李 俊
(山西省汾河灌溉管理局,山西 祁县 030900)
地下水作为水资源的重要组成部分,随着经济社会的迅猛发展,人类对自然活动强度的不断加大,城乡工矿居民用地的日益增加,乡镇企业的污水排放,化肥、农药的不合理使用,导致农村地表水受到污染。同时,对地下水的大量开采造成严重的咸水入侵。地表及地下可利用水量的不断减少,工农业生产及生活废弃物等的排放造成河流污染,与咸水入侵共同导致了地下水矿化度的增大,水质不断恶化。因此,全面认识地下水,有效了解地下水超采带来的各类突出问题,已成为水资源可持续利用,人口、资源、环境和经济社会协调发展的迫切要求。
汾河灌区位于山西省中部太原盆地,北起太原市上兰村、南至晋中地区介休县洪相村,长约140 km,东西宽约20 km,西以太(太原)汾(汾阳)公路和磁窑河为界,东以太(太原)三(三门峡)公路和南同蒲铁路为界。灌区跨太原、晋中、吕梁3市12个县(市、区),受益乡(镇)56个、村庄488个,控制总土地面积1 396.54 km2,灌溉面积997 km2。同时还担负着向太原第一、第二热电厂,太钢,清徐县东西湖,交城工业园区工业用水和太原汾河公园、森林公园等公益事业的供水任务。灌区内地形平缓,总体由东北向西南倾斜,地面高程由810 m缓变至735 m,地面自然坡降南北为 1/1 250~1/3 000,东西为 1/1 200~1/1 500,土地较为平整,但微地形起伏变化较大。
据地下水资源评价,沟渠年补给水源(不含太原地区)1.96亿m3,可开采量1.4亿m3。目前灌区年均开采地下水0.36亿m3,占可开采量的26%。根据《汾河灌区节水技术改造工程可行性报告》,汾河灌区年均可开采量8 635万m3。
处于全灌区强富水及富水区北端汾河出山口和汾河两岸,在开发过程中,由于缺乏合理的规划管理,部分区域开采集中,特别是工矿企业集中区,超量开采尤为严重,采补失衡严重,均已形成区域性水位下降漏斗。同时,在灌区外围由于沿灌区周围的非受益区大力发展井灌,致使灌区内未开采的地下水侧向外补,造成水资源外流。
由于地下水位的下降,使得地表水通过土壤或岩层进入地下所经过的路径加长,溶解和淋洗作用持续时间增加,导致地下咸水层持续下移。同时,由于漏斗区面积的增加,地下水径流不畅和垂直向上的潜水蒸发距离拉长,使得地下咸水浓缩,矿化度加大,土地盐碱化面积增加。
潜水面的下降导致土壤水得不到潜水有效补给,土壤含水率降低,对降水的吸附作用加大,减少了降水产生的径流量。如晋祠泉、兰村泉、介休洪山泉等已多年断流,汾河源头的雷鸣寺泉出水流量明显减少,汾河太原段上兰和铁桥两个断面基本没有地表径流,特别是铁桥断面完全中断十余年。2008年以来,经过太原市政府对汾河太原段河道的综合治理,上游水库放水后对河道进行了冲刷,现汾河太原段河道已恢复流水。
据2007年监测断面数据显示,汾河沿线工业、生活污水直接排入汾河河道,上游水体虽然符合Ⅲ类水标准,但河水中COD(化学需氧量)、NH3-N(氨氮)、挥发酚等污染物成分严重超标,有66%的河段已成为劣Ⅴ类水质。太原市每天流入汾河的污水超过30万t,而汾河的污水处理能力仅达到50%,每天有15万t的生活污水全部直排,汾河晋中段年废水排放量近0.6亿t。由于超出了污水处理能力和漏斗区的不断增加,导致地下水遭到严重污染。
据国土资源网2009年8月报道:太原市地面沉降发现于20世纪60年代,80年代沉降加剧,2003年形成西张和城区2个沉降区,西张、万柏林、下元、吴家堡4个沉降中心。沉降区南北长约39 km,东西宽约15 km,沉降面积达548 km2;最大沉降中心为吴家堡——高新技术开发区,累计地面沉降量2960mm,年均沉降63 mm。由于地面下沉,吴家堡大马村一带出现建筑物裂缝,危及吴家堡村1 000余人、2 000多间房屋的生命财产安全,市区内地下管道断裂。
由于地下水的严重超采,且得不到及时补给,致使地下水位急剧下降,造成潜水面下降,失去了对湿地的顶托作用。水土流失,风沙侵蚀,土地沙化、风蚀现象严重,山西成为北京近年来沙尘暴来源地之一。
正确认识汾河灌区地下水资源的现状及超采带来的水环境问题,合理开发利用地下水,加大水资源保护力度,是实现地下水资源可持续利用,与地下水有关的生态环境得以维护和改善的关键所在。针对地下水资源缺乏保护及不合理开发利用的现状,运用经济杠杆,借“引黄入晋”之便利,科学管理,成为解决汾河灌区地下水超采的一项刻不容缓的紧迫任务。
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