浅层地下水超采区综合治理对策分析

温宗然，田振燕

（河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，河南 南阳 473000）

1 浅层地下水超采区现状分析

1.1 浅层地下水超采现状及危害

此县现状年地下水超采区总面积为411 km2，其中浅层地下水一般超采区面积为68 km2，浅层地下水新增超采区343 km2，地下水超采量为6 603 万m3。浅层地下水超采带来的危害：①地下水水质污染加重；②城乡饮用水供水安全程度低。

1.2 浅层地下水超采的影响因素

①水资源缺乏，供水矛盾突出。②灌区配套不完善，地表水利用不充分。③日益突出的水污染问题。④灌区地表水供水过程与农业需水过程矛盾。

2 浅层地下水超采区综合治理基本方略

第一，地下水超采区综合治理的基本原则。第二，地下水压采目标：以2018年为现状水平年，到2025年地下水压采量4 950万m3，达到现状超采量的75%；到2030 年地下水实现采补平衡。第三，地下水超采区综合治理总体思路：①明确地下水超采区范围及分布，合理确定超采量；②分析地下水替代水源；③优化设计包括替代水源安排、连接替代水源和用户的压采工程措施以及保证实现水源置换的制度性措施的综合治理总体方案；④措施空间布局对策；⑤“先节水后替代”的原则，“五先五后”的压采优先次序。

3 浅层地下水超采区综合治理主要对策

3.1 城镇生活和工业地下水压采

3.1.1 提高用水效率

3.1.1.1 现状用水水平及用水效率分析

人均用水量和万元GDP 用水量均高于全省、全市平均水平，主要是因为此县农业灌溉面积较大，农业用水较多。工业用水高于全省平均水平，还有一定的节水空间。

3.1.1.2 节水潜力分析

①预计此县万元工业增加值用水量由现状的31.30 m3/万元减少至2030年的15 m3/万元，规模以上工业用水重复利用率提高到92%，测算工业节水潜力为1 762万m3。估算地下水节水潜力460万m3。②通过公共供水管网改造，城镇公共管网漏损率由现状的14.30%降低至2030 年的10%，节水器具普及率提高达到100%，测算节水潜力为83万m3。估算地下水节水潜力9.50万m3。③没有水源替换或水源替换不足的工业、城镇用水，可通过节水措施实现地下水压采。

3.1.2 加大再生水利用范围，提升再生水回用率

2030年此县城污水处理率达到100%，再生水回用率达到40%以上，主要用于城市环境卫生洒水、河道景观环境用水等。

3.1.3 城镇生活、工业地表水水源置换

3.1.3.1 地表水源分析

此县可供置换的地表水源为南水北调中线水源，分配水量为6 000万m3，供水配套工程为此县第二水厂和第三水厂。

3.1.3.2 水厂建设计划。

①近期规划（2020-2025 年）：第一水厂（日供水能力为2万m3）、第二水厂一期（日供水能力为2 万m3）和第三水厂一期（日供水能力为3 万m3）进行供水。②中期规划（2025-2030年）：计划建成第二水厂二期（日供水能力为3万m3），第三水厂二期（日供水能力为3 万m3），并投入使用。③远期规划（2030-2035年）：第二水厂三期工程（日供水能力为5万m3），供水范围主要包括溧河铺水厂和沙堰水厂。

3.1.3.3 水源置换方案

①此县第二水厂一期日供水能力2.00万m3，自来水供水人口6.01 万人，设计供水规模739.82 万m3，已于2015 年投入使用。②此县第三水厂一期日供水能力3万m3，设计供水规模1 096.55万m3，2021年6月30号通水运行，承担第一水厂原供水范围以及白河以西的上港乡城镇的供水。③此县第一水厂取水水源为地下水，共计6眼水井，设计日供水能力2万m3，年供水能力727.21万m3，供水范围为纺织路以南，城南路以北，东滨河路以东，东环路以西区域。随着第三水厂一期工程的通水运行，第一水厂开始关停作为应急备用水源。④中期（2025-2030年）将扩建第二水厂，第三水厂并增大供水规模，投入使用后将替换一部分工业及生活用水量。⑤此县至2025年置换浅层地下水1 097万m3，2025-2030年置换浅层地下水754万m3。

3.1.4 严格自备井管理

①城镇公共供水管网已覆盖范围内的自备井，限期完成封井任务。②南水北调直接受水区内城镇和工业地下水开采井要基本停止。

3.2 农业农村地下水压采

3.2.1 提高用水效率

3.2.1.1 现状用水水平及用水效率分析

2018 年此县农田灌溉水利用系数为0.68，高于全市（0.57）、全省（0.61）平均水平，节水灌溉工程面积占有效灌溉面积的31.70%，节水灌溉面积有待进一步提高。

3.2.1.2 节水潜力分析

农业节水潜力主要表现在农业节水灌溉，加强灌区渠道防渗处理，提高渠系水利用系数；调整种植结构、改进灌溉制度等。预计此县农田灌溉水利用系数由现状的0.68提高至2030年的0.70，测算农业节水潜力为471万m3。估算地下水节水潜力383万m3。

3.2.2 地表水水源置换

3.2.2.1 生活地表水源置换

①“十四五”期间，此县利用南水北调水源置换地下水水源，发展农村集中供水。②计划2023年建设沙堰水厂及二、三水厂管网延伸，设计规模2 万m3/d，从二水厂取水，解决沙堰镇、樊集乡、施庵镇3个乡镇58个行政村，总供水人口15.391 3万人的人蓄生活用水。③二水厂管网延伸范围为：城郊乡15个行政村。三水厂管网延伸范围为：上港乡8 个行政村，新甸铺镇26个行政村。④计划2024年建设溧河铺水厂，设计规模2.50万m3/d，从二水厂取水，解决前高庙乡、王庄镇、五星镇、溧河铺镇4个乡镇84个行政村，总供水人口20.447 3万人的人蓄生活用水。⑤此县至2025年置换浅层地下水403万m3。

3.2.2.2 农业地表水源置换

①鸭河口灌区此县设计灌溉面积3.85万hm2，此次超采区内效益面积0.91 万hm2，扣减近年鸭灌实际灌溉面积还有0.73万hm2耕地需要灌溉。②鸭河口灌区2013-2019年配送至此县的引水量为908.70 万m3～3 101.30 万m3，其中2015 年引水量最小，有效灌溉面积不足0.67万hm2。加之灌区内蔬菜等经济作物的大面积种植，导致了渠灌区内大规模发展灌溉机电井，采用地下水灌溉现象。③引丹灌区此县效益1.23万hm2，此次超采区内效益面积0.46万hm2。由于引丹灌区工程未配套，长期不能发挥效益，大量的地表水资源白白浪费，非常可惜。④此次规划完善鸭灌效益区十条支渠所覆盖0.73 万hm2耕地田间配套工程；新建引丹效益区所覆盖0.46万hm2耕地的田间工程。充分挖掘地表水资源开发利用潜力，减少开采地下水，对部分农业灌溉浅层地下水进行替换。⑤2019-2030 年此县75%保证率下毛灌溉定额为3 960 m3/hm2，此次规划2025 年引丹配套0.46万hm2，鸭灌配套0.29万hm2，2030年鸭灌配套0.44万hm2。⑥此县规划至2025年置换浅层地下水2 995万m3，规划2025-2030年置换浅层地下水1 736万m3。

3.2.3 发展农业节水灌溉

①工程措施：一是现有灌区现代化提升改造；二是发展高效节水灌溉。②农业农艺措施：一是实施田间整治和畦块整理，提高灌水均匀度和田间水利用系数；提高土地平整度，划小格田面积，推广喷灌、微灌、滴灌、低压管道输水灌溉、窄短畦（沟）灌溉、集雨补灌、水肥一体化、覆盖保墒等技术。二是实施良种和平衡施肥，提高农田水分生产效率。三是采取蓄水保墒措施。

3.2.4 严格农灌井管理

①对年久失修、水源条件差、出水量不大或由于混合开采导致越流污染的水井采取永久封填；②对水源条件好、出水量大、配套设施完好的可封存作为备用水源井；③地表水源充足年份，可将灌区多余水量排放至水井内回灌补给地下水。

3.2.5 调整农业种植结构

①选育推广需水少的耐旱节水作物，建立作物生育阶段与天然降水相匹配的农业种植结构与种植制度。②对地下水超采的水资源短缺区域，要适度调减高耗水作物面积。③积极支持节水技术集成应用，大力推广管灌、喷灌、微灌等节水技术，集成发展水肥一体化、水肥药一体化技术，积极推广农机农艺相结合的深松整地、覆盖保墒等措施，提升天然降水利用效率。④发挥政府引导和市场配置资源两个作用，大力发展规模化、集约化生产经营，积极培育节水灌溉中介服务，提高农业用水效益。

3.3 河湖地下水回补

①白河与三里河水系连通工程已经实施完成，为此县城三里河提供水源。工程年引水流量0.23 m3/s，年引水量612 万m3。②白河与溧河水系连通构成多水源联合调度，相机实施生态补水。引水流量5.50 m3/s，补水时间13 d，补水量597 万m3，一年换水4次，年补水量2 388万m3。

3.4 计量监测工程

2030年前，超采区内的城市公共供水水源井、企事业单位自备井全部实现计量。截止2021年6月此县已经批复的取用地下水的取水许可用户376户，扣除2030年前水源置换的用水户，剩余199户规划安装智能流量计，并配套水源井远传智能控制系统一套。

4 浅层地下水超采区综合治理主要效益简析

4.1 社会经济效益

①改善农业生产条件。②实施高效节水灌溉。③推动企业转型升级，实现水循环利用。④提供了稳定可靠的优质补充水源；缓解了过度开采地下水带来的地面沉降、地面裂缝等灾害，减少大量的争水纠纷；增强了超采区预防全局性、持续性干旱缺水造成重大灾害的能力。

4.2 生态环境效益

①修复地下水生态系统；②形成水资源良性循环；③改善水生态环境，减少次生灾害。

5 结语

浅层地下水超采区综合治理的实施将会使地表水、地下水相互补济，形成水资源良性循环，维持水资源可持续发展。