王艳春,杨瑞芳,王艳红
(兰考县水利局,河南 兰考 475300)
兰考县地处河南省东部,位于北纬34°45′~35°02′,东经114°41′~115°15′之间,东西长55 km,南北宽26.50 km,全县土地面积1 116 km2,是豫东北通往鲁西南的重要门户。兰考县地形平坦开阔,地势西北高东南低,稍有倾斜,地面高程在57~81 m 之间,地面坡降1/2 000~1/4 000。
兰考县属温带半湿润性季风气候区,四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷。年平均气温14 ℃,一月份平均气温-0.70 ℃,七月份平均气温高达27.50 ℃。夏季多东南风,冬季多偏北风,年平均风速3~3.50 m/s,最大风速24 m/s。年平均湿度70%~80%。
兰考县多年平均降雨量为678.20 mm,降雨量年分配不均,区降雨多集中在6-9月份。兰考县多年平均水面蒸发量为1 244.50 mm,年蒸发量分配不均,其中1月、12月蒸发量最小,占年平均蒸发量的2.90%和3.60%,以5、6月份最大,占年平均蒸发量的12.70%和16.20%。
兰考县地处黄河南岸之滨,是历史黄泛区,分属黄淮两大流域,属黄河流域的面积为149.28 km2,占全县总面积的13.37%,属淮河流域的面积966.92 km2,占全县面积的86.63%。县域内河流多为雨源型季节性河流,主要河流有黄蔡河、四明河、贺李河、吴河、武信庄沟等9条,均由西向东流入万南新河。渠道多为引黄灌溉渠道,自然河道与引黄灌渠纵横交织。
近几年《兰考县水资源公报》可知,兰考县多年平均地表水资源量7 552 万m3,折合径流深67.70 mm;多年平均地下水总补给量为19 018 万m3,井灌回归补给量为2 075 万m3,地下水资源量为16 943万m3;多年平均水资源量24 495万m3,产水模数21.09万m3/km2,产水系数0.33。
兰考县均属于平原区,根据《河南省水资源调查评价》成果及《兰考县水资源公报》可知,2018 年兰考县全县总供水量2.208 8亿m3。其中地表水源供水1.045 0亿m3,占总供水量的47.30%;地下水源供水1.163 8 亿m3,占总供水量的52.70%。具体见表1。
表1 2018年兰考县供水量统计表单位:万m3
从表2可看出,兰考县近几年地下水供水量占比呈减小的趋势,主要是近几年兰考地区灌区改造和续建项目以及扶贫项目的实施,提高水资源利用率,置换当地部分地下水量的缘故。
表2 兰考县2014-2018年地下水供水量情况表
现状年,兰考县面积为1 116 km2,全县范围内地下水资源量为1.838 8 亿m3,根据《河南省水资源》兰考地区地下水开采系数取0.78,计算得兰考县浅层地下水可开采量为1.434 3亿m3,大于实际开采量,兰考全县域范围内浅层地下水不超采。而兰考县浅层地下水超采区面积421 km2,该区域地下水资源量为6 936.69 万m3,计算得知兰考县浅层地下水超采区地下水多年平均可开采量为5 411万m3,兰考县浅层地下水超采区多年平均实际开采量为7 861万m3,则兰考县浅层地下水超采量为2 450万m3。
兰考县农村和城镇饮用水基本采用深层地下水供给,地下水作为城乡饮用水供水的重要水源。大量开采地下水,在满足居民生产生活用水需求的同时,一方面带来了地下水水位持续下降、河流断流、水源枯竭等一系列问题,另一方面一些区域供水水源单一,水质不符合生活饮用水标准,城乡供水安全保障程度低。
根据近几年《兰考县水资源公报》,兰考县2014-2018年用水量统计见表3。
表3 兰考县2014-2018年深层地下水开采量统计表
现状年,兰考县深层承压水超采量为2 026万m3。
由3表可看出,兰考县近几年深层地下水开采量呈现逐年减少的趋势,主要是近几年兰考地区扶贫项目的陆续实施,置换部分工业深层用水量的缘故;再加上近几年利用地下水超采治理水利发展资金,实施兰考境域内城乡供水一体化项目,逐步实现生活用水地表化等原因造成的。
岩溶水超采量主要为山丘区煤矿疏干排水、泉水溢出,兰考县境域内均属于平原区,无岩溶水分布,在这里不做分析。
由于兰考地处豫东平原,地表蓄水工程缺乏,为了维持经济社会发展,不得不依靠开采地下水来满足用水要求。由于对地下水的规律认识不足,缺乏有效保护,许多地区为满足经济社会发展用水要求,长期持续大量超采地下水,导致这些地区地下水资源枯竭,环境地质灾害频发、地下水污染加剧、生态系统退化严重、水质恶化等一系列生态与环境地址问题。
地下水超采引发的问题及危害,主要有以下两个方面。
4.1.1 地下水位下降,含水层疏干
随着地下水超采,使浅层地下含水层厚度相应减少,导致单井出水量减少。从最初的平均单井出水量110 m3/h左右,到现在的20~50 m3/h,同时还因地下水位降低导致耗油、耗电量增加,使抽水成本大幅度提高。据兰考县水资源公报资料统计,2014-2018年来,兰考县地下水平均埋深每年下降幅度为2 m,其中最大年降幅为3.25 m。随着最严格的水资源管理制度的实施,从2018 年开始,地下水位下降幅度明显减少,其中2018年的地下水位埋深与上年相比,仅下降了1.76 m。
4.1.2 河道断流乃至干枯
随着超采地下水、降水量减少等原因,造成兰考县有些地表河流断流,并引起了部分河沟、坑塘流量减少甚至干枯。
4.2.1 地下水超采严重
兰考县当地可用水资源严重短缺,全县近15 年人均占有水资源量不足300 m3,不及全省平均水平407 m3的2/3、全国平均水平2 100 m3的1/7,属于水资源紧缺地区。当地水资源不仅数量少,而且时空分布不均。
4.2.2 城乡饮用水供水安全程度低
兰考县农村饮用水基本采用深层地下水供给,地下水作为城乡饮用水供水的重要水源,2018 年供水比例75%。大量开采地下水,在满足居民生产生活用水需求的同时,一方面带来了地下水水位持续下降、地面沉降、水源枯竭等一系列问题;另一方面一些区域供水水源单一,水质不符合生活饮用水标准,城乡供水安全保障程度低。
4.2.3 农业灌溉模式
目前,兰考县境内已建成三义寨引黄灌区,但目前中国水利灌溉工程普遍存在一些共性问题:灌区灌溉模式均为渠道输水灌溉,渗漏量大,灌溉利用系数低,水资源利用率不高。
农村各地方的农田水利工程建设是以挖一条沟或修一条渠的办法引水灌溉,工程质量不好的话,很多设施经过多年使用就会漏水或渠道淤泥过多影响引水。灌溉渠道在使用时雨水容易将泥沙带进来,日积月累,引水渠道受淤堵影响灌溉效果;且近几年水利灌溉工程建设发展较快,但也存在管理上的不足,如:水利工程后期使用维护的责任归属不明确,影响水利工程的充分发挥作用。水利工程长期失修,而当地的降水量又达不到灌溉的标准,在发展农业经济建设的同时,忽略了水利灌溉工程的维护,投入相对不足,使水利工程质量逐渐衰败,而影响了农业的发展。
4.2.4 地下水监测系统不完善
实施地下水监测,掌握地下水动态变化规律,是加强地下水资源管理和保护的最基本工作。兰考县共有地下水监测站点29 处,其中省级监测站点16 处、国家监测点13 处。现有地下水监测站点主要为农村浅层地下水监测站点,中深层地下水监测站较少,在地下水水源地和城市建成区等特殊类型区需进一步提高自动监测站网密度。
综上所述,根据兰考县地下水超采现状及原因分析可知,要加强对兰考县地下水超采的治理,成立领导小组,切实加强组织领导,完善工作机制,抓好各项任务落实。各县区和县直部门一把手负总责,成立相应的领导组织机构,为兰考县地下水超采治理项目的实施提供强有力的组织保障。各级政府和各有关部门要充分认识地下水综合治理工作的紧迫性、重要性和艰巨性,按照职能分工,各司其职、各负其责,协同合作,加大指导支持力度,及时协调解决治理过程中出现的问题,做好后期工程监管职责。
兰考县对地下水超采治理,可以改变兰考县水资源开发利用不合理、地下水大范围超采不利局面,节约用水,提高水资源利用率,完善农村基础设施、促进农村经济持续发展、改善农村生态和居住环境。符合国家及河南省相关要求及规划,是实行最严格水资源管理制度、全面建设节水型社会和强化乡镇振兴战略水利保障的需要,是非常必要的。