张加宏 张芳 李卫星 姜东锴
摘 要:通过分析通辽市超采区特征,划定通辽市地下水超采区范围1600km2,从一般超采区、严重超采区、大中型超采区三个方面,论述超采治理措施。
关键词:通辽市;地下水;超采;治理措施
1通辽市概况
通辽市地处内蒙古自治区东部、松辽平原西端。位于北纬42°15′~45°41′,东经119°15′~123°43′之间,东连吉林省,南临辽宁省,西接赤峰市,西北与锡林郭勒盟接壤,北与兴安盟为邻。通辽市平原区面积为43734km2,占总面积的73.5%;山丘区面积为15801km2。
2000年全市总人口308.4万人,其中蒙古族138.4万人,占全国蒙古族人口的四分之一。全市农牧业人口229.5万人,占总人口的74.4%,人口主要分布在西辽河、新开河、教来河的三河平原上,为192.2万人,占全市总人口的62.3%。
通辽市现有耕地面积14569.54万亩。2000年实际灌溉面积656.43万亩,其中水田41.18万亩,水田中地下水灌溉面积33.05万亩,地表水灌溉面积8.13万亩;旱田灌溉面积615.25万亩,旱田中地下水灌溉面积560.75万亩,地表水灌溉面积54.5万亩。全市地表水灌溉面积62.63万亩,地下水灌溉面积593.8万亩。全市耕地面积大部分分布在三河平原区,共有耕地面积751.14万亩,占全市耕地面积的51.6%。通辽市人均占有耕地面积4.72亩,高于全国人均耕地水平两倍以上。
2 地下水资源条件及其存在问题
2.1地下水资源量
全市多年平均地下水综合补给量36.825亿m3,年可开采量26.078亿m3。其中北部山区年综合补给量3.173亿m3,占全市综合补给量的8.6%,年可开采量1.534亿m3,占全市可开采量的5.9%;南部山区年综合补给量1.156亿m3,占全市综合补给量的3.1%,年可开采量0.578亿m3,占全市可开采量的2.2%;中部平原区年综合补给量32.496亿m3,占全市综合补给量的88.2%,年可开采量23.966亿m3,占全市可开采量的91.9%。
2.2通辽市中部平原区地下水开发利用现状
通辽市现有配套机电井7.11万眼,有效灌溉面积672.02万亩,喷滴灌溉面积49.68万亩。
电配井有效灌溉面积279.45万亩,其中纯井灌面积114.02万亩。机配井有效灌溉面积392.57万亩,其中纯井灌面积285.36万亩。喷滴灌溉面积49.68万亩,其中电灌面积2.01万亩,机灌面积47.67万亩。
通辽市大规模地下水开采主要发生在通辽市中部平原区,中部平原区各旗县2000年共开采地下水24.8亿m3,占通辽市地下水总开采量的94%。其中农业开采量22.32亿m3,占全市农业用水的94.5%;工业开采量1.325亿m3,占全市工业用水的93%;城镇生活开采量0.427亿m3,占全市城镇生活用水的91.6%;农牧区人畜饮水开采量为0.72亿m3,占全市农牧区人畜饮水量的83.1%。
2.3存在的问题
2.3.1农业开采量比重大用水效率低
中部平原区2000年农业开采量为22.32亿m3,占中部平原区总开采量的90%,全国农业用水占总取水量的比重平均为70%。主要原因为:
⑴作物种植结构不尽合理,井灌面积大
本区主要农作物为玉米和小麦,占农作物比重达80%以上,耗水量大,本区井灌面积为470万亩,占总耕地面积90%。
⑵亩灌溉用水量过高,造成水量浪费
由于本区井灌区仍沿用大水漫灌、畦田灌溉等传统灌溉模式,水损失浪费严重。亩灌水定额为280~320 m3/亩。据通辽市水科所研究表明,进入田间的水,除去作物吸收、回渗补给地下水外,仍有15~20%的水消耗于无谓的蒸发,白白的浪费掉。
2.3.2集中开采形成地下水位下降区
中部平原区中部的科尔沁区,面积为3400km2,各类水源井总数达到13000眼,水源井密度达到4眼/ km2,为中部平原区水源井的平均密度(1眼/ km2)的4倍。除了农业水源地外,还分布着通辽市双泡子发电总厂水源地、科尔沁区热电厂水源地、通辽市城区居民生活用水水源地、通辽铁路分局水源地以及工业用水水源地等大型水源地。近七年年平均开采量达到5.17亿m3,平均开采模数达到15万m3/ km2·a。经过近30年大规模集中开采,形成了以科尔沁城区为中心、面积近1600 km2的地下水位下降区,平均水位下降4m。以科尔沁城区为中心,水位持续下降,形成了面积近200平方公里的地下水位下降漏斗。
3 超采区范围
依据《通辽市水资源可持续利用规划》,中部平原区大部分地区地下水可开采系数平均采用值为0.75。由于科尔沁区地下水位埋深较大、潜水蒸发量小、地下水开发利用程度较高,依据《超采区评价导则》及《全国水资源综合规划》中的《北方地区地下水可开采量评价细则》,科尔沁区地下水平均可开采系数取用0.85。依此计算的中部平原区各行政分区多年平均地下水可开采量见下表,从上表中可以看出,科尔沁区为地下水超采区。
中部平原区各行政分区多年平均地下水可开采量计算表 单位:亿方
依据上述成果,结合中部平原区各行政区地下水位动态变化情况,划定的中部平原区地下水超采区为通辽市科尔沁区境内的科尔沁区地下水位下降带面积为1600km2,十年平均水位总下降值接近2米。年均超采量接近3360万m3。
超采区分为2个区域,以科尔沁城区东郊,包括红星、清河等乡镇,面积为200km2,属于中型超采区,它的周围1402km2为大型超采区。中型开采区地下水可开采量为0.4亿m3,地下水超采系数为0.16,地下水位持续下降速率为0.39 m,属于比较严重超采区。大型超采区地下水可开采量1.577亿m3,地下水超采系数为0.14,地下水位持续下降速率为0.19m,属于一般超采区。
4超采区治理措施
4.1 一般超采区
科尔沁区一般超采区内有地下水灌溉面积93.03万亩,机电井总数9610眼,平均地下水开采量2.1141亿m3,农业用水量达到95%以上。可开采量为1.8571亿m3,平均年超采量为2570万m3,采取工程措施降低农业用水量为当务之急。本超采区农业地下水灌溉用水量平均为200m3/亩。地下水灌溉利用系数为0.6~0.7,相对较低。实施井灌节水灌溉工程是降低超采量、改善超采区超采现状的有效措施。
目前广泛采用节水技术的有混凝土结构U型槽和低压管道输水,以及节水性能好的微灌、滴灌、渗灌等先进技术,因此,我们计划按不同类型地区做出统一规划,分部实施节水灌溉技术,首先在超采区内采取渠道防渗、滴灌、渗灌、微灌等节水工程,到2005年力争通过实施节水工程,实现节水灌溉面积30万亩,将亩灌溉定额从现在平均每亩用水200m3,下降到每亩平均用水量为170m3,实现节水900万m3/年,达到压缩超采量30%的治理目标。
到2010年,超采区节水灌溉面积要达到70万亩,实现节水2100万m3/年,达到压缩超采量80%的治理目标。具体规划见下表
科尔沁区一般超采区地下水节水灌溉面积规划表 单位:万亩
4.2 严重超采区
本超采区面积为200km2,其中建城区面积约为50 km2,近郊农业区面积为150 km2。在这个区域内,多年平均开采量为0.5705亿m3,其中农业开采量为0.2505亿m3,城市工业开采量为0.12亿m3,城市生活开采量为0.2亿m3。而多年平均可开采量为0.4925亿m3,多年平均超采量为0.078亿m3。本超采区的治理,必须从工业、生活、农业三个主要方面入手。
(1)加快工业节水设施改造,建立节水型工业
科尔沁城区,工业万元产值耗水量为240 m3,是我国平均水平(138 m3)的1.74倍,工业用水的重复利用率仅为40%,也远远低于全国平均水平。因此,城区工业有很大的节水潜力。
首先,要加大对工业节水设施的投资,降低现有工业万元产值耗水量;其次,确保新立项开工的工业企业采用先进的节水生产工艺。力争到2010年,工业万元产值耗水量降低到180 m3,工业用水的重复利用率提高到80%,实现节水300万m3/年。
(2)实施城市供水设施改造,减少自来水输配水管网漏失损失
科尔沁城区自来水输配水管网年久老化失修,水量漏失损失率高达20%。县自来水输配水管网改造工程已开始启动,力争到2005年完工,管网漏失率降低至15%,实现节水135万m3/年。
(3)加强近郊区农业用水管理,全面实现节水灌溉
现状科尔沁近郊区现有水浇地5万亩,农业开采量为0.2505亿m3,亩均用水定额达到500 m3/亩,玉米种植面积达到70%,从亩均用水定额上看,仍有一定的节水空间。力争到2010年,亩均用水定额降低到400 m3/亩,实现节水500 m3/年。
(4)强化城市生活用水节水措施
现状科尔沁城区人均综合生活用水量指标为195L/(人·d),虽然在国家规定的范围内,但根据城区生活用水现状情况,仍有一定的节水空间。具体表现为:①城市公共、机关单位用水浪费现象时有发生;②节水型用水器具还没有普及;③自备水源供水浪费现象还没有得到彻底遏制。针对这些种情况,提出如下治理措施:
第一, 实行水价分级管理,利用价格杠杆减少用水浪费现象的发生。
目前,比较突出的是公共用水、商业用水浪费现象严重。对公共用水、商业用水、机关单位用水、居民家庭生活用水实行不同的水价。
第二,大力提倡普及节水型用水器具,对生产销售节水型用水器具的生产销售企业采取适当的各种优惠政策。
大力推广使用先进节水器具,制定民用建筑生活用水设施地方法规强制标准,到2005年城市新建民用建筑全部使用节水器具,原有建筑凡不符合节水标准的用水器具要更换为节水器具,力争2010年要全部淘汰浪费水的用水器具。城市公共设施也要全部采用节水器具。
第三,继续强化自备水源井封井措施。
通过上述措施,力争到2010年,科尔沁城区人均综合生活用水量指标降低到170 L/(人·d),实现节水250万m3/年。
综上所述,通过工业、农业、生活多方面节水措施,到2010年,实现节水1115万m3/年,严重超采区基本得到治理。
4.3大中型超采区
4.3.1 实施地表水、地下水资源联合调度,实现水资源优化配置
丰水年先安排利用地表水,后安排利用地下水,优先满足莫力庙水库蓄水,将莫力庙水库作为超采区工业备用水源,其次满足西辽河通辽段生态需水,实现对超采区地下水进行间接补充。
同时建议自治区政府,强化自治区水行政主管部门水资源协调管理职能,加大西辽河流域上下游地表水资源调配力度,实现上下游地表水资源合理配置,达到通辽地区水资源可持续利用目的。
通辽北部的乌力吉木仁河流域,地表水资源相对丰富,建议上级有关主管部门组织专业人员探讨将乌力吉木仁河流域地表水调配到通辽中部平原区的可行性,实现通辽地区水资源北水南调。
4.3.2实施污水回用工程
科尔沁城区废污水排放量每年达1500万吨左右。这里污水已经污水处理厂二级处理,再加之适当深度处理措施,完全可以达到回用水质的要求,是城镇的再生水资源,可做为城镇绿化用水、工业冷却水、环境用水、城郊农业灌溉用水等,既节约了宝贵的水资源,又减少了废污水排放对水环境尤其是对地下水环境的影响,一举两得。
4.3.3强化管理建立健全节水管理体系
节水不仅要使用先进的节水技术,同时还要和节水政策、节水意识密切结合,要全民明白水资源是有限的。水资源的开发困难成本越来越高,付出的代价越来越大,要增加全民节水意识。
(1)建立水资源管理的政策、法规、组织机构和适应社会主义市场经济体制的节水运行机制,建立用水总量控制与定额管理相结合的节水管理体制。对地下水资源统一规划严格实行取水许可制度,控制超采势头,在严重超采区不在批准新打井,并对原有机电井也要控制开采量,要实行年度总量控制,根据用水定额,经济技术条件,以及水量分配方案,确定使用的水量,制定年度用水计划,对用水单位的年度用水计划,对用水单位的年度用水实行总控制。
(2)科学合理的水价改革是强化管理和节水的核心内容,要改变缺水又不惜水,用水浪费无节度的状况,加强保护和爱护水资源,强化用经济手段管水、治水、用水。用价格杠杆促进节约用水是提高人们对水的商品意识,促进用水单位和个人自觉的采取节水措施,适时适地适度调整水价,合理提高水价。逐步实行阶梯式计量水价,实行计划用水和定额供水,超用水量加价收费。促使人们对水的重视,自觉节约用水。