王成武
(汾阳市峪道河水利管理站,山西汾阳 032200)
水是农业的命脉,是人类赖以生存的自然资源。近年来,随着国民经济的快速发展,工、农业用水与供水间的矛盾日益突出。研究地下水资源开发现状与对策,成为水利工作者的首要任务[1]。汾阳市位于太原盆地西南部,西倚吕梁山,东濒汾河水;地形西北高而东南低,西北为山区,海拔为1 700~1 800 m,山区往下为丘陵边山地区,地表多为黄土覆盖的沟谷深坑,丘陵边山区再往下为平原区;总面积为1 160 km2,其中,耕地面积49 580 hm2,有效水地24 822 hm2。全市总人口41.5万人,其中,农业人口32.8万人,占总人口的79%;属温带大陆性气候,多年平均降水量488.2 mm,年内分布不均,主要集中在7—9月。境内地下水主要以降水及侧向补给为主,每年地下水资源量为9838万m3、可开采量为4781.27m3。
地下水资源是指地下水集中参与水循环且可逐年更新的动态水量[2]。汾阳市地下水资源按地下水类型分为岩溶水、裂隙水和盆地平原孔隙水3类。据2005年《山西省吕梁市第二次水资源评价》报告,1956—2000年汾阳市地下水资源存储量为9 588万m3,可开采总量7 383万m3,其中,可开采孔隙水4 787万m3,岩溶水2 500万m3,裂隙水96万m3。
汾阳市2008年总用水量6 616.45万m3,其中,地下水开采量4 781.2万m3,占全市用水量的72.26%,地下水是全市目前主要供水水源。各分区地下水开采具有明显的差异,平川区地下水开采量3 189.6万m3,占全市开采总量的66.71%;一般山丘区地下水开采量为648.3万m3,占全市开采总量的13.56%;岩溶山区地下水开采量为943.3万m3,占全市开采总量的19.73%。
据《地下水超采区划分的规范》,按地下水开采系数法[3],将汾阳市地下水开采利用程度分为超采区、采补平衡区和尚有开采潜力区。2008年《山西省汾阳市控制地下水超采规划报告》确定了全市有超采区2个、采补平衡区1个、尚有开发潜力区2个。2个超采区分别是杏花洪积扇超采区,城关、阳城超采区,涉及8个乡镇(办)51个行政村,总面积118 km2,2009年地下水开采量为680万m3,多年年平均开采量为823万m3,地下水开采系数为1.45,地下水水位为22~140 m,地下水平均下降速度为0.7 m/a,地下水水位最大累积下降值为6 m/a,并呈逐年连续下降趋势。在这2个超采区内,杏花洪积扇为严重超采区,面积6 km2,2009年地下水年开采量为380万m3,多年年平均开采量388万m3,开采系数1.8,地下水位每年平均下降速度为1.7 m,水位最大累积下降22.85 m;城关、阳城超采区,面积38.7 km2,属一般超采区,2009年地下水年开采量300万m3,多年年平均开采量为435万m3,开采系数1.1,地下水水位每年平均下降速度为0.6 m,水位最大累积下降值为5 m,呈逐年下降趋势。
采补平衡区,总面积96 km2,2009年地下水开采量700万m3,多年年平均开采量713万m3,开采系数0.9,地下水埋深15~80 m,近年来地下水水位基本稳定。
尚有开发潜力区分为平川尚有开发潜力区和山区尚有开发潜力区。平川尚有开发潜力区,又包括文峪河和虢义河尚有开发潜力区。其中,文峪河尚有开采潜力区,区域总面积160 km2,2009年开采量1 071万m3,多年年平均开采量1 516.2万m3,开采系数0.75,地下水属中等富水区。虢义河尚有开采潜力区,总面积45 km2,2009年开采量295万m3,多年年平均开采量366万m3,开采系数0.74,地下水属中等富水区。山区尚有潜力区,总面积为707 km2(其中,岩溶山区 624 km2,一般山丘区 83 km2),2009年地下水开发利用1 591.6万m3,多年年平均开采量为1 593.4万m3,开采系数0.32,尚有开发潜力。
长期以来,由于全市供水以地下水为主,城区与工业发达地区集中开采地下水,使得区域地下水水位急剧下降,形成了大范围的地下水降落漏斗。汾阳市边山超采区位于汾阳城及其西北方向的山前洪积扇区,地理位置从汾阳市城区罗城到杏花工业区一带,涉及冀村镇、杏花镇、贾家庄镇、峪道河镇、栗家庄乡、西河乡6个乡镇和太和桥、文峰2个街道办事处,共51个行政村,面积为118 km2,占汾阳市超采面积的77.73%,年超采201万m3。地下水水位下降速度每年一般超采区为0.7 m、严重超采区为1.8 m。
人类掠夺式开发地下水引起生态环境失控。废弃物无计划排放,化肥、农药普遍使用,使得地下水污染日趋严重[4]。据调查,汾阳市肖家庄镇、演武镇的部分村庄,饮用水中氯化物、总硬度、氟化物、硫酸盐、溶解性总固体含量超过饮用水GB 5747—85标准,氯化物最高超过标准(450 mg/L)100 mg/L,总硬度超过标准(450 mg/L)280 mg/L,硫酸盐超过标准(250 mg/L)100 mg/L,溶解性总固体超过标准(1 000 mg/L)1 270 mg/L,不适合人类饮用,严重影响人们身心健康。
汾阳市煤炭资源开发历史悠久,全市已探明储量15亿t,储量面积59.03 km2。采煤必然影响和破坏地下水资源。据统计,全市年开采100万~120万t煤,需排掉地下水100万~120万m3,漏掉地下水150万~180万m3,相当于每吨煤排水2.5 m3。采煤疏干排水,引起地下水大幅度下降,造成许多水井和泉水断流。全市因采煤漏水,影响水井20余眼,断流报废水井10余眼。
汾阳市境内有大小河流及沟道20余条,均属黄河流域汾河水系,并为文峪河道的干、支流。但可用于灌溉的河流只有文峪河、峪道河和向阳河(近年修铁路隧洞导致漏水,也近干涸断流)。禹门河、阳城河属于季节性洪水河,因无相应的拦蓄工程,洪水资源也没有得到利用。既存的可利用的工农业供水工程,水源均采用地下水资源,造成地表水与地下水开发利用极度不平衡[5]。
随着经济社会的快速发展、工农业生产发展步伐的加快、人民生活水平的提高,对水资源的需求越来越大,必然导致对地下水资源的大规模开发利用。为了合理利用、保护水资源,保证汾阳市现有水资源的永续利用,特提出几点建议。
区域地下水超采已成为全球性的热点问题。超采不仅仅发生在水资源短缺地区,在水资源较丰富的地区也时有发生。针对汾阳市的实际情况,对超采区地下水资源管理应加强2方面工作。
3.1.1 全面贯彻落实好有关政策、法规 国家颁布的《取水许可制度实施办法》第八条明确指出:“在地下水超采区,应当严格控制开采地下水,不得扩大取水,禁止在没有回灌措施的地下水严重超采区取水。”《山西省地下水资源管理办法》第五条明确指出:“开发地下水要合理规划,优先安排生活用水,合理分配工农业用水。凡地下水过量开采的地区及水资源补给区,不准再凿深井。”这些法规对超采区地下水的管理作了明确的规定,实践中具有可操作性,并在汾阳市水资源管理工作中发挥了重要作用,应继续贯彻落实好。3.1.2 建立完善超采区地下水资源保护的配套法规 随着工农业生产的快速发展,汾阳市用水需求逐年递增,地下水超采日趋严重,水资源环境进一步恶化。为了保护和合理开发地下水资源,实现水资源永续利用,适应汾阳经济的快速发展,应尽快完善超采区水资源管理的配套法规。
汾阳市属于缺水城市,树立全民节水意识非常重要。应充分利用各种新闻媒体大力宣传《水法》,增强全民的节水、用水意识,把珍惜和保护水资源变成每个公民的自觉行动。加强执法力度,运用法律手段规范水资源行为,管理好涉水活动。
对全市的重点水源地及地下水集中开采区域,要建立重点水源保护区,在保护区内严禁倾倒废弃物,严禁建立大型畜禽养殖场,进一步做好水利工程建设的环境影响评价,实行环境影响报告书审批制度,提高生活污水、工业废水的处理水平[6]。新建企业一定要坚持做到主体工程与防污染工程的“设计、施工、投产”三同时,否则水资源管理机构不予发放取水许可证。
地表水、地下水与大气降水的联合调控是指对3种水资源有机的协调作用。地下水与地表水在水资源系统中是不可分割的整体,可互相转化,必须对地下水、地表水进行联合调度,开展地下水回灌试验,大力发展引洪灌溉,发挥地下水的调蓄功能,充分利用雨水资源,大搞集雨工程建设[3],有效地发挥资源最大供水效益,以减轻地下水的开采压力,使地下水超采情况得到缓解。
在出现大面积地下水超采区的情况下,如果继续以加强地下水开采力度或扩大地下水开采密度,作为城市生活及工业供水水源,不仅不能满足日益增长的社会经济发展需要,而且潜藏着巨大的水资源危机[4]。因此,必须逐步调整目前供水水源以地下水为主,供水以自备水源为主的水源结构和工矿企业各自为政的供水管理体系。逐步形成以地表水、大气降水为主,地下水为辅作为城市生活及工业用水水源;以大中型骨干水源工程集中供水,适当辅以工矿企业自备水源为供水结构;以城乡供水一体化,地表水、大气降水、地下水联合调度的现代化供水管理体系。
地下水动态监测是超采区地下水资源管理和保护及实施取水许可制度的一项主要基础工作。在地下水资源评价中,地下水动态监测不仅可提供宝贵的参考资料,而且可检验评价成果的可靠性。为了进一步实施超采区地下水资源管理与保护目标,促进地下水资源的永续利用,必须完善地下水动态监测信息系统,做好地下水资源及水环境系统变化趋势的预测工作[7]。
马克思指出:任何现象的背面都是经济在起作用[8]。利用经济手段促进地下水资源向良性开发方向发展。首先,应对不同地域的水资源实行不同的价格,提高超采区域水价来引导和促进超采区地下水资源的合理开发和保护。其次,利用各级政府对基础工程建设投资的倾斜政策,支持在地下水有开发潜力的地区兴建厂矿、企业,从而调节地下水资源的动态平衡。
[1]卢建斌.晋中市地下水资源开发利用问题与对策[J].山西水利科技,2006(2):54-55.
[2]王健,孙明,薛明霞,等.井灌区降水量的特征分析及灰色预测[J].山西农业科学,2010,38(11):51-56.
[3]白宏洁,曹京京.西北地区水资源现状及可持续利用探讨[J].山西水利科技,2010(2):58-60.
[4]李明辉.襄汾县水资源存在问题及可持续利用思考[J].山西水利科技,2011(2):72-73.
[5]池宝亮.山西旱地农业发展的水问题分析 [J].山西农业科学,2010,38(1):31-34.
[6]韩磊,沈红,赵盼.浅谈农村河道生态环境承载力[J].天津农业科学,2010,16(4):63-65.
[7]郭珠.浅谈我国农业水资源的可持续利用 [J].现代农村科技,2011(11):65.
[8]赵展.现代水利水电经营管理指南[M].北京:中国三峡出版社,2006:55-56.