钱筱暄 许 一
亳州市是安徽省水资源开发利用程度较高、水资源匮乏的地区之一,地下水是该区域城乡居民生活和经济社会发展的重要水源。近几十年来,持续高强度的地下水开发利用引发了地下水超采、水位持续下降、地面沉降等地质生态环境问题。党中央、国务院高度重视地下水管理与保护工作,先后多次出台地下水治理和保护相关的文件和法规,地下水超采区治理的实施是改善生态环境、实现可持续发展、保障民生发展和保护地下水资源的迫切需要。本文阐述了亳州市地下水开发利用历程,分析了地下水水位动态特征和地下水超采现状,提出对策措施。
20世纪70年代,亳州市受水源条件限制,开始大规模、无序地开采地下水以解决生活用水、农业灌溉、工业发展问题,年均地下水开采量约1.6亿m3;80年代年均开采总量为1.7亿m3,至90年代,增长至3.5亿m3。至20世纪90年代末、21世纪初地下水的开采量达到高峰,最高达7亿m3。区域主要以开采孔隙承压水为主,其中浅层地下水基本用于农业和分散农村生活用水,多年来开发利用方式、开采量变化不大,基本实现采补平衡。中深层承压水主要用于城镇生活用水,随着脱贫攻坚农村饮水安全保障工程实施,农村集中供水开采量出现较大的增长,深层承压水在开发利用范围、规模以及开发利用方式都有比较大的变化。
安徽省高度重视地下水管理与保护工作,从20世纪70年代开始,着手编制地下水相关规划;1997—1998年基本摸清了亳州市地下水资源及开发利用情况;2003—2004年通过超采区评价工作,摸清了地下水超采范围和规模。随着国家和安徽省对地下水治理、保护和管理力度的进一步加大,开展了超采区评价、禁采区与限采区的划分、水位水量双控方案等,在全国水资源调查评价中确定了区域浅层、中深层超采区范围和超采量,在地下水管理立法、地下水压采、水源置换等方面形成了大量工作成果。
随着降水量、蒸发量和开采量的季节性变化,亳州市浅层地下水年内水位动态呈周期性变化。一般来说,地下水位在每年的11月—翌年的2月相对稳定;3—5月为主要的农业灌溉期,降水量少,潜水蒸发增大,农业开采量大增,地下水位呈大幅度下降趋势,一般5—6月出现年内最低水位;6—9月份为汛期,降水量占全年的70%~80%,随着降水入渗补给,开采量相对又少,地下水位普遍大幅度回升,年内的最高水位基本在9月下旬—10月上旬。之后,地下水水位将缓慢下降、回落并逐渐趋于平稳。
亳州市浅层地下水监测站水位动态变化过程见图1,区域2018年水位较2017年整体有回升趋势。蒙城自来水厂水位埋深最大,2018年12月接近35m,其他站埋深在5~15m之间。根据亳州市文帝街东、西2眼深层地下水监测井数据分析 (见图2),水位在持续下降,水位埋深由2012年的38m增大至65m左右,年均下降速率达3.85m。
图1 2017—2018年浅层地下水水位动态变化过程线图
图2 2012—2018年深层地下水水位动态变化过程线图
亳州市浅层地下水补给条件良好,主要开采量用于农业灌溉、分散式农村居民生活,水位变幅主要受降水量和人工开采影响。根据历年实际开采量变化,浅层地下水位总体上未呈显著趋势性升降变化,开采系数小于1。
根据《安徽省人民政府办公厅关于公布地下水超采区、限采区范围的通知》,谯城区、谯城区古井镇、涡阳县和蒙城县各有1个浅层地下水超采区,超采面积317.7km2,年均实际开采量合计约0.4亿m3,漏斗中心年均水位下降速率为0.5~0.8m。谯城区、谯城区古井镇、涡阳县、蒙城县和利辛县各有1个深层地下水超采区,总超采面积601.7km2,年均实际开采量1.38亿m3,漏斗中心年均水位下降速率为0.2~1.2m。大量、集中式开采深层承压水引发地面沉降、地面塌陷,中心城区及郊区累积沉降量达76~144mm。
1.水资源禀赋条件与经济发展不协调
亳州市是全省重要的农业经济区、药材基地,在全省社会经济发展中具有重要的地位。人口、耕地和GDP分别占全省的8.7%、10.9%和3.3%,但水资源总量仅占全省的9.5%,人均水资源占有量不足400m3,属于严重缺水地区;且区内地表水污染较严重,近年来虽呈现向好趋势,但水质不稳定,用水安全保障不足。区域内社会经济发展与水资源禀赋条件不协调,导致地下水开发利用程度较高。城镇化、工业化进程发展迅速,水资源供需矛盾仍然突出,在跨流域调水工程发挥效益前,必须依靠开采地下水解决经济发展供水需求,导致地下水产生超采。
2.农饮工程开采量大
地表水水量保证率较低,水质不稳定,难以满足城乡饮用水水源要求。为保障农村居民生活饮水安全,农村集中供水工程大多选择水量、水质保障较好的中深层地下水为供水水源。区域内农村供水工程数量多,单处规模虽小,但总体开采量较大。
3.水资源监管需进一步加强
近年来,水行政主管部门加大地下水超采区综合治理与保护,出台了《亳州市地下水保护管理办法》,划定超采区,积极建设地表水配置工程、非常规水源利用工程等,实施自备井置换封填。从历年数据分析,在支撑区域经济社会高速发展的同时,地下水水位下降趋势渐缓,地下水超采形势得到遏制,但降落漏斗修复和水位回升是一个缓慢的过程,需要进一步加强监管。
亳州市属于工程型和资源型缺水地区,地下水是生产生活唯一水源,引江济淮工程对解决亳州市地下水压采具有重要作用。亳州市通过引江济淮工程西淝河线和涡河线受水,西淝河线利用西淝河河道并新建阚疃南站、西淝河北站、朱集站和龙德站提供生活和工业用水;涡河线是利用涡河,新建蒙城站、涡阳站、大寺站三级提水泵站,主要解决对水质要求不高的部分工业用水、沿线农业用水和生态用水。亳州市应积极推进地表水配套工程建设,完善配套工程体系,发挥出引调水工程的最大作用。
近期以压采供水管网覆盖范围内部分企业自备井、无证自备井及地热水井为主,地表水和地下水混合供水过渡;中期随着引江济淮通水,地表水厂规模扩大,扩大供水范围,覆盖部分村镇供水;远期蒙城等有条件区域进行城乡一体化供水,大部分自备井转为应急备用,只保留少部分供水管网覆盖不到的农饮井和特殊行业用水。预计2025年可置换5260万m3,2030年可置换3010万m3。随着引江济淮配水工程的逐步建设到位,在供水覆盖范围内逐步设立禁采区,不再新增孔隙第二、三含水层组开采量。
亳州市非常规水源利用用途主要为工业、城市景观环境、城市杂用等领域,其中工业用水主要用于对水质要求不高的冷却水等方面,可利用再生水的主要对象有火电厂、热电厂、化工厂、垃圾发电厂等,区域非常规水源利用率2025年提高至25%。其中利辛板集电厂地表水年取水1700万m3,2025年之前调整为中水水源,可置换1700万m3地表水。
亳州市各级水行政主管部门分年度编列自备井封闭计划,强力推进地下水压采。截至2025年封闭工业和城镇自备井(不包含农饮井)149眼,至2030年封闭83眼。蒙城县2025年实行城乡一体化供水,供水水源为地表水,其余各县区2025年均采用部分城乡一体化及区域规模化供水,供水水源为地表水和孔隙第三含水层组地下水混供;远期2030年全市农业和农村生活水源均由地表水置换。预计2025年可封存水井253眼,置换地下水4200万m3;2030年可封存水井238眼,置换地下水1730万m3。
2020年亳州市人均用水量为199.8m3/人·a,万元工业增加值用水量为53.3m3,相较安徽省平均水平(33.3m3/万元)和安徽省先进水平(合肥市17.8m3/万元),尚有较大节水潜力。预计到2025年万元工业增加值用水量下降12%,按年增长率5%估算,年工业增加值550亿元,测算节水潜力为1940万m3。2020年亳州市工业用水中地下水所占比例为84%,由目前工业供水水源结构分析,2025年工业节水潜力中可压采量为1940万m3。
根据安徽省节约用水“十四五”规划前期分析成果,亳州市供水管网漏失率目前为12%,节水器具普及率90%,预计2025年降至10.5%。根据亳州市城镇供水规划成果,预计2025年城市供水规模达到42.5万m3/d,测算城镇生活用水节水潜力中可压采量为230万m3