崔 杰
(太原市水资源管理委员会办公室)
随着经济社会快速发展,对水资源的需求不断增长。区域地下水持续大规模超采,造成水位下降,危及供水安全及经济社会持续发展。采取得力措施,加强地下水超采区综合治理,是目前我国水资源管理的重要工作方针和策略。太原市是我国水资源极为短缺的省会城市之一,由于长期挖煤破坏影响,加之城市扩大、居民增加,地下水超采严重。为治理地下水超采,近年来,太原市政府实施了用水总量控制、开展关井压采、划定禁采区、引黄供水以及进行企业产业升级改造或搬迁异地等措施,有力地推进了节水型社会建设,使得省城太原的地下水开采量逐渐减少,地下水水位出现逐年止降返升的可喜局面,为水资源可持续利用提供了经验。
目前,太原市全面实施关井压采措施,有序深入推进节水型社会建设,不断加强地下水超采区取水许可管理。这些措施的实施,有效减轻了城市防洪压力,提高了涵养地下水能力,增加了河道汛期的水流天数,改善了生态环境,提升了城市品位。地下水超采区的治理成效,主要体现在以下方面:
太原市是全省最早开展水资源远程监控能力建设的城市。至2018年底,全市共布设监测点1 263个,全部安装了在线监测设备,建立和完善了地下水动态监测网络和地下水动态信息管理系统,可及时掌握地下水采集的动态和水位变化,以便加强管理。同时,不断完善了水功能区水质的监测评价体系。
太原市区及周边共有9条较大的河流水系,其上游分布着众多的采煤和其他生产企业,人为扰动破坏、随意堆弃固体废弃物情况严重,加剧了水土流失。针对此,市政府决策在九河上游实施生态治理工程,目前正在进行,全部工程拟定于2021年完工。该项工程实施后,水土流失治理度将达到84.08%,年保土能力可达151万t,年蓄水量增加1 424万m3。
2019 年,编制了地下水超采区综合治理实施方案。主要工程建设内容,包括:晋源区晋祠泉域水源置换工程、古交市晋祠泉域御道川水库水源置换工程、清徐县东营片区自流井水收集工程、娄烦县晋祠泉域保护工程水源置换等4项,以及泉域水生态保护工程。这些工程目前正在有效推进实施,全部完成后,可实现关闭水井71眼,压采置换地下水开采量735万m3。
根据区域实际,在建设地下水替代水源工程基础上,加大了非常规水源的开发利用力度,为地下水关井压采创造了条件。依照总体规划要求,城镇污水一律达标排放,并根据污水处理厂及用水户分布和对水质、水量的要求,一般工业、城市景观生态用水等,尽最大可能利用污水处理达标后的再生水,不再开采地下水或少量开采地下水,实现优水优用、分质供水。此外,在公共用水机构中,大力推广节水型产品与技术的应用,将中水分类收集,合理利用,真正做到水资源利用的最大化。
太原市公共机构用水占有很大的比重,城市生活用水总量大、涉及面广。城市生活现状用水中,水的浪费现象严重。其中,用水器具是城镇集中供水系统中最直接与用户接触的部位,节约用水和用水器具密切相关。为此,需对现有用水器具进行改造。现以太原学院中水回用技术为例予以分析说明。
该学院现状的节水器普遍存在着浪费水现象,部分卫生洁具老化,相对于标准节水单位的节水器要求,存在一定差距,有很大的节水空间。改造方案:将现有的卫生间冲厕系统改造为智能节水冲厕系统,淘汰落后产品与技术,实施用水器具更新;把卫生间污废水经管道收集过滤处理后,再回用于冲厕系统,从而达到合理有效利用水资源。系统包括:经管道收集卫生间污废水→过滤后的污废水进入收集箱→管道连接的智能定时冲厕水箱,根据水箱储量及高度计算,设计每个便池安装红外线感应废水装置。改造后的冲厕系统,比原有冲厕系统更具有节水能力,冲力不低于原冲厕系统。
具体改造4栋学生公寓,将卫生间冲厕系统改为智能节水冲厕系统,把卫生间污废水经管道过滤收集处理回用于冲厕系统。共改造更换智能节水冲厕系统224套(大便池),其中,每栋公寓的一层安装8套节水冲厕系统,二至五层每层分别安装12套节水冲厕系统。每层使用上一层洗手池废水,最顶层不安装此装置。
据初步调查统计,节水改造涉及学校部分师生约3 000人,现状年用水量约为10万m3(按300 d计算)。经计算,学校人均用水量为133.33 L/d,高出有住宿高等学校用水定额90-110 L/d标准的21.21%-48.14%。现学校人员在用餐、生活方面用水量过大。经过节水改造,完善了节水器具,升级了卫生间的用水设施,逐步淘汰了不符合节水标准的器具和设施,学校人员用水标准下降到90 L/d,人均日节水量43.33 L,节水率达到32.5%。节水器具使用率预计可达到95%,通过改造,取得了良好的节水效果。
太原市在地下水综合治理过程中:一是应将乡镇和村级多头承担的水资源管理及涉水事务管理职能整合归并,集中由水利部门统一管理,进一步理顺市与县(区)之间的事权划分;二是合理划分政府、企业和社会的管水职责和权限,进一步调动各级、各部门(包括企业)广大社会公众节约用水的积极性和主动性;三是水行政主管部门应重点加强对地表水和地下水的统一管理,统筹安排,根据用水功能,分质供水。同时,统一组织协调,拟定水长期供求计划和水量分配方案,并监督实施。
由水行政主管部门实施水务统一管理,有利于统筹兼顾、合理安排涉水工程建设;有利于合理配置地表与地下、城市与农村、区内与区外的水资源,实现多水源联合调度,科学利用地表水,有效保护地下水;有利于解决部门职责交叉问题,明确部门分工,提高办事效率。
3.2.1 对地下水实行水量、水位双控管理
结合引黄与引滹供水工程、节水灌溉实施和种植结构调整等因素,明确地下水开采总量与水位控制的幅度,制订明确的年度地下水开采计划,建立地下水水位预警体系,以实现地下水信息的动态采集、传输和管理,及时掌握地下水动态变化情况。
3.2.2 严格生产建设项目取水许可审批
一是严格水资源论证,避免高耗水生产建设项目取用地下水;二是限制开采市域内已有的地下水取水工程,依照规划水源替代工程建设情况、水资源条件和节水潜力,逐步削减地下水开采量;三是取用水实行总量控制和定额管理,制定年度地下水开采指标,逐年压缩地下水开采量;四是加强地下水用户的用水计量和供水统计,强化用水过程监管。
3.2.3 严格地下水开采手续
一是在公共供水覆盖区,除城乡饮用水工程外,其他部门、单位和企业,严禁私自开采地下水;二是依法限期关闭或封存供水管网覆盖范围内,未经批准的自备水源井以及城市公共自备水源井;三是在特大干旱年份地表水供应不足时,经用水户申请,水行政主管部门可依照有关规定予以启用地下水源。
3.2.4 严格控制开采深层承压水
对于地热水、矿泉水等深层承压水的开发,要严格实行取水许可和采矿许可。建设地下水源热泵项目工程,应当及时开展水资源论证并报水行政主管部门批准;禁止在地下水不易回灌的含水岩组、水源地及其保护区、限采区建设地下水源热泵系统。
3.2.5 充分利用好地表水新水源工程
根据目前实际,要充分利用好已建的应急水源工程、山西大水网工程和其他工程所配置的地表水、外调水和再生水等新水源,实行原水直供、水源置换、关井压采多措并举,节约保护地下水,保证城乡生活、生产和生态用水。
3.2.6 完善地下水动态管理信息系统
对市域的兰村、晋祠泉域保护区等重点监控区域,加密监测布点,为地下水管理提供可靠依据。
自2006年以来,太原市已逐步建设完善,形成了一套完整的省、市、县三级地下水监控系统。十多年来,积累了大量的地下水观测资料。但现有的地下水监控系统,在运行中也存在一些问题:一是水资源远程监控设备器件故障多,特别是传感器、控制器等部件运行时间较长,导致设备老化,影响在线率或监测数据的正常上报;二是个别企业对取水远程监控安装与维护不够积极,部分设备存在设备被盗人为破坏情况,致使供电电源中断、SIM卡欠费等状况;三是近几年有些企业在转产调整过程中出现倒闭或者停产,设备不能正常运行,但在监控系统在线情况中仍然保留存在;四是部分县区由于设备安装较早,没有并入省网进行监控。太原市虽都设有专门的售后服务点,但售后服务不能第一时间保障,不能及时对设备进行检查和维修,导致在线率低。
在今后的监控工作中,要科学规划、合理布设地下水监测井网,建立完善的地下水动态监测网络和管理信息系统,以全面监测地下水的水量、水位和水质情况,有序推进地下水用户的用水计量和在线监测,提高地下水动态监测水平和水质预警管理。
首先,要加大全社会的节水宣传教育,全面提升社会公众的节水意识和节水水平,大幅度提高节水新技术、新工艺、新产品的普及使用;不断建立完善,形成完备的地下水资源开发利用监测与管理体系;持续开展市辖县域的节水工作,通过对标《节水型社会评价标准》,促进水资源的可持续利用,倒逼企业生产转型和产业结构与产品升级。
其次,要全面落实国家开展的节水行动,不断探索建立用水效率标识制度,大力开展节水产品认证,实施高效节水产品“以旧换新”,持续推行公共机构节水、高校节水以及合同节水管理,促使节水产业新发展,全面提高社会用水效率。
另外,还要切实加强农业用水大户的节水管理,因地制宜地推广节水灌溉新技术和系列配套技术,进一步探索优化农业用水体制机制,完善农业节水的投入机制,鼓励和引导社会资本参与农业节水工程建设和运营管理。
太原市地下水超采综合治理已进行多年,现已取得初步成效。实践证明,其采取的强化地下水动态监测网络、实施九河上游生态治理工程、晋祠泉域水源置换工程、关井压采、加强非常规水源开发利用、推广普及节水器具等措施都是非常必要的。下一步应在现有的基础上,继续推进以下方面的工作:
(1)地下水动态监测是客观评价地下水超采治理成效的一项基础工作,应在全面加强地下水监测工程建设的同时,要特别重视对太原盆地孔隙地下水和晋祠、兰村两大泉域岩溶地下水的监测。
(2)在大力推进节水型社会建设,实现水资源高效利用上,应重点抓好:城市供水管网的维护管理,改进测漏技术,采取有效措施努力减少管网输水漏失量;鼓励全市住户和公共场所,选用节水型用水器具,淘汰落后用水器具;鼓励工业冷却水循环使用,推广节水型生产工艺,改进工业废水处理工艺,采用低水耗和零水耗生产工艺,逐步达到废污水零排放;加快改造自流灌区、提水灌区的农业节水技术改造,新建小型灌溉水源工程和人工集雨场、水窖等天然降水利用工程,充分挖掘农业节水潜力。
(3)加快引黄和引滹供水工程建设,积极建设替代水源工程,增加地表水供水量,用地表水和中水置换地下水。对地下水压采替代水源,要通过实施供水管网配套工程建设,提高供水保障率。在公共供水管网覆盖范围,要有计划、有步骤地关停地下水取水井,以实现地下水的采补平衡和地下水位继续回升。
(4)为进一步减少地下水开采,提高水资源利用率,节约用水、污水再生利用越来越受到政府的重视,应积极推进公共机构中水回用。在中水回用中引入节水器具,建成一批“制度完备、宣传到位、设施完善、用水高效”的公共机构节水型单位,带动全市各级公共机构加强节水管理和技术改造,引导全社会提高节水意识,为建设资源节约型美丽太原做出新贡献。