衡水市地下水压采综合治理对环境改善影响分析

张家兴

(河北省衡水水文水资源勘测局，河北 衡水 053000)

衡水市地下水压采综合治理对环境改善影响分析

张家兴

(河北省衡水水文水资源勘测局，河北 衡水 053000)

[摘要]通过对衡水市水资源现状、水资源供需平衡分析，说明地下水节水压采综合治理的重要性和必要性。采用数理统计方法对衡水市水资源供需平衡分析，进一步阐述衡水市水资源变化特征、水资源供需现状及水资源供需矛盾等问题。对2001～2013年水资源供需平衡分析，平均每年缺水量109 343万 m3。缺水量分为两部分，地表水和地下水。地表水缺水量通过外流域调水得到解决，通过外流域调水，为缓解衡水市水资源紧缺状况发挥了重要作用。地下水缺水量靠超采地下水维持社会经济发展。解决衡水市水资源问题的关键是如何减少开采地下水。2014-2015年以节水为核心，实施从水源到田间的节水压采措施，实现压采地下水5.23亿 m3，封填4 009眼深机井，为改善衡水市地下水环境发挥了重要作用。衡水市节水压采综合治理，是解决平原地区地下水严重超采、改善地下水环境的重要措施。

[关键词]地下水压采；水资源供需平衡；压采方案实施；改善地下水环境；衡水市

1地下水压采治理的重要性

为减少地下水开采，按照《河北省地下水超采综合治理试点方案》[1]，衡水市作为河北省黑龙港地区地下水超采综合治理的试点和重点市，节水压采任务重、责任大。衡水市水务局高度重视，把地下水超采治理作为今年全局工作的重中之重，成立专门领导小组，认真谋划，精心组织，扎实开展各项工作。

根据《衡水市地下水超采综合治理总体方案(2014-2020年)》，坚持开源与节水并举，建设与管理并重，治理与保护同步，按照因地制宜、科学治理，分类指导、有序推进，集中连片、便于管理，持续可靠、成效明显的要求，本着有替代水源，易操作实施，能迅速见效，可整体推进及投资少效益高的原则，立足当前，集中在基础条件好、前期工作充分的县市区建设一批节水压采项目，坚持把节水放在核心位置，保障粮食安全、生态安全和饮水安全核心目标，确保有效促进经济社会持续发展，确保当年建成，当年见效。

衡水市水资源严重短缺，地下水严重超采，水质严重污染，地质环境破坏，已成为制约河北生态文明建设和经济社会可持续发展的突出问题。通过对衡水市水资源变化情况、用水量变化特征及水资源供需平衡分析，说明地下水节水压采综合治理的重要性和必要性。

2水资源量与用水量变化特征

2.1水资源量变化

水资源包括地下水资源和地表水资源，在地表水和地下水资源汇总时，出现地下水和地表水之间的重复计算量[2]。

根据衡水市2001年至2013年水文资料，分别对各年份水资源量进行分析计算。衡水市多年平均地表水资源量为2 685万 m3，地下水资源量52 554万 m3，水资源总量为53 500万 m3。表1为衡水市2001年至2013年水资源量计算成果。

表1　衡水市2001年至2013年水资源量变化统计表

2.2用水量变化及水源构成

水源类型分为地表水和地下水，地表水分为：江河、湖泊、水库、沟塘、溪水。地下水分为：深井、泉水、浅井。利用衡水市2001～2013年用水量资料分析[3]，衡水市多年平均用水量163 345万 m3，其中地表水用水量19 786万 m3，占总用水量的12.1%；地下水用水量143 562万 m3，占总用水量的87.9%。表2为衡水市用水水源特征分析表。

通过对衡水市用水水源特征分析，衡水市用水水源主要以开采地下水为主。由于长期超采地下水，造成地面沉降，会导致高层建筑的倾斜，而且加重了城市防洪、防潮、排涝的负担。在咸水区，使咸水下渗使淡水咸化，造成机井报废，人畜饮水困难，土壤盐碱化，地下水质恶化等。

3水量供需平衡分析

水资源供需平衡分析的目的，是摸清区域内水资源供需现状，预测未来，揭示区域内水资源供需关系的内在规律和主要矛盾，探讨水资源开发利用的途径与潜力，提出实现水资源的长期稳定供给方案，为加速工农业生产的发展和水利建设提供科学依据[4]。

水资源供需平衡分析，是在一定范围内不同时期的可供水量和需水量的供求关系分析[5]。对于某一区域，某一水平年的供需平衡计算式为：

式中：W供i为计算段院内分项供水量，m3/a；n为计算单元内可供水量的分项数；W需i为计算单元内分项需水量，m3/a；m为计算单元内需水量的分项数；W为余缺水量，m3/a。

通过对可供水量和需水量分析，弄清水资源总量的供需现状，了解水资源余缺时空分布，针对水资源供需矛盾，进行水资源总体规划。

表2　衡水市用水水源特征分析

3.1地表水供需平衡分析

根据衡水市2001年至2013年地表水资源量和地表水用水量资料分析，衡水市地表水资源匮乏，地表水资源量仅占水资源总量的3.9%。通过地表水用水量分析，地表水多年平均用水量为20 173万 m3，而地表水用水量为162 840万 m3，地表水用水量占用水总量的12.4%。就是说，衡水市地表水有87.6%地表水用水量是靠外流域调水解决的。表3为衡水市地表水供需平衡计算成果。

3.2地下水供需平衡分析

根据衡水市2001年至2013年地下水资源量和用水量资料分析，衡水市地下水多年平均资源量为50 815万 m3，(在水资源平衡计算中，地下水资源量扣除重复计算量)，而衡水市多年平均水资源总量为53 500万 m3，地下水资源量占水资源总量的96.1%，衡水市水资源构成主要由地下水构成。衡水市多年平均用水量为162 840万 m3，地下水用水量为142 670万 m3，地下水用水量占水资源总量的87.6%。通过对地下水供需平衡分析，衡水市平局每年超采地下水89 170万 m3。由于地下水长期超采，引发一系列地质环境问题[6]。表4为衡水市地下水供需平衡计算成果。

3.3水资源供需平衡分析

利用衡水市2001～2013年水资源量和用水量资料分析[7]，多年平均水资源量为50 500万 m3，其中地表水资源量2 685万 m3,地下水资源量50 815万 m3。多年平均用水量162 843万 m3，其中地表水用水量20 173万 m3，地下水用水量142 670万 m3。表5为衡水市水资源供需平衡分析表。

通过对衡水市用水量分析可以看出，地表水用水量大于地表水资源量，是由于衡水市每年引黄河水和上游过境来水量，地表水用水量大部分是取用上游来水的过境水量和引黄河水量。地下水用水量远大于地下水资源量，主要是超采地下水维持正常的生产和生活。通过2001～2013年水资源供需平衡分析，平均每年缺水量109 343万 m3。缺水量分为两部分，地表水和地下水。地表水缺水量通过外流域调水得到解决，通过外流域调水，为缓解衡水市水资源紧缺状况发挥了重要作用。而地下水缺水量靠超采地下水维持社会经济发展。解决衡水市水资源问题的关键是如何减少开采地下水。

4地下水节水压采措施的实施

地下水节水压采综合治理的实施，在全面摸清情况、充分调研论证的基础上，衡水市实施地下水压采工程，力争通过努力，实现节水压采目标的实现。在科学合理规划的基础上，本着节约高效利用的原则，大力调整农业种植结构，通过推广小麦春灌节水配套、水肥一体化、保护性耕作等农艺节水措施，最大限度地减少农业灌溉用水[8]。

表4　衡水市地下水供需平衡计算成果

表5　衡水市水资源供需平衡分析

2014至2015年以节水为核心，实施从水源到田间的节水压采措施，工程发挥效益后，实现压采地下水5.23亿 m3，封填4 009眼深机井，各项节水压采措施主要有以下几个方面。

4.1坑塘河渠连通蓄水工程

建设坑塘河渠连通蓄水工程，引蓄地表水源，替代地下水用于农业灌溉。工程实施后，可引蓄水4.9亿 m3,其中石津灌区1.8亿 m3，引黄1.5亿 m3，引卫1.6亿 m3(含衡水湖生态用水0.5亿 m3)，总投资6.58亿元，其中渠系整治4.04亿元，小型建筑物工程2.54亿元，坑塘工程7.15万元。

4.2设施蔬菜大棚区域雨水收集工程

雨水集流系统是雨水资源开发利用的基础。其目的是采取人工措施，将产生于集水面的径流进行拦截、蓄积、净化和利用，进而提高自然降水的利用效率。衡水市在1万亩设施蔬菜大棚种植区域实施雨水收集工程，修建集雨池200个，年可蓄集雨水200万 m3，压采地下水200万 m3，工程总投资0.40亿元。

4.3高效节水灌溉工程

2014年发展高效节水灌溉面积30万亩，其中故城4.2万亩，冀州2.2万亩，深州3.5万亩，安平2.4万亩，饶阳8.6万亩，武邑0.6万亩，枣强0.5万亩，武强6.1万亩，阜城1.9万亩。大力发展高效节水灌溉面积，推广微喷灌、滴灌等高效节水灌溉技术，在土地流转规模集中、现代农业产业园区、设施蔬菜、经济林果集中连片的区域，实施高效节水灌溉工程建设。总投资4.64亿元，节水0.4亿 m3。

4.4人工影响天气增雨(雪)工程

2014年计划建设6个标准化人工增雨作业点、增加8套火箭发射装备、布设微波通道辐射计1台、小型测雨雷达1套，全自动雨滴谱仪5套，购置作业车辆5辆、增雨火箭弹400枚，总计投资780万元。全市人影作业影响面积达到900 km2，净实现年增加降水0.5亿 m3。减少开采地下水约0.2亿 m3。

4.5生物、农艺节水措施

4.5.1改种低耗水农作物

调整种植结构：在深层地下水严重超采且无地表水替代的小麦种植区，适当压减冬小麦种植，改种玉米、棉花、花生、油葵、杂粮等低耗水农作物，鼓励优先改种青贮玉米、苜蓿等饲草作物。改种面积40万亩，每亩耕地补贴标准500元，补助资金2.0亿元。该项措施亩均减少用水180 m3，实现地下水压采0.72亿 m3。

退耕还林还湿：实施还林还湿9.3万亩，其中营建生态林9万亩、还湿0.3万亩，全市绿化覆盖率提高0.7个百分点。总投资1.395亿元，可节水0.186亿 m3。

4.5.2推行农艺节水措施

推广冬小麦春灌一水稳产配套技术：选择蓄水保墒能力较好的麦田，突出抓好春季只灌拔节水，大力推广生物和农艺节水等配套措施，实现小麦稳产。2014年推广70万亩(含小麦节水示范方17.5万亩)。每亩补助因减少灌溉造成的产量损失265元。每个试点县建设1～2个节水示范方，共建设17.5万亩，每亩增加种子补助50元。合计补助资金1.942 5亿元。该措施亩均节水60 m3，实现地下水压采0.42亿 m3。

推广小麦保护性耕作节水技术：2014年全市推广18万亩。在享受国家农机购置补贴的基础上，对每台免耕播种机具累加购置补贴4 000元(需450台)，每亩补助农机作业费30元，总投资0.072亿元。该措施亩均节水50 m3，实现地下水压采0.09亿 m3。

推广水肥一体化节水技术：2014年，推广15万亩，总投资2.175亿元，实现地下水压采0.264亿 m3。其中，推广小麦玉米微喷水肥一体化技术3万亩，每亩补贴标准为850元(含水肥一体化设备、计量设施和水溶性肥料补贴)，重点安排在武强县北大洼、故城县东大洼、津龙科技示范园区等现代农业示范园区、3 000亩以上粮食规模种植大户、家庭农场等农业新型经营主体。

推广蔬菜膜下水肥一体化技术：2014年推广改技术12万亩，重点安排在饶阳县、阜城县、故城县、武邑县等设施蔬菜集中产区。每亩补贴标准为1 600元(含水肥一体化设备、集雨水窖、排水沟和计量设施)。小麦玉米亩均节水80 m3，蔬菜亩均节水200 m3。实现地下水压采2 400万 m3。

5结语

衡水市水资源严重匮乏，通过地下水压采综合治理，为改善衡水市地下水环境发挥了重要作用。

根据2001年至2013年水文资料分析，衡水市多年平均地表水资源量为2 685万 m3，地下水资源量52 554万 m3，水资源总量为53 500万 m3。衡水市多年平均用水量163 345万 m3，其中地表水用水量19 786万 m3，占总用水量的12.1%；地下水用水量143 562万 m3，占总用水量的87.9%。

通过2001～2013年水资源供需平衡分析，平均每年缺水量109 343万 m3。缺水量分为两部分，地表水和地下水。地表水缺水量通过外流域调水得到解决，通过外流域调水，为缓解衡水市水资源紧缺状况发挥了重要作用。而地下水缺水量靠超采地下水维持社会经济发展。解决衡水市水资源问题的关键是如何减少开采地下水。

根据《衡水市地下水超采综合治理总体方案(2014-2020年)》，2014至2015年以节水为核心，实施从水源到田间的节水压采措施，实现压采地下水5.23亿 m3，封填4 009眼深机井，为改善衡水市地下水环境发挥了重要作用。

参考文献

[1]河北省人民政府．河北省地下水超采综合治理试点方案[R]．2014．

[2]任先韶.海河流域水资源评价[M].北京：中国水利水电出版社.2007.

[3]河北省水利厅．河北省水资源公报[R]．2001-2013．

[4]董延军，王琳，邹华志.水资源供需平衡理论技术与实践[M].北京：中国水利水电出版社.2013.

[5]陈瑞东.探讨农田灌溉水资源供需平衡分析计算方法[J].珠江水运.2015，(8)：56-58.

[6]周慧，周波.衡水市地下水超采治理方案探讨[J].海河水利.2014，(5)：12-14.

[7]海河水利委员会.海河流域水文资料[R].2001-2013.

[8]衡水市人民政府，水利部水利水电规划设计总院.衡水市地下水超采综合治理[R].2014.

Analysis on the Impact of the Comprehensive Management of Groundwater Pressure on Environment Improvement in Hengshui

ZHANG Jia-xing

(Hengshui Hydrology and Water Resources Survey Bureau, Hengshui 053000,Hebei)

Abstract:According to the analysis of water resources supply and demand balance in Hengshui City, the paper shows the importance and necessity of the water pressure production comprehensive management of groundwater. Using the mathematical statistics method to analyze the water resources supply and demand balance in Hengshui City, then the paper further elaborates the characteristics of water resources in Hengshui City, the current situation of water resources supply and demand, and the contradiction between supply and demand of water resources and so on. Through the analysis of water resources supply and demand balance from 2001 to 2013, the average annual water shortage is 1.093 43 billion cubic meters. Water shortage was divided into two parts, that is, surface water and groundwater. The water surface shortage is solved through the water diversion , which plays an important role in alleviating the shortage of water resources in Hengshui City. The shortage of groundwater depends on exploiting groundwater to maintain social and economical development. The key to solve the problem of water resources in Hengshui City is how to reduce the exploitation of groundwater. It is a core to save water from 2014 to 2015.We implement water saving measures from the source to the field to achieve the groundwater pressure exploitation of 523million cubic meters and fill 4009 eyes deep wells, which plays an important role in improving groundwater environment in Hengshui City. The comprehensive treatment of water saving and water pressure in Hengshui is an important measure to solve the serious groundwater overdraft in the plain area and improve the groundwater environment.

Key words:Underground Water Pressure；Water Resources Supply and Demand Balance；Exploitation Control Plan Implement；Improvement of Groundwater Envoriment and Hengshui City

[收稿日期]2016-01-08

[作者简介]张家兴(1981- )，男，河北衡水人，工程师，主要从事水文水资源方面的工作。

[中图分类号]P641.8

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0090-04