申子通,贺新春,陈南祥
(1.华北水利水电大学,450011,郑州;2.水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,510611,广州)
珠江片地下水资源开发利用现状及保护对策分析
申子通1,贺新春2,陈南祥1
(1.华北水利水电大学,450011,郑州;2.水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,510611,广州)
珠江流域片地下水资源丰富,地下水开发利用程度低,开发利用地下水是解决未来经济发展用水供需矛盾的有效途径。在分析珠江片区地下水资源情况的基础上,梳理了现阶段区域地下水开发利用现状及其存在的问题,提出了相应的保护对策,对合理开发和保护珠江片地下水资源、促进区域内地下水资源的可持续利用、实现经济社会与资源环境的协调发展具有重要意义。
珠江片;地下水;开发利用现状;保护对策
珠江流域片(以下简称“珠江片”)位于我国南部,流域面积约65.32万km2,占国土面积的6.8%。珠江片包括珠江流域、韩江流域、粤东沿海诸河、粤西桂南沿海诸河、海南岛及南海诸岛河流以及澜沧江以东国际河流等部分,地跨滇、贵、桂、粤、琼、湘、赣、闽8个省级区域。珠江片属热带、亚热带季风气候区,气候温和,多年平均温度在14~22℃之间;降雨充沛,多年平均年降雨量1 525.1 mm,多年平均水资源总量5 186亿m3,占全国水资源总量的18.3%。
珠江片水资源丰富,主要以地表水作为供水水源,只有少部分地区以地下水作为供水水源,地下水开采量较小。随着流域片内国民经济的发展,尤其是上游欠发达地区在承接沿海区域产业转移的过程中,用水量急剧上升,用水矛盾问题必然会成为一个尖锐的社会问题,科学合理开发珠江片内的地下水将是解决矛盾的有效途径。
地下水资源在珠江片分布规律大致趋势是:东部较西部丰富,东南沿海多雨地区较西北少雨地区丰富。珠江片地下水资源类型多样,水资源丰富,开发利用的潜力巨大,但如果开采不合理也会带来诸如污染、地质沉降、海水入侵等一系列的生态环境问题。因此研究如何合理开发和保护珠江片地下水资源,对促进区域内地下水资源的可持续利用、实现经济社会与资源环境的协调发展具有重要意义。
1.地下水资源概况
珠江片地下水资源多年平均总量为1 306亿m3,约占全国地下水资源总量的15.9%。其中山丘区地下水资源量为1 227.66亿m3,占流域片地下水资源总量的94%;平原区地下水资源量为78.34亿m3,约占流域片地下水资源总量的6%。按流域分布水系,珠江流域为821.3亿m3;韩江流域为74.13亿m3;粤东粤西及桂南沿海诸河为183.7亿m3;海南岛为80.25亿m3;红河流域为146.6亿m3。
相对于全国其他区域来说,珠江片地下水水质较好,符合Ⅰ类~Ⅲ类水质标准的面积占地下水分布面积的90%以上,但部分平原地区的浅层地下水污染严重,水质较差。水环境质量变化趋势以保持相对稳定为主,地下水污染主要发生在城市及周边地区。
表1 按行政区划分珠江片规模以上开采井分布情况
表2 按流域单元划分珠江片规模以上开采井分布情况
2.地下水类型及其分布特征
按地下水赋存的主要条件,珠江片地下水主要分为松散沉积孔隙水、岩溶裂隙溶洞水、基岩裂隙水等3大类型。其中松散沉积孔隙水主要为滨海平原海陆交互砂层承压水和冲湖积平原砂层潜水及承压水;岩溶裂隙溶洞水主要分为裸露及半裸露岩溶裂隙溶洞水中的峰丛峰林溶洞裂隙水和岩溶丘陵溶洞裂隙水;基岩裂隙水则主要涵盖了岩浆岩裂隙水、变质岩裂隙水、碎屑岩裂隙潜水及承压水、玄武岩孔隙裂隙潜水及承压水等。
3.地下水开发利用现状
珠江片地下水规模以上开采水井33 593眼,其中山丘区24 307眼,占全部规模以上开采水井的72.4%,平原区9 286眼,占全部规模以上开采水井的27.6%。
按行政区划分,规模以上开采水井最多的是广西区13 443眼,占全部规模以上开采水井的40.0%,具体分布情况见表1。
按流域单元划分,规模以上开采水井最多的是西江流域13 410眼,占全部规模以上开采水井的39.9%,其具体分布情况见表2。
据统计,2012年珠江片地下水资源总量约为1 444.06亿m3,占水资源总量的26.64%,比多年平均地下水资源量多10.57%;地下水供水量为35.4亿m3,占地下水资源量的2.45%,其中珠江区供水量35亿m3,红河流域供水量0.4亿m3。
按行政区划分,在2012年珠江片地下水资源分布中,广西地下水资源量最大为634.23亿m3,江西最小为10.32亿m3;现状开发利用中广东最大为17亿m3,开发利用程度占3.41%,最小的湖南省为0.2亿m3,开发利用程度占1.34%;云南的开发利用程度最高为6.18%,江西开发利用程度最低为0.97%。按行政区划分,2012年珠江片地下水资源分布及开发利用情况见表3。
按水资源二级分区划分,在2012年珠江片地下水资源分布中,红柳江地区地下水资源量最大为213.4亿m3,珠江三角洲区最小为57.8亿m3;现状开发利用中粤西桂南沿海诸河最大为11.9亿m3,所占地下水资源量的比例也最大为7.55%,最小的红河流域为0.4亿m3,占0.34%。按水资源二级分区划分,2012年珠江片地下水资源分布及开发利用情况见表4。
1.地下水基础应用研究不够深入
目前,地下水开发利用系统的基础技术研究及其应用推广主要集中在北方干旱缺水地区,而我国南北地质条件差异很大,在珠江流域片地区,尤其是上游地质条件复杂多变的岩溶地区的基础应用研究还不够深入,甚至比较落后,与其现有的社会经济发展需求不相适应。
2.地下水动态监测体系不够完善
珠江片现阶段地下水水位、水质等动态监测设施主要在广西、海南、广东等利用比较集中的地区,其地下水监控面积与行政面积的比例分别为3.1%、3.1%、12.66%,且监测站点已不能满足控制边界、描述流场状态、进行动态分析的需要,难以准确评价地下水资源存储量,难以预测地下水发展动态。流域片上游地质条件复杂多变的岩溶地区的地下水监测设施还比较缺乏,贵州、云南等地下水监控面积与行政面积的比例仅为1.17%、0.74%。
表3 按行政区划分珠江片地下水资源分布及开发利用现状
表4 按水资源二级分区划分珠江片地下水资源分布及开发利用现状
3.存在地下水降落漏斗、地面沉降和塌陷等地质问题
珠江片主要以地表水作为水源,部分开采利用地下水的地区,如湛江市的霞山—坡头—赤坎大闭合区域的中层和深层地下水分别出现了973 km2、906 km2的降落漏斗,中心水位埋深达22.44 m、24.6 m;海口市的解放路—海南华侨中学一带出现了752 km2的降落漏斗,中心水位埋深达到24.67 m;广西北海、广花盆地等区域也有零星分布的地下水降落漏斗,此外由于超采导致地面沉降和塌陷等地质问题的报道也常见诸报端。
4.地下水污染问题依然存在
珠江片近年经济快速发展,外来人口增多,生活污水、工业废水逐渐增多,长期存在地下水污染问题。珠江片地下水污染主要发生在广东、广西两地,其中广东省的湛江市浅层水硝酸盐含量大多超标,中层、深层水大部分pH值偏低,总铁、锰大部分偏高;茂名市浅层水污染严重,较差与极差级地下水占88.9%;佛山市城区及其周边地带总铁、锰、氨氮、氯化物等超标;肇庆市地下水水质较差,“三氮”和锰超标;深圳市地下水氨氮、亚硝酸盐、锰和铁超标。广西南宁市地下水pH值、铁、锰、亚硝酸盐氮超标率分别为35.7%、34.7%、52.0%和8.2%;柳州市化冶一带地下水水质为极差级;玉林市最大超标率的污染物质为锰和亚硝酸盐氮,超标率分别为29.1%和22.1%。此外,流域上游地表水、地下水交换复杂的岩溶区由于矿藏开采导致的污染问题,应引起重视。
5.各地各部门管理不够协调
目前,流域片内对地下水的监测和信息管理系统是以行政区为单元,没有遵循地下水的补给特征、运移规律、赋存条件等,与区域内国土、水利、环保等各部门的数据统计口径、计算方法、管理规划思路等不够一致,管理不尽科学合理。
1.深入开展区域基础科学应用研究工作
目前,北方地区先进的地下水应用技术虽然很成熟,但并不适用南方地区,尤其是西南含有分布不均匀,补给复杂,地下水泄流速度快,地下水径流稳定性差以及地下水储存运移复杂等特点的岩溶地区,因此应加大科研投入,开展水文地质调查、地下水监测、物理模型等方面的研究,深入弄清区域地下水组成结构、补给方式、运动变化规律,综合分析区域地下水承载力和可开采量,为地下水开采提供科学技术支撑。
2.进一步完善地下水动态监测体系
地下水开采是一个系统工程,各项工作开展都需要数据支撑。目前,珠江流域片地下水监测工作还比较薄弱,仅在广西、海南、广东等地较多,且已不能满足现状控制要求,其他地区建立的流域地下水监测网络都不成系统,监测站点呈零星分布。现有流域片地下水的研究仅限于局部地区,水文地质资料相当匮乏,应逐步建立流域的地下水动态监测体系,为地下水基础研究工作提供相关科学数据。
3.采取治理修复及管理措施
广西北海、海南、广东雷州半岛、广花盆地等地区因地下水超采导致地下水降落漏斗、地面沉降和塌陷等地质问题,不仅要采取地下水压采、补源、人工回灌、调水等工程措施,还要对超采区逐步削减开采量,寻找替代水源,推广中水回用、海水淡化、节水技术等措施;对城市周边地下水污染问题除了采取工程治理与修复措施外,还应划定保护范围,保护区内严禁排污;对西南岩溶区在发展经济的同时做好地下水资源的保护,以及地下水利用发展规划。
4.构建地下水科学管理体制
现阶段地下水属地管理与部门管理并存,存在多部门交叉重复管理、浪费管理资源的问题。此外发生问题时,这种管理体制易产生部门之间推诿扯皮。因此,要构建科学的管理体制。一要加快行政体制改革,整合各部门之间的资源,建立统一管理机构或者沟通协调平台,明确管理责任;二要将地下水的开发利用保护与供、用、耗、排及废水处理等水循环利用各个环节紧密联系起来,实行一体化管理;三要完善地下水相关法律法规,依法治水。■
[1]王智慧,邓锐.珠江流域片地下水集中利用区域水质现状与污染成因初步分析[J].人民珠江,2005(4).
[2]雷静,张琳,邓宇杰,等.长江流域地下水资源开发利用与保护研究[J].人民长江,2012(3).
[3]中国河湖大典编纂委员会.中国河湖大典·珠江卷[M].北京:中国水利水电出版社,2014.
[4]珠江水利委员会水文局.珠江片水资源调查评价报告[R].2006.
[5]珠江流域水资源保护局,珠江水利委员会水文局.珠江区及西南诸河区(红河流域)地下水利用与保护规划[R].2009.
[6]中华人民共和国环境保护部.全国地下水污染防治规划(2011—2020)[R].2011.
[7]珠江水利委员会.珠江片水资源公报(2012)[R].2013.
[8]长江水利委员会.2012年长江流域及西南诸河水资源公报[R].2013.
责任编辑 江芳
Groundwater exploitation in Pearl River Basin and protection measures
Shen Zitong,He Xinchun,Chen Nanxiang
Groundwater is rich in the Pearl River Basin which has a great potential for exploitation.Use of groundwater can be an effective way of alleviating water shortage for economic development in the region.Current situation of groundwater development and challenges faced are reviewed on the basis of evaluation of groundwater condition in the Pearl Basin.Protection measures are proposed that is of great significance to rational development and protection of groundwater resources and sustainable utilization in the area,so as to realize coordinated development of economy and society in line with resources and environment.
Pearl River Basin;groundwater;current condition of development and utilization;protection measure
TV123
B
1000-1123(2016)01-0022-03
2015-09-25
申子通,在读硕士研究生。