王宝琛
(阜新市水利事务服务中心,辽宁 阜新 123000)
阜新市地下水超采,水资源严重短缺,对生态环境和经济社会的协调发展构成严重制约。因此,研究阜新市地表水高效利用、科学配置和优化开发,减少地下水开采,合理利用非常规水和当地地表水,引足用好引白济阜工程供水,这是实现可持续发展、加快改善水生态环境以及保障城乡供水安全的重大举措。
(1)地形地貌。阜新市位于辽西低山丘陵区,总面积1.035 5万 km2。总体的地貌格局为西部低山丘陵区和东部柳绕平原区,大体呈“六山一水三分田”,山地、平地、水面占总面积比例为64%、35.6%、0.4%。地势北高南低,西部自西而东展布的努鲁儿虎山、牤牛河谷地、细河谷地、医巫闾山相间排列而成,大部分为切割破碎的丘陵地,森林植被稀少,自然生态被破坏,东部的绕阳河下游、柳河下游、养息牧河平原区,大部为堆积地形的冲洪积河谷平原。
(2)降雨量状况。阜新市位于中纬度地区,属半干旱的季风气候区,多年平均降雨量为480 mm。受地理位置及地形等因素的影响,阜新市降水量地区分布不均匀,东南部大于西北部,如伊马图、腰衙门多年均值为522 mm和524.7 mm,而黄家店、福兴地多年均值为444.1 mm和409.8 mm。丰枯变化周期:根据彰武等站五十年降水观测资料,这种年际变化多为二、三年左右小的丰枯交替而且丰水期和枯水期呈现出一定的周期性,丰、枯水期持续的年限为8~14年,平均为11年,最丰年的降水量一般为最枯年的2.3~3.9倍,正常年份最大四个月雨量占全年68%~82%。
(3)水资源状况。按地理位置可以将全市河流划分成以大凌河流域为主的西部诸河和以辽河水系为主的东部诸河,主要有养息牧河、柳河、细河、绕阳河、牤牛河等河流。阜新市多年平均地表水资源量2 033万 m3,受下垫面和降雨变化影响地表水资源呈逐渐衰减趋势。从时间维度上不同年代丰枯变化大,本世纪初期枯水期地表水资源不足20世纪50~60年代丰水期的1/5;从空间维度上区域分布不均衡,东部诸河水资源条件相对较好,地表水资源较丰富。
根据各级水资源公报,分析获取阜新市县级行政区供、用水量(表1),水资源公报口径用水量(表2)。其中,流域四级区的人口、牲畜、经济指标数据的来源于统计年鉴,供用水量来源于水利部门;生态环境补水仅包括人为措施供给的城镇环境用水,不包括降水、径流自然满足水量。
表1 阜新市现状年实际供水量
表2 阜新市现状年用水量
通过全面分析阜新市地表水开发利用和工程建设情况,现阶段仍存在工程体系不完善、资源配置不精准和开发程度不平衡等问题。
(1)工程体系不完善。目前,地表水尚未形成多源互补、丰枯互济、优水优用的开发利用利用体系,引白济阜配套工程河水消纳能力不足无法满足城乡生活水源河水置换需求,亟需建设企业直供和农村生活水源置换以及配水管网、地表水厂工程。丰、枯水年的水资源相互调剂能力以及不同水源间的连通互补能力不强,亟需建设一批坑塘、水库等调蓄工程和引白线路间互通工程、山前水库至引白干砌连通工程等。
(2)资源配置不精准。现有水资源配置未充分体现严格控制地下水、用好用足当地地表水、鼓励非常水和有优先利用外调水的策略。西北部引白济阜消纳结构尚不完善且供水量中地表水配置不足,部分地区工农业生产和生活供水配置工程存在短板,未能实现优先利用外调水和充分利用当地地表水的目标。总体而言,全市生态和工农业用水中非常规水占比不高、配置不足以及鼓励措施不够有力,未能实现高效利用非常规水的目标。
(3)开发程度不平衡。各类水源、不同地区的地表水开发利用程度具有较大差异,阜新西北部地下水超采严重,地表水开发程度高,东南部水资源相对丰沛尚具有一定的开发潜力,丘陵区降雨量偏少且地表水开发体系不完善。微咸水和淡化海水利用量较少,非常规水开发整体偏低,空中水开发措施不完善仍具有较大开发潜力。
1)总体思路。以减少地下水开采和用好用足地表水为目标,以高效利用、合理配置以及开源增供为主线,统筹生态文明建设与经济社会发展、非常规水与常规水、外调水与当地水,通过高效利用、补齐短板,保障重点、科学配置,增加供给、挖掘潜力,把水资源作为最大刚性约束优化全省地表水开发利用,加快改善水生态环境,促进经济社会协调发展,为城乡供水安全及美丽阜新、经济强市建设提供资源保障[1-2]。
2)基本原则。(1)高效利用、补齐短板原则,考虑不同区域实际用水需求和水源条件,补齐工程短板,增加地表水供水目标扩大其使用范围,构建丰枯互济、河渠互通、多源互补的地表水利用工程体系,逐步实现高效利用地表水资源的目标。(2)保障重点、科学配置原则,统筹各行各业用水需求和各类水资源供给,充分利用非常规水、引白水、引江水和当地地表水,地下水开采实行严格限制,兼顾工农业生产用水,优先满足基本生态和城乡生活用水,确保重点战略和重点区域用水。(3)增加供给、挖掘潜力原则,通过优化供水调度、配套引蓄水设施、用足调水能力、加大引调力度、大力实施再生水回用等,最大程度增供当地地表水和引调白河凌河水,增加空中水、海水、微咸水利用量,实现非常规水的最大程度开发。
为实现水资源的集约高效利用和优化配置,聚焦生态、生产、生活等行业用水工程短板健全地表水资源利用体系,通过持续开展河湖补水、扩建当地地表水灌溉工程、实施农村供水水源置换工程和完善城镇供水工程等,切实保障重点区域生态用水、农林牧渔行业用水、农村生活用水和城镇工业及生活用水。
遵循“渗到地下、把水补上、清出河道”的原则持续实施生态补水;贯彻落实河湖“清四乱”整治工程,彻底拆除河湖管理范围内的违章建筑、围埝、围堰,清理树障和垃圾,实施砂坑整理和主槽疏浚工程建设清洁、连通、畅通的输水通道;统筹调度水库水、引白水、引湖水等,向重点河湖实施补水,建设必要的壅水增渗设施,形成河湖生态水面,增大地下入渗补给量。
(1)完善受水区城镇供水工程。在现有引白济阜配套工程的情况下新建供水工程,新建扩建地表水厂和输水管道提升工程,在农村生活水源河水置换工程和城镇供水管网无法覆盖的区域新建湖水职工工程,实施引水调蓄水库和库渠连通工程,不断配套完善供水工程体系。
(2)非受水区城镇供水工程。依托已建成的地表水开发工程完善城镇供水工程体系,要充分利用辽河地表水建设城镇供水工程。
完善当地地表水和引水灌溉工程,通过建设大中型灌区续建配套工程、河渠连通工程、引水调蓄水库、灌溉水源地水置换工程等,引蓄雨洪水和大凌河水,实现多水源调度和地表水灌区的恢复改善,做到丰蓄枯用、冬蓄春用。
为实现供水工程全覆盖目标,新建扩建地表水厂及其以上引水管道,配设村庄至地表水厂管网实施农村生活水源置换工程。
遵循“分区施策、重点保障、扩面增量”的原则,进一步优化配置非常规水、引白水、引江水和当地地表水。分区施策,阜新市西北部以用好引足外调水为主,东南部以加大辽河水利用为主,减少地下水开采量和辽河入海水量,局部地区以加大地表水为主增加水源涵养能力。重点保障,保障阜新市地下水超采区等重点区域发展用水和全市基本生态、生产生活用水以及区域协同发展战略用水。扩面增量,扩大、增加地表水供水覆盖范围和供水总量,充分用好用足地表水,对地下水开采实行严格控制,逐步实现地下水采补平衡。
当地地表水优先保障城乡生活用水,统筹生态、农业和工业用水,利用当地地表水置换主城区生产生活用水;引白水主要用于工业和城乡生活用水,兼顾生态环境和农业灌溉用水,以引白水置换受水区工业生产与城乡生活用水;非常规水主要用于生态环境建设和工、农业生产,地下水主要用于工业生产、城乡生活和农业灌溉,为实现地下水位稳步回升以及各区域地下水采补平衡,结合地表水开发利用进程逐渐提升地表水置换地下水量,逐年减少实际地下水配置量。
通过加大微咸水利用、海水淡化、污水处理回用,完善引白济阜工程体系,河库引水、坑塘存蓄、河道拦蓄、水库增蓄等措施,增加非常规水、增引外调水和增供当地地表水。
(1)开发空中水。围绕森林灭火、防雹减灾、蓄水抗旱、超采治理等目标实施空中水资源开发利用工程,开展人工增雨防雹作业技术试验实现人工增雨防雹立体化、高密度联合作业,力争增雨效果达到领先水平。
(2)开发淡化海水和微咸水。大力发展海水淡化利用工程以增加淡化海水利用量,结合灌溉工程建设情况采用经济合理的取水方式,科学开采浅层咸水,推广地表水与微咸水轮浇混浇,最大限度地开发利用微咸水。
(3)开发再生水。对现有污水处理设施实行改建扩建,通过生态修复、水质净化、清水补给、活水循环、提标改造、控源截污等措施逐步提升再生水水质及其回用率。新增再生水供水量用于农业、生态和工业生产,规划实施再生水利用工程,逐步达到循环利用、一水多用的目标。
(1)增加外调水量。充分发挥LXB供水工程作用,加快河水置换地下水步伐和配套工程的实施,充分利用外调水保障工业生产和城乡生活用水,水量充沛时充分利用LXB供水工程相机增大供水量。
(2)实施引白济阜二期供水工程。充分利用现有工程供水潜力同步增加沿线地区应急引河水量,同步优化配套工程规划,为阜新市农业灌溉提供替代水源并提供河湖生态补水,同时兼顾沿线工业生产和城乡生活供水。
(1)坑塘存蓄。充分考虑地下水超采治理目标,采用取土坑、废弃砖窑和低洼地,重点对平原地区实施坑塘改建扩建、坑塘连通,增大调蓄库容和雨洪水存蓄量。
(2)河道拦蓄。充分利用现有河道和生态防洪治理工程,实施取砂取土坑整理、主槽疏浚、蓄水增渗设施建设等形成一定的生态水面,通过地下水回补、地表水拦蓄有效改善河流生态环境。结合阜新生态环境支撑区和水源涵养功能区建设,提升改造绕阳河、细河、柳河蓄水设施;结合大凌河文化带建设和东南部地下水超采治理,重点在大凌河等生态补水河道上新建橡胶坝、蓄水增渗堰等工程[3-4];结合全域治水、清水阜新等项目,对重点河道实施清淤疏浚、河槽规整,建设湿地、蓄水闸和橡胶坝,最大程度增大地表水供水量。
(3)水库增蓄。对于具有开发潜力的地区谋划推进大中型水库建设,通过优化水库工程调度和科学实施水库清淤等措施最大程度增加地表水利用量[5]。
本文从地表水利用、配置、开发等角度全面剖析了阜新市地表水开发利用现存的问题,并提出增加地表水供给、挖掘开发潜力的总体思路,统筹经济社会发展需求、生态文明建设与水资源承载力等因素的情况下提出水资源配置方案,以生态环境、经济社会和水资源协调发展理念为出发点,考虑水源结构未来变化提出构建丰枯互济、河渠互通、多源互补的地表水利用工程体系。然而,鉴于地表水资源总量较少且年际变化较大的实际情况,仍需进一步研究地表水动态调整及优化开发等内容。