宋萬兔
(山西省忻州市水利局,034000,忻州)
原平市水資源可持續(xù)利用對策
宋萬兔
(山西省忻州市水利局,034000,忻州)
水資源;持續(xù)利用;對策;水資源的賦存量;用水量
原平市位于山西省北部、永定河流域上游,人口密集,經(jīng)濟相對發(fā)達。由于對水資源過度的開發(fā)利用與管理措施的滯后,地表水資源銳減,引發(fā)了水環(huán)境惡化,同時河流行洪區(qū)域銳減,水生動植物減少,直接影響當?shù)剞r(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,因此急需提出合理的水資源開發(fā)利用模式,為當?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)發(fā)展提供支持。
原平市屬溫帶季風型半干旱氣候。根據(jù)氣象資料統(tǒng)計,55年平均年降雨量為429mm,最大年降雨量為733mm,最小為162mm。
滹沱河、陽武河、永興河、北云中河、長樂河和同河等為境內(nèi)主要河流。滹沱河多年平均流量為7.84m3/s。云中河發(fā)源于山西省忻州市忻府區(qū)西北山區(qū),多年平均流量為1.38m3/s。陽武河是滹沱河的一級支流,多年平均流量為1.20m3/s。永興河發(fā)源于原平市西南山區(qū),多年平均流量為0.59m3/s。其他河流徑流量較小。
原平市地下水動態(tài)受氣象因素影響明顯。氣象因素在一年內(nèi)有規(guī)律的變化使地下水變化有規(guī)律性。首先降水量是地下水的源泉,降水量的極端不均勻?qū)е碌叵滤畡討B(tài)呈周期性的變化。原平市地下水年際變化主要受降水量和人工開采影響。如果地下水開采量超過區(qū)域平均補給量,在豐水年可表現(xiàn)為一定程度的回升,但總體仍呈持續(xù)下降趨勢,在枯水年增加地下水開采量會加大這種趨勢演變。
原平市多年平均年水資源總量23802萬m3,其中多年平均年地下水資源量15211萬m3,多年平均年地表水資源量15405萬m3,地表水和地下水重復量為6812萬m3。
原平市境內(nèi)均為滹沱河支流,以滹沱河支流的石寺河、陽武河、長樂河、永興河、同河和滹沱河小支流片進行分析,地表水開發(fā)利用率在40%~60%為適度開發(fā),大于60%為高度開發(fā)利用程度;地下水開發(fā)利用率在 40%~60%為適度開發(fā),60%~80%為高度開發(fā)利用程度。
原平市水資源可利用總量16886萬m3,其中地下水可開采量11040萬m3,地表水可利用量 9550萬 m3,重復3704 萬 m3。
在“保證生活用水,調(diào)控工業(yè)用水,穩(wěn)定農(nóng)業(yè)用水,維系生態(tài)用水”的原則下,原平市行政區(qū)域地表水可利用量 9550萬 m3。 近 10年(2000—2010年)平均地表水利用量為6459萬m3,利用度達到67.6%;提高本地水資源的利用度,就須對現(xiàn)有中小型蓄水工程進行除險加固,以增加地表水的供水能力。
原平市地下水可開采量11040萬m3,2000—2009年平均地下水的開采量為5976萬m3(另有2000萬m3地下水于馬圈泉溢出補給陽武河轉(zhuǎn)換成地表水),開發(fā)利用率為54.13%,屬于中度開發(fā)區(qū)。陽武河洪積扇、滹沱河沖積平原和巖溶山區(qū)開發(fā)程度較高,只有大芳—石寺洪積扇還有開發(fā)潛力。
根據(jù)用水統(tǒng)計資料分析,原平市2000—2009年年均取水12435萬m3。按水源分類,地表水取水6459萬m3,占取水總量的51.94%,地下水平均取水量5976萬m3,占48.06%。按用途分類,城鎮(zhèn)生活生態(tài)取水量574萬m3,工業(yè)取水量2246萬m3,農(nóng)業(yè)灌溉及農(nóng)村生活取水量9615萬m3。
原平市城鎮(zhèn)生活用水指標為65 L/(p·d),是全國平均值的 30%,農(nóng)村生活用水指標為 40L/(p·d)。 原平市城鎮(zhèn)取水574萬m3,生活取水387萬m3,第三產(chǎn)業(yè)取水 110萬 m3,生態(tài)取水77萬m3。全市萬元 GDP用水量193m3。工業(yè)取水量為2246萬m3,萬元工業(yè)增加值取水量62.7m3,低于山西省平均水平73.5m3。原平市灌溉面積38萬畝(2.53萬 hm2),農(nóng)業(yè)灌溉水量 7371 萬 m3,畝均用水量 194m3,農(nóng)村人口用水365萬m3,農(nóng)村養(yǎng)殖以及農(nóng)業(yè)生態(tài)用水1879萬m3。
原平市污水處理廠于2001年竣工,處理污水 5萬m3/d,二級出水深度處理后用于工業(yè)。2005年城區(qū)廢污水排放總量1523萬m3,污水再生可利用量1066萬m3。原平市城區(qū)廢污水日排放量3萬~3.5萬m3。污水收集與深度處理約損失30%,污水處理廠污水可再生量767萬m3/a。污水處理廠2萬m3/d深度處理水替代陽武河洪積扇地下水源供晉北鋁業(yè)二期利用。
灌溉用水7371萬m3,占總用水量的74.0%。從灌溉特點和灌溉用水結(jié)構分析,原平市農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水有較大空間。主要措施是在陽武河灌區(qū)、永興河灌區(qū)、長樂河灌區(qū)、北大河灌區(qū)采取灌溉渠道防滲措施。2006年,原平市灌溉用水量為7371萬m3(其中地表水5279萬m3)。全市灌區(qū)渠系水利用系數(shù)為0.584,全市灌區(qū)灌溉面積為38萬畝 (2.5萬hm2), 實際灌溉面積24.6萬畝(1.6萬 hm2),實際平均灌溉定額為 175m3/畝(2625m3/hm2)。 通過渠道防滲,渠道水利用系數(shù)提高0.05,年可節(jié)水 580.8萬 m3。
原平市的灌溉面積在旱作農(nóng)業(yè)區(qū),除小部分蔬菜、瓜果外,灌溉面積的90%為大田作物,對大田作物種植可采用地膜覆蓋節(jié)水技術,提高水的利用效率。對于利用地下水灌溉的農(nóng)田,大力推廣管道輸水技術和灌溉水權劃定,制定有利于節(jié)約用水的政策法規(guī)。
通過修建水庫,提高地表水的調(diào)蓄能力,建議西營水庫與神山水庫聯(lián)合運用,將年調(diào)節(jié)變?yōu)槎嗄暾{(diào)節(jié),新增供水能力800萬m3。修筑長樂河水庫,調(diào)節(jié)利用長樂河水資源,新增供水能力350萬m3。永興水庫和觀上水庫聯(lián)合運用,將年調(diào)節(jié)變?yōu)槎嗄暾{(diào)節(jié),新增供水能力200萬m3。修筑油簍山攔河閘蓄水工程,1956—2006年徑流量均值2.49億m3,除保證下游滹沱河灌區(qū)現(xiàn)狀0.55億m3的用水量外,尚有1.66億m3的來水量。油簍山取水規(guī)模3000萬m3/a,其中農(nóng)業(yè)用水1000萬m3,供水保證率50%,工業(yè)用水2000萬m3,供水保證率95%。年可新增地表水供水能力4350萬m3。
坪上泉出露于五臺縣南部的滹沱河,1956—2000年流量均值4.94m3/s,水質(zhì)優(yōu)良。根據(jù)供水量規(guī)劃,可向原平市供水3000萬m3/a,供山西魯能晉北鋁業(yè)項目2325萬m3/a。
坪上應急引水工程先期1.5萬m3/d將替代晉北鋁業(yè)現(xiàn)有陽武河洪積扇部分地下水源,供晉北鋁業(yè)二期利用。引黃入原引水工程供給軒崗工業(yè)園區(qū)用水與崞陽工業(yè)園區(qū),新增供水能力5000萬m3。
其他水源工程包括雨水利用、污水回用、礦坑排水回用等。其中雨水利用為微型蓄水工程,約0.5萬m3/a。污水廠出水深度處理后用于工業(yè),實現(xiàn)城市污水資源化。根據(jù)遠期規(guī)劃,原平市城鎮(zhèn)生活需水將達到3084萬m3/a。規(guī)劃在軒崗與崞陽鎮(zhèn)分別建設一座日處理能力為0.5萬m3的污水處理廠,約有1550萬m3/a的中水可供利用,規(guī)劃污水利用能力達到2280萬m3。同煤集團的礦井涌水量261萬m3,井下直接利用量65萬m3,用于地面礦區(qū)生態(tài)綠化等79萬m3,其余118萬m3作為河道生態(tài)用水。
2009年,原平市地下水開采量7167萬m3,主要包括自來水公司水源地、城市重點水源地、晉北鋁業(yè)北賈水源地。原平市自來水公司水源地供水3萬m3/d,總供水能力5萬m3/d。城市重點水源地覆蓋原平市城區(qū),供水量5萬m3/d,供水能力8萬m3/d。原平市晉北鋁廠地下水供水水源地供水量5萬m3/d,供水能力10萬m3/d。鋁廠一期用水量1.8萬~2.1萬m3/d,隨著生產(chǎn)用水重復利用率提高,實際取水量為 1萬~1.5萬 m3/d,年取水500萬m3,遠小于初始規(guī)劃2000萬m3/a取用水量。
地下水源主要來自陽武河洪積扇地下水,供水能力8萬m3/d,目前超采量為436萬m3/a。按照山西省 “充分利用地表水,合理開發(fā)利用地下水”的用水方針,制定原平市地下水用水規(guī)劃,主要開發(fā)蘭村水源地,有330萬m3/a開采潛力。該區(qū)域地下水水質(zhì)良好,可規(guī)劃為原平市生活備用水源地。大芳—石寺洪積扇水資源量1775萬m3,開采潛力985萬m3/a,可規(guī)劃為石寺工業(yè)園區(qū)備用水源地,供水能力1000萬m3/a。按照保護與開發(fā)并重的原則,全市共有1330萬m3/a的地下水可以開采利用。
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責任編輯 李計初
TV213.4
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1000-1123(2012)03-0018-02
2011-12-28
宋萬兔,高級工程師。