的创新点是:根据石羊河流域地表水和地下水相互转化关系的研究,提出不同频率下(P=10%、P=20%、P=25%、P=50%、P=75%、P=90%)进行各行政区域的用水总量控制,计算地下水的补给量、可开采量和允许实际开采量。采取以丰补枯的原则,在丰水年可多利用地表水资源,枯水年份可适当多采地下水,但决不允许超过确定的用水总量指标,以确保地下水在丰水年可得到恢复。
石羊河流域水资源短缺,水资源与人口、耕地分布极不协调,区域内生产发展对地下水开发利用产生了极大的依赖性。近年,为加强地下水资源的保护,区域内水行政主管部门积极理顺水资源管理体制,依法加强水资源管理,对流域内的地下水资源合理开发利用和管理进行了探索和研究。
为加强石羊河流域地下水资源的统一管理,遏制石羊河流域地下水严重超采的趋势,甘肃省政府制定了《甘肃省石羊河流域水资源管理条例》,出台了《石羊河流域地表水调度和地下水削减开采量实行地方行政首长责任制的规定》《关于加强石羊河流域地下水资源管理工作有关事项通知》等文件,将地下水取水许可审批权全部收至流域管理机构统一管理,进一步明确地下水削减开采量任务指标及其相关的责任、权利,强化了地下水的许可管理和开采控制。在地下水管理的职责分工、规范运行、宏观控制等体制机制方面进行了积极探索。
为加强石羊河流域地下水资源的开发利用和保护,按照全面规划、统筹兼顾、标本兼治、重点治理、厉行节约、保护生态的要求,坚持以人为本,保障城乡居民生活用水,合理配置工业、农业和生态用水的原则,流域内武威市初步建立了以水权制度为核心的水资源管理制度体系,将全市水量逐级细化分解到县区、灌区、乡镇、村组(用水户协会)和用水户,明晰了初始水权,合理确定了各类用水户的用水量;研究制定了不同水文年地下水的控制开采方案,建立了用水总量宏观控制指标体系和用水定额管理的微观指标体系;建立了地下水开采计划申请、刷卡充值、登记审核等管理制度,切实推进了水资源的优化配置和高效利用。
石羊河流域下游民勤盆地的地表水主要来源于中游的退水、余水和洪水。20世纪50年代,进入下游的平均年径流量约4.6亿m3,到2003年已锐减为不足1.0亿m3。地表水急剧减少及经济社会的进一步发展,使地下水开采量成倍增长,导致了生态环境的持续恶化。为遏制生态环境恶化的趋势,抢救下游民勤绿洲,保证河西走廊大通道安全,2007年12月,国务院批准实施 《甘肃省石羊河流域重点治理规划》,确定了上下游的水量分配方案,2010年进入下游民勤的地表水量不小于2.5亿m3,民勤盆地地下水开采量控制在0.89亿m3。按照此目标,石羊河流域进行了水权制度改革,强化了地表水的调度管理和地下水的开采控制管理。2007年、2008年、2009年通过上中游合理调度,进入民勤的地表水水量分别达到2.19亿m3、1.50亿 m3、1.74 亿 m3,2010 年上半年进入民勤下游的地表水水量已达1.12亿m3,提高了民勤盆地生产生活用水的保证率,有效地促进了地下水开采量的削减。
为推行计划用水、节约用水,实现水资源总量控制和定额管理,石羊河流域武威属区的农业灌溉机井全部安装了智能化计量控制设施,共安装13 644套,开了在农业灌溉机井上大范围内安装计量设施的先河,为地下水开采的计量和控制提供了硬件保障。同时,加强计量控制设施的运行管理,制定了《石羊河流域地下水取水计量控制设施运行管理办法(试行)》,制定了运行、操作、维护、管理章程,保证计量设施正常运行,在地下水开采管理中发挥长效作用。
为有效控制地下水的开采,武威市人民政府制定下发了《武威市人民政府关于落实以水定电以电控水工作的意见》,流域内的井灌区推行“以水定电、以电控水”措施。以水定电,就是按照分配给用水户的用水总量核定折算成提水所需电量;以电控水,就是电力部门按照水务部门核定折算的电量进行供电,从而达到限制地下水开采的目的。
在深入推进水权制度改革的同时,武威市制定出台了《武威市水利工程供水价格改革方案》和《武威市城市供水价格改革方案》,对流域内农田水利工程水价和城市供水价格进行了调整,流域内井灌区每亩每年计收8元基本水费,并按0.01元/m3标准开征水资源费,地下水超采严重的民勤县地下水资源费调整为0.02元/m3。通过经济杠杆促进节约用水,减少了地下水开采量。
按照石羊河流域重点治理的总体要求,武威市还断然采取了关闭部分农业灌溉机井和压减灌溉配水面积的措施,减少农业用水总量,提高农业用水效益,遏制地下水超采趋势,改善流域内生态环境。从2006年起,流域内已累计压缩农田灌溉配水面积4.23万hm2,采取回填方式关闭农业灌溉机井3318眼。目前,压减后的耕地采取退耕还林、退耕还草、人工封育、自然修复、产业开发等形式实施生态治理。
武威市以村为单元组建农民用水户协会816个,制定了协会章程及相关配套制度,规范了末级取水用水的管理。整体上讲,用水户协会能够按照“一事一议”和“客观、公正、公平、公开”的原则,民主讨论解决用水管理、工程管理、节水技术推广中的具体事宜,为用水户和水管单位服务,基本实现了公众参与、民主管理的目标。
地下水观测站获得的资料是分析研究地下水动态变化规律最基本的资料,有计划、有目的地布设站网,对掌握地下水变化动态有着极大的作用。石羊河流域武威属区建立健全基本观测网站和专用观测站,布设基本观测站168个、专用观测站8个,加强了区域内地下水水位观测、水质监测和开采量统计,强化了地下水在开发利用前后和开采过程中年内、年际的动态变化规律和发展趋势的观测分析,为区域内地下水资源统一规划、地下水资源评价、合理开发利用及地下水资源管理提供了科学依据。
通过安装地下水智能化取水计量设施和规范地下水管理,关闭部分农业灌溉机井和压减配水面积,地下水开采得到了有效的控制。2010年,武威市地下水控制开采量已由2006年的11.05亿m3削减到4.94亿m3。根据观测资料分析,下游民勤近3年地下水水位下降幅度有所减缓,1998—2006年的平均下降速度为0.637 m/a,2007—2009年下降幅度分别为 0.609 m、0.502 m、0.43 m,生态环境急剧恶化的趋势有所减缓。