鹤壁市水资源开发利用策略研究

王 冰 舒丹丹

(河南省水利勘测设计研究有限公司,河南 郑州 450016)

鹤壁市水资源严重短缺,人均水资源量仅216m3。由于气候变化、地质条件和人类活动等因素影响,蓄水工程的蓄水量非常有限,不能满足未来河流生态、居民生活和工业用水需求。随着经济社会发展,水的基础作用日益凸显,水资源承载能力的约束性愈加突出,逐渐成为制约鹤壁市经济社会高质量发展的“瓶颈”。因此,充分分析鹤壁市水资源开发利用的现状,识别存在的问题,提出匹配鹤壁市未来发展的水资源开发利用对策是非常必要的。

1 水资源开发利用现状

1.1 水资源概况

根据《鹤壁市第三次水资源评价报告》,鹤壁市1956—2016年多年平均水资源总量为3.59亿m3,其中地表水资源量为1.77亿m3,与地表水不重复的地下水量为1.81亿m3,产水模数为16.80万m3/km2,产水系数为0.27。多年平均地表水可利用量为1.21亿m3,占多年平均天然径流量的68.0%;多年平均浅层地下水可开采量为1.76亿m3,可开采模数为14.7万m3/km2。

1.2 水资源开发利用情况

1.2.1 水利工程概况

a.蓄水工程。根据《河南省水利统计年鉴2020年》,鹤壁市共有大、中、小型水库14座,总库容6.37亿m3。大型水库1座,为盘石头水库,总库容6.08亿m3;中型水库1座,为夺丰水库,总库容1132万m3;小型水库12座,总库容1758万m3,其中小(1)型水库7座,总库容1455万m3,小(2)型水库5座,总库容303万m3。鹤壁市共建成塘坝170座,窖池35座。

b.引调水工程。鹤壁市已建成引水工程7处,已建引水闸22座、取水泵站173座。2014年南水北调中线工程建成通水,为鹤壁市提供了优质的丹江水源。鹤壁市南水北调供水配套工程市域内共设置分水口门3座,为34～36号分水口门。鹤壁市南水北调中线一期工程分配水量指标为1.64亿m3[4]。

c.机电井工程。鹤壁市共有浅层地下水机电井21568眼,深层承压水机电井4034眼。

1.2.2 水资源开发利用现状

根据《2021鹤壁市水资源公报》,鹤壁市2021年总用水量3.90亿m3,其中,农业用水量1.90亿m3,占48.6%;工业用水量0.52亿m3,占13.4%;生活用水量0.77亿m3,占19.9%;生态环境用水量0.71亿m3,占18.1%。随着工业的快速发展和城镇化进程的加快,未来工业、生活用水占总用水量的比例将会有较大程度的提高,农业用水比例会下降。

2 水资源开发利用存在的问题

鹤壁市近年来经济社会快速发展,用水量不断增加,但水资源量明显减少且分布不均,水资源供需矛盾突出,河流生态用水和农业用水被大量挤占,导致淇河、思德河等河流常出现断流。水资源开发利用存在的主要问题有以下五个方面。

2.1 供用水结构不合理,地下水超采严重

从供水侧来看,地下水是鹤壁市农村集中供水和农业灌溉的主要供水水源,2020年全市供水总量4.37亿m3,其中地下水源供水2.45亿m3,占总供水量的56.1%,市区地下水供水占比较低,为27.7%;浚县和淇县地下水供水占比较高,分别达到其总供水量的71.0%、80.4%。鹤壁市水资源公报显示,鹤壁市平原区浅层地下水位逐年下降,已形成一定规模的降落漏斗。漏斗中心分布于浚县的王庄乡—屯子镇—白寺乡一带,地下水降落漏斗面积为1175km2(埋深大于8m的区域)。

从用水侧来看,鹤壁市老城区和大部分乡镇居民生活没能优先使用南水北调水,优水优用未得到实质性体现,农村地区生活供水水源单一,供水保障程度较低。近年来随着鹤壁市工业和生活用水量的不断增加,存在火电、煤化工等高耗水行业不合理的用水现象,在一定程度上挤占了河流生态和农业用水量。

2.2 缺乏闸坝等控制性工程,加剧了水资源短缺

鹤壁市主要河流有卫河、共产主义渠、淇河、思德河、汤河、羑河等,多为季节性河流,常年性河流有卫河和淇河。但是由于缺乏闸坝等控制性工程,不能有效拦蓄上游来水,导致枯水期河道不能满足生态用水要求,农作物灌溉期无水可引。淇河上游的盘石头水库2007年6月底下闸蓄水,总库容6.08亿m3,兴利库容2.83亿m3,规划向城市生活、工业和农业等供水1.35亿m3。近年来由于上游降雨和入库径流减少、库区渗漏等原因,导致蓄水量远未达到设计库容,实际供水能力降低,近年年均入库水量1.75亿m3,年均工业、农业供水量为0.78亿m3,远低于设计供水量,进一步加剧了鹤壁市水资源短缺的局面。

2.3 南水北调用水需求不足,水资源量消纳不足

由于鹤壁市经济社会发展未达到规划水平以及产业布局调整等原因,规划水厂用水需求均未达到预期,南水北调消纳水量不足,根据《2020河南省水资源公报》,2020年南水北调供水量0.42亿m3,不足分配水量的30%。鉴于鹤壁市目前南水北调水量消纳不足问题,应尽快完善南水北调水厂及供水配套设施,扩大供水范围,规划建设调蓄工程。尽快开展山城区、鹤山区南水北调供水工程前期工作;用南水北调水置换地下水,实施城乡供水一体化,用好用足分配的南水北调水。

2.4 非常规水回用量少,节水工程体系还存在短板

现状鹤壁市大多矿井水和污水处理厂排水直接入河,回用量较少,2020年再生水回用量仅975万m3。雨水资源利用工程不完善,未形成城镇良性水循环系统。城镇再生水利用率仅14.8%,与华北地区平均水平31.7%还有一定差距。工业节水设备改造更新滞后,高耗水行业节水改造未全面实施;灌区基础设施还存在短板,工程设施老化失修严重,高效节水灌溉工程不足,农业用水精细化管理未开展;市、县建成区老旧小区管网高漏损地区的节水改造工作推行缓慢。

2.5 水资源统一管理和实时监控力度不足

目前鹤壁市地表水和地下水没有实现联合调度和统一管理,各种水源、各类用水户以及不同时期的用水水价体系也存在一定程度的不合理性,不能较好地起到鼓励节约用水、高效节水的经济杠杆作用。另外,以河流生态环境用水为约束的水资源开发行为规范还没有建立,缺乏生态流量保障机制,生态流量调度和调控能力不足。

水资源监测设施建设尚不完善,现代化监测设施设备配置不足,不能满足水资源精细化调度管理的需要。地下水监测尚处于初始阶段,水位、水质、水量同步监测尚未开展,不能有效支撑地下水管理。因此,需要切实加强全市水资源的五个统一,即“统一评价、统一规划、统一管理、统一监测和统一保护”工作,从而实现“以水资源的可持续利用来支撑社会经济的可持续发展”的重大战略目标。

3 开发利用策略

按照最严格水资源管理制度要求,在“节水优先”的前提下,从鹤壁市水资源实际情况出发,统筹全域水资源的开发利用,优化供水结构。积极推进城乡一体化工程,高效利用南水北调水,在管好用好盘石头水库的同时,以南水北调水和盘石头水库水利用为主线,优化调配区内地下水、再生水及雨洪水,积极争取黄河水,稳步推进超采区地下水压采,谋划有力的水资源储备保障,提高鹤壁市多源供水能力,构建多源联调的供水水网,形成“优水优用、多源互补、调控自如、统筹兼顾”的水资源利用格局,推动人居环境改善,保障区域经济、社会、环境协调发展,为鹤壁市的经济高质量发展提供支撑。

3.1 全面实施国家节水行动

把水资源作为最大的刚性约束,全面实施国家节水行动,加大节水投入,大力推进节水器具普及,分批分期新建、改造供水管网;重点开展农村水利节水灌溉工程和灌区续建配套节水改造工程;加大工业节水技术推广力度,提高工业用水循环利用率。把节水意识、节水习惯贯穿到经济社会建设的各个环节,完善梯级水价制度,充分发挥水费的经济杠杆作用,提高水资源利用效率,将鹤壁市建设为节水型城市。

3.2 高效利用南水北调水资源

根据鹤壁市经济社会发展布局和水资源承载能力,加快规划新增水厂及配套管网建设,合理扩大供水范围。充分利用南水北调总干渠沿线已有河库等,合理新建调蓄及连通工程,实现南水北调水与当地水的联合调度。规划实施盘石头水库与南水北调中线连通工程,提高南水北调中线工程供水保证率。

3.3 积极争取引黄水量指标

按照河南省引黄调蓄工程建设安排总体意见,推进引黄调蓄工程建设,实施浚县中鹤、东沙地等引黄调蓄工程建设。依托全省建构的“一轴两翼三水”(一轴是以黄河为主轴,两翼是连通沿黄南、北供水区,实现本地水、黄河水、外来水三水汇流)现代化引黄水网体系,积极争取引黄水量,推进引黄调蓄工程建设,改善农业灌溉条件。

3.4 合理使用盘石头水库水

鹤壁市地表水开发利用的主要控制工程为盘石头水库。本次考虑南水北调供水范围扩大后,盘石头水库的供水对象转变,原供生活、工业的水源返还至农业和生态,尽快恢复其下游灌溉渠道天赉渠、民主渠及淇河下游引提水工程损坏段,使盘石头水库的水活起来。

3.5 有效保护地下水

目前鹤壁市地下水超采浚县最严重,未来随着盘石头水库按初步设计调度运行、南水北调供水范围的扩大以及再生水回用力度的加大,鹤壁市多源互济供水格局逐步形成,其地下水超采现象将进一步得到遏制,逐步进入良性的地下水开采阶段。

3.6 扩大利用再生水及雨洪水资源

根据国家节能减排要求,应提高鹤壁市污水回用率,加强城市污水管网配套建设,提高城镇生活、工业污水的集中处理率。鹤壁市目前污水收集、回用率较低,规划建设与污水处理厂配套的再生水回用设施,加大再生水回用力度。处理后的再生水可用于一些高耗水行业、园林绿化、城市景观和水系生态等方面。

鹤壁市是全国海绵城市试点城市,雨洪水资源利用主要是贯彻海绵城市指导思想,推广雨洪利用技术,规划修建居住小区和大型公共建筑雨水综合利用工程、道路雨水综合利用工程、公共停车场雨水综合利用工程、公共绿地雨水综合利用工程等,最大限度实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用。

4 结 语

鹤壁市水资源短缺,水资源是鹤壁市未来经济社会高质量发展的重要支撑因子。未来须按照“节水优先、优水优用、多源互补、常备结合”的思路,统筹调配区域水资源,最大限度发挥南水北调中线总干渠骨干水源的供水覆盖范围和提高供水保障率,改善老城区及乡镇的供水条件及安全状况;积极挖潜淇河、卫河和共产主义渠的供水潜力,合理利用盘石头水库水源和卫共来水,依托水系连通工程盘活当地水资源。