“沈阳经济区和沿海经济带”水资源供需平衡发展对策的探讨

吴兴乐,曹 真,何忠波 ,刘铁军

(辽宁省第五地质大队,辽宁大石桥 115100)

水是人类赖以生存不可替代的自然资源之一,但是,一方面随着国民经济的发展,人类生产和生活用水需求量日益增加,同时所产生的生产和生活垃圾日益增多又带来水资源污染加重,使可供利用的水资源日益减少;另一方面受全球环境演化影响,近些年来降水偏少,而干旱发生率偏高,使水资源补给减少。这样,水资源就形成了一对供不应求的矛盾,制约国民经济的可持续发展。若想水资源供需平衡发展,我们必须遵循水资源的自然规律,从“开源、节流、净化和预测”诸方面合理开发利用水资源,实现水资源供需平衡发展。本文结合辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”的水资源供需现状,从开源和预测两方面阐述辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”水资源供需平衡发展的对策,为合理开发利用水资源提供参考。

1 辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”水资源供需形势分析

辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”包括除朝阳市以外13个市辖区,差不多覆盖全省,

(沈阳经济区包括以沈阳为中心携鞍山、抚顺、本溪、营口、阜新、辽阳、铁岭等 8个市辖区;沿海经济带东起丹东沿海岸线连接大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛等 6个市辖区,简称“6点 1线沿海经济带”)。据统计,1997年辽宁省各类供水工程供水总量为 147.46亿 m3,达到全省水资源总量的45.27%,但仍缺水 7.33亿 m3,缺水量占总需求的 4.8%,如遇严重枯水年,每年缺水将超过 10亿 m3,因此确保辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”区域内大中型城市、重点工矿企业、干旱区人畜饮水和农业灌溉用水的需求,达到区域内水资源供需平衡发展是开发利用区域内水资源的主要目标。

辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”的水资源现状可划分如下几个区:

1.1 水资源供需形势较好区

主要是辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”的东部山区和中部平原农业区。东部山区的抚顺、本溪和丹东市辖区,降水充沛,多年平均降水量在 800mm以上,人均占有水资源分别达3 573 m3、2 061 m3和1 337 m3,高于全省平均水平(全省人均占有水资源量 820 m3)。中部平原农业区有较厚的第四系含水层,且地表水量也较大,对分散和间歇性的农业用水而言,水资源供需形势压力不大。

1.2 水资源供需形势中等区

主要是沈阳经济区北部的铁岭地区,多年平均降水量在600mm～800 mm之间,铁岭地区人均占有水资源量为850m3,略高于全省人均 820m3的水平。

1.3 水资源供需形势较差区

1)大、中城市集中供水水源地

浑河沈阳水源地、太子河辽阳和鞍山水源地、大凌河锦州和葫芦岛水源地、盘锦上第三系水源地等,这些集中供水水源地,地下水开采量大,多已超过允许开采量。如沈阳供水水源地 1990年漏斗面积为 225.79 km2,漏斗中心水位埋深29.31 m,后经治理 1999年丰水期漏斗面积为117.25 km2,漏斗中心水位埋深 24.14 m,但每天仍超采地下水近 20万 m3;据辽阳市水利局 1990年对辽阳首山水源漏斗区详细调查成果,漏斗区年平均补给量为 2.8亿 m3,年平均开采量为 3.1亿 m3,平均每年超采3 000万 m3,经治理后漏斗面积仍为 300 km2左右,漏斗中心水位埋深 21.57m;盘锦上第三系供水水源地 2000年漏斗面积为2 000 km2,漏斗中心水位埋深 23.01 m3[2]。因此大、中城市集中供水水源地水资源供需形势压力很大。

2)辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”西部山区

该区属于干旱区,年平均降水量在 600mm以下,人均占有水资源量仅在440m3左右,人畜饮水和农业灌溉用水均较为困难,其水资源供需形势压力很大。

3)辽宁省沿海经济带上的最大市区大连地区

大连的年平均降水量虽然在 600 mm～800mm之间[1],但是大连地区多为裸岩山区,不利于水资源的储存;大连地区占有水资源量仅为 590 m3[1],大连地区经济较发达,城市人口多,需水量多,大连地区三面环海,一旦地下水严重超采,将引起海水入侵。因此其水资源供需矛盾也较大。

综上所述,辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”要实现未来水资源供需平衡发展,重点需要解决大、中城市的集中供水水源地采补平衡和西部干旱山区的人畜饮水和农业灌溉用水问题。

2 辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”实现水资源供需平衡发展的对策

由上述可知,造成辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”水资源供需矛盾较大的现实问题主要是两种类型,一是大、中城市水源地开采量超过开采条件下的补给量形成水资源短缺,属于人为超采型;二是西部山区,由于气候干旱,降水量少,地表裸岩,裂隙发育不均一,降水通过裂隙渗入地下深部,致使地表及浅层水资源十分有限,形成水资源短缺,属于环境型。下面针对不同类型的水资源短缺现实而采取不同的对策:

2.1 人为超采型水资源实现供需平衡发展的对策

人为超采型水源地,处在较大河流旁侧厚度较大的第四系松散沉积层区。依据自然界水循环及大气降水、地表水、地下水三水相互转化原理,以供需平衡为基准,计算出缺水量,然后实施恰当的水利工程,把丰水期的地表径流,按缺水量引渗或回灌到地下含水层中,人为增加可供利用的水资源总量,并把它们调配给枯水期使用。建立水资源人工调控系统工程,需要有充足的地表水资源、强大的地下储水空间和技术支持系统。

辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”相关一些大城市水源地的主要河流流域多年平均径流量为:浑河流域 28.50亿m3;辽河流域 37.40亿 m3;太子河流域 37.70亿 m3;大凌河流域 20.40亿 m3。它们为浑河沈阳水源地、太子河辽阳和鞍山水源地、大凌河锦州和葫芦岛水源地和盘锦市上第三系水源地建立水资源人工调控系统工程提供了充足的水源保障。下辽河平原第四系含水层有效储水空间可达 682.59亿立方米左右,是全省现有地表水库的 2.37倍。若取其 1/10作为调节部分(相当于地下水位下降 10～20 m,这在经济技术上完全可行),调节空间也达 68亿 m3,是全省现有水库设计水利库容的 1.38倍[2]。因此我们通过调查研究完全可设计好每个流域缺水量的储水空间,建立水资源人工调控系统工程的技术支持系统。辽宁省沿海经济带最大市区—大连地区的供水问题可通过修建河谷型地下水库和建立岩溶地下水库来解决。

2.2 环境型水资源实现供需平衡发展的对策

对于受环境因素影响而浅层缺水的辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”西部山区,其保证供需求平衡发展的对策是大力开发浅部及深部的基岩裂隙水资源。西部基岩裸岩山区褶皱和断裂地质构造均较为发育;地层发育较齐全,尤其是有大面积的中上元古界—古生界的海相碳酸盐岩出露;西部基岩裸岩山区在特殊的构造条件下,发育有多处的岩溶大泉(见表 1),这些岩溶大泉动态稳定,是地下水集中排泄之处,说明西部基岩裸岩山区内赋存有大量的地下水资源。

表1 辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”西部基岩山区岩溶大泉统计表

辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”的西部山区,地下水主要是构造裂隙水和裂隙岩溶水。其张性和张扭性构造因其开张性好,是地下水储存和运移的良好空间,也是地下水赋存的有利部位;褶皱岩层曲率变化较大的部位是赋存地下水的有利部位;不同类型、时期的构造体系复合部位,岩石更破碎,也是地下水赋存的有利部位。因此只要对该区的地质发展史加以综合研究,厘定出每期次地壳运动所形成的构造体系特征,注意寻找赋存地下水的有利部位,就能找到丰富的地下水资源,以实现该区水资源的供需平衡发展。

3 结论与建议

辽宁省“沈阳经济区和沿海经济带”水资源供需平衡发展的薄弱之处是大、中城市集中供水水源地、西部山区和南部大连地区,对这些地区应加大供需平衡发展的科研力度。因此建议:

(1)可选择 1～2个超采严重的大、中城市集中供水水源地为代表,开展建立水资源人工调控系统工程的试验,待取得成功经验后推广。

(2)盘锦上第三系水源地人工补给,可选择在其北部的沟帮子 -绕阳河南侧的上第三系埋藏较浅地段,通过深井,用绕阳河、东沙河和羊肠河的河水,开展压力回灌试验。

(3)应用地下水系统理论,对西部山区基岩地下水的开发利用进行综合研究,首先用地质力学理论和遥感技术相结合,圈定富水区域,然后在所圈定的富水区域内开展相应的物探工作,确定井位与成井深度。

(4)开展气象和气候的预测和预报工作,捕捉人工增雨的时机,增加水资源量;开展中短尺度气候演变的预测工作,预测和预报未来可能出现干冷及干热气候的年份和持续时间,对可能出现的水荒提出预案,提前储备好充足的水资源,为度过水荒之年做好充分的准备。

(5)加大水资源开发利用科研人才的培养力度。

[1]辽宁省水利厅.辽宁省水资源[M].沈阳:辽宁省科学技术出版社,2006.

[2]赵天石,张国祥.关于辽宁省水资源开发的战略问题.长春地质学院学报[J],1991,3.