樂 峰,方 瑞,朱 驪,吳 健
(1.江蘇省水文水資源勘測局,江蘇 南京210029;2.江蘇省水文水資源勘測局無錫分局,江蘇 無錫214031;3.江蘇省揚州市勘測設(shè)計研究院有限公司,江蘇 揚州225007)
地下水是水資源的組成部分,是生態(tài)與環(huán)境的重要要素,賦存于地質(zhì)介質(zhì)中,具有運動緩慢、補給周期長、循環(huán)更新慢、地下水系統(tǒng)遭到破壞后難以修復(fù)等特點。南通市為維持地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,地下水連年超采,已引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題,如水位持續(xù)下降、地面沉降、地下水水質(zhì)惡化等 。因此,研究地下水超采,劃分地下水超采區(qū),對于合理開發(fā)利用、管理和保護(hù)地下水資源,防止有害的環(huán)境和社會問題的發(fā)生,具有重要的理論和實踐意義。
南通市內(nèi)水網(wǎng)密布,水資源豐富,地下水主要為松散巖類孔隙水,賦存于第四系和新近系松散沉積物中。按埋藏條件自上而下可劃分為潛水、第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承壓含水層。其中,潛水水質(zhì)較差,第Ⅰ、Ⅱ承壓水多為礦化度大于2 g/L的微咸水、咸水。因此,全區(qū)廣泛分布的、水質(zhì)較好的、埋深180 m以下的第Ⅲ承壓含水層成為區(qū)內(nèi)地下水主采層。
自2000年開始,省政府向南通市下達(dá)開采控制目標(biāo)和年度開采計劃,逐步壓縮開采量,減緩地下水位下降速率,控制地下水位。開采量由2001年的10 828萬m3壓縮至2010年的8 040萬 m3,壓縮開采量2 788萬 m3(見圖1)。但區(qū)內(nèi)中東部地區(qū)由于長期以來的大量或過量開采,第Ⅲ承壓水位持續(xù)下降,水位降落漏斗影響范圍在不斷發(fā)展變化,已導(dǎo)致了地面沉降、地下水水質(zhì)惡化等環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生。
圖1 南通市2000-2010年地下水開采量
南通市地下水的開發(fā)利用均先后經(jīng)歷了三個階段:發(fā)展階段(上世紀(jì)八十年代以前)、高峰階段(上世紀(jì)八十年代至九十年代中期)、控制階段(上世紀(jì)九十年代中期后)。上世紀(jì)八十年代以前限于中心城市地區(qū)內(nèi)開采;上世紀(jì)八十年代后,伴隨著城市建設(shè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)迅猛發(fā)展、環(huán)境污染不斷加劇和人民生活水平的日益提高,第Ⅲ承壓水的開采從城市向鄉(xiāng)村發(fā)展,形成了區(qū)域性開發(fā)利用的格局。
上世紀(jì)九十年代中期南通市地下水的開采模數(shù)高達(dá)1.7~3.7萬 m3/a·km2,南通市于二十世紀(jì)九十年代末開始壓縮地下水開采量,2000年地下水開采模數(shù)為1.08~1.29萬m3/a·km2。2002年地下水開采模數(shù)為1.14萬 m3/a·km2。長期以來的超量開采第Ⅲ承壓水而引起的地下水位大幅度下降,形成大面積的地下水超采區(qū),導(dǎo)致開采地層失水壓密,造成集中開采區(qū)地面沉降。
《江蘇省地下水超采區(qū)劃分方案》中,以2001-2010年為評價期,主要根據(jù)《全國地下水超采區(qū)評價技術(shù)大綱》(水利部,2012年)對南通市地下水進(jìn)行超采區(qū)劃分,結(jié)果為:南通市第Ⅲ承壓水有4個超采區(qū),面積2 096 km2。其中,一般超采區(qū)3個,面積1 959 km2,主要分布在海門市區(qū)—南通市通州區(qū)二甲—三余以東、啟東呂四港—海門悅來—啟東北新以西地區(qū),南通市如東城區(qū)及其西部馬塘、岔河、洋口、豐利等鄉(xiāng)鎮(zhèn),南通市啟東城區(qū)等地;嚴(yán)重超采區(qū)1個,面積137 km2,分布在海門城區(qū)、三廠等地。
2010年南通市大部分區(qū)域第Ⅲ承壓水埋深超過了30 m,其中如東縣馬塘鎮(zhèn)和通州市姜灶鎮(zhèn)及海門市三廠鎮(zhèn)、海門鎮(zhèn)、四甲鎮(zhèn)、臨江鎮(zhèn)、二甲鎮(zhèn)等鎮(zhèn)區(qū)監(jiān)測點地下水埋深超過了40 m,而海門市三廠鎮(zhèn)一帶則已超過45 m,達(dá)到了46.39 m,為地下水埋深最深處。
2001-2010年間,地下水埋深均有不同程度的下降。平均地下水埋深由 31.31 m 下降至 34.48 m,下降 3.17 m,年均下降 0.39 m;中心埋深由 43.07 下降至 46.39,下降 3.32 m,年均下降0.37 m(見圖2)。
圖2 南通市部分第Ⅲ承壓水監(jiān)測點地下水埋深動態(tài)曲線圖
至2010年,形成以南通市通棉二廠、海門市三廠鎮(zhèn)、如東縣馬塘鎮(zhèn)、通州市張芝山為中心的第Ⅲ承壓水位降落漏斗,大于30 m范圍面積達(dá)3 386 km2,大于40 m范圍面積達(dá)295 km2(見圖3)。
南通市地面沉降始于上世紀(jì)70年代初期,至1986年南通市區(qū)地面沉降漏斗已經(jīng)形成,1986年至上世紀(jì)90年代初期,如東馬塘~掘港~海門四甲~啟東呂四一帶地面沉降量普遍小于10 mm每年,至2000年南通城區(qū)中心最大沉降量為166 mm,年均下降速率為6.64 mm。
據(jù)江蘇省國土資源廳《江蘇省地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃(2011-2020年)》,南通市分布有3個地面沉降區(qū)。最大的沉降區(qū)位于南通中部,包括海門大部分地區(qū)、通州東南部及啟東西部,面積達(dá)1 061.2 km2。據(jù)江蘇省測繪局2010-2011年92處CORS站年沉降量擬合等值線圖及南通市國土資源局近期完成的地面沉降監(jiān)測工程,2010年該區(qū)地面沉降速率多在5~15 mm/a。累計地面沉降量在200~300 mm。如東及啟東城區(qū)也發(fā)生輕度地面沉降,累計地面沉降量在200~300 mm,2010年該區(qū)地面沉降速率小于10 mm/a。
圖3 2010年南通市第Ⅲ承壓水埋深等值面圖
采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)對17個第Ⅲ承壓水質(zhì)監(jiān)測點數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評價。評價方法:地下水質(zhì)量綜合評定,采用加附注的評分法,劃定地下水質(zhì)量級別。較好級別以上(含較好級別)為達(dá)標(biāo)。
2003年,地下水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為52.9%,主要超標(biāo)項目為氯化物、氨氮等;2008年達(dá)標(biāo)率為22.2%,主要超標(biāo)項目為氨氮、亞硝酸鹽、氯化物等。各監(jiān)測點地下水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率下降明顯,受人類活動影響比較明顯,水質(zhì)有不斷惡化趨勢(見圖4)。
圖4 近年來南通市第Ⅲ承壓水質(zhì)監(jiān)測點達(dá)標(biāo)率
市縣人民政府要把加強地下水資源管理作為落實科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)生態(tài)文明的重要舉措,全面落實最嚴(yán)格水資源管理制度,切實加強對地下工作的領(lǐng)導(dǎo),加大對超采區(qū)治理投入,及時研究解決超采區(qū)治理中的重大問題。各相關(guān)部門要按照自的職責(zé),分工負(fù)密切配合做好作。
(1)科學(xué)編制地下水超采區(qū)禁采和限采方案,限期達(dá)到治理目標(biāo);
(2)根據(jù)地下水開采布局、資源利用現(xiàn)狀和存在問題,統(tǒng)籌配置地表水、地下水非傳統(tǒng)水源;
(3)加強替代水源工程建設(shè),大力推進(jìn)城鄉(xiāng)區(qū)域供水,凡地表水自來水管網(wǎng)到達(dá)的地下水超采區(qū),除特殊行業(yè)用和留存少量應(yīng)急備用井外,一律實行“水到井封 ”;
(4)落實超采區(qū)和非差別水價政策及超計劃累進(jìn)加價水資源費政,大幅度提高超采區(qū)地下水資源費標(biāo)準(zhǔn),充分發(fā)揮水資源費的價格杠桿作用;
(5)進(jìn)一步加強節(jié)水型社會建設(shè),批減排示范工程,提高用水效率,減少地下開采量。
實行嚴(yán)格的地下水計劃開采和考核制度,落實取用水總量控制制度,并落實到具體的地下水取水單位。在控制取用水總量的基礎(chǔ)上,推進(jìn)地下水水位控制制度的實施。嚴(yán)格執(zhí)行省政府批準(zhǔn)的地下水位控制紅線,高于限采水位的區(qū)域,按照規(guī)劃實行科學(xué)有序開采;對已經(jīng)接近或者達(dá)到限采水位的區(qū)域,嚴(yán)格控制新鑿井和地下水開采量;對已經(jīng)低于禁采水位的區(qū)域,禁止新鑿井,并由當(dāng)?shù)卣M織實施綜合治理,壓縮地下水開采量,直至地下水位恢復(fù)。
(1)加強地下水超采區(qū)和重點開采區(qū)地下水動態(tài)、地面沉降監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建設(shè)一批地下水專用監(jiān)測站,實行遠(yuǎn)程自動監(jiān)控。建立地下水信息發(fā)布制度,定期向社會公布超采區(qū)地下水動態(tài)信息和超采區(qū)治理進(jìn)展情況;
(2)組織開展新一輪地下水資源及其開發(fā)利用評價,進(jìn)一步查明地下水開發(fā)利用和地下水環(huán)境現(xiàn)狀,科學(xué)核定地下水可開采量;三是嚴(yán)格地下水取水許可,加強地下水資源論證工作,嚴(yán)格控制地下水超采區(qū)新增深井,確需鑿井的,實行“打一封一”制度;四是規(guī)范地下水取水工程管理,對超采區(qū)內(nèi)已有的地下水取水工程,進(jìn)一步落實“一表、一證、一牌、一賬”的地下水“四個一”管理制度,統(tǒng)一井臺設(shè)計、管道顏色、表閥縮節(jié)位置等;五是加強地下水管理信息化建設(shè),進(jìn)一步推進(jìn)地下水取水水量和水位自動監(jiān)控,相關(guān)數(shù)據(jù)接入全省水資源管理信息系統(tǒng)。
健全完善地下水管理、節(jié)約和保護(hù)等方面的政策法規(guī)體系。嚴(yán)格水資源執(zhí)法管理,嚴(yán)肅查處違反水法律法規(guī)的水事違法行為,維護(hù)正常的地下水管理秩序。對落實最嚴(yán)格水資源管理制度不力的部門和單位,視情采取約談、通報等形式予以督促落實。完善公眾參與機制,開展多層次、多形式的地下水情宣傳教育,增強全社會水憂患意識和水資源節(jié)約保護(hù)意識,形成節(jié)約用水、合理用水的良好風(fēng)尚。
地下水開發(fā)與保護(hù)的合理與否是關(guān)乎到地區(qū)經(jīng)濟能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,地下水超采問題也受到越來越多的關(guān)注和重視。南通市人民政府于2011年頒布《南通市地下水管理辦法》,加強地下水管理,并連續(xù)多年加大投入推進(jìn)區(qū)域供水。目前,南通市地下水超采區(qū)發(fā)展已經(jīng)得到一定的控制。
[1]石建省,王昭,張兆吉,等.華北平原深層地下水超采程度計算與分析[J].地學(xué)前緣.2010,17(6):2152220.
[2]李文體,劉向華,馮謙誠.河北省地下水超采區(qū)劃分及超采狀況分析研究[J].水資源保護(hù).2001,(4):26231.
[3]劉志忠.地下水超采區(qū)劃分方法初探[J].地下水.1998.1:12- 13.
[4]崔迪.高鎮(zhèn)江.張廣艷,等.廊坊市地下水超采區(qū)成因探析[J].地下水.2 005.3:15 2 -154.
[5]水利部.全國地下水超采區(qū)評價技術(shù)大綱[Z].2012.
[6]GB/T 14848—93,地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].
[7]江蘇省人民政府.江蘇省地下水超采區(qū)劃分方案[Z].2013.