呂慶玉
(河北省滄州水文水資源勘測(cè)局,河北滄州061000)
滄州市地處河北省東南部,位于北緯37°28'~38°57'、東經(jīng) 115°42'~117°50'之間,下轄十八個(gè)縣(市區(qū)),全市總面積14 056 km2,屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,冬夏長、春秋短。春季干燥多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季氣候涼爽,冬季寒冷少雪。降水量年際變化較大,年內(nèi)分配也不均,80%的降水量集中在汛期,地區(qū)分布由西往東逐漸增大。
滄州市區(qū)域河道眾多,且處于海河流域下游,歷史上就有“九河下梢”之稱。大清河、子牙河、南運(yùn)河三大水系從滄州經(jīng)過,境內(nèi)有10條行洪河道,總長度為708.43 km;26條排瀝河道,總長度1 555.08 km。根據(jù)地理位置和地貌特征,參照全省水資源分區(qū),滄州市共劃分為四個(gè)水資源區(qū),分別為淀東清南區(qū)、黑龍港平原區(qū)、運(yùn)東平原區(qū)和滹滏平原區(qū)。
本市地下水主要賦存于第四系松散巖層中,劃分成五個(gè)含水組,西部有小面積全淡區(qū),主要含水層集中于第Ⅰ、第Ⅱ含水組,第Ⅲ、第Ⅳ含水組含水層較薄,砂層顆粒較細(xì)。大部分面積為有咸水區(qū),該區(qū)內(nèi)淺層淡水包括第Ⅰ含水組、第Ⅱ含水組上段,第Ⅱ含水組咸水基本沒有開采,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水組為深層淡水。
1.1.1 降水量
根據(jù)1956—2005年降水量同步系列資料采用算術(shù)平均法進(jìn)行計(jì)算,滄州市多年平均降水量551.1 mm。1964年全市平均降水量最大為1 077.4 mm,1965年全市平均降水量最小為232.2 mm。
滄州市區(qū)域降水總的趨勢(shì)是自東向西遞減,變化在590~490 mm之間。最大值出現(xiàn)在南大港管理區(qū)和黃驊市周青莊一帶,黃驊市周青莊站多年平均降水量最大,為593.1 mm;任丘市的七間房鄉(xiāng)是全市降水的低值區(qū),多年平均降水量最小的站為白洋淀邊的大樹劉莊站,為476.5 mm。滄州市西部降水量偏小的原因是太平洋暖濕氣流受泰山沂蒙山阻擋,在冀中平原形成一個(gè)年降水量500 mm左右的低值區(qū),而滄州市西部正處在這個(gè)低值區(qū)的北部邊緣。
滄州市降水量年內(nèi)分配很不均勻,6—9月份多年平均降水量為436.1 mm,占全年降水量的79.1%,區(qū)域分布與年降水量基本一致,而整個(gè)汛期的降水又多集中于7、8兩個(gè)月份的二、三場(chǎng)暴雨,特別是大水年份更為集中。7、8兩月多年平均降水量之和為328.2 mm,占年降水量的59.6%,而非汛期3~5月多年平均降水量63.7 mm,占年降水量的11.6%;10~2月多年平均降水量51.3 mm,占年降水量9.3%。一年中7月份多年平均降水量最多191.7 mm,占年降水量的37.5%;1月份多年平均降水量最小為3.4mm,占年降水量的 0.6%(見圖 1)。
圖1 滄州市多年平均降水量年內(nèi)分布圖
1.1.2 徑流量
根據(jù)1956—2005年五十年系列年徑流量,分析計(jì)算全市多年平均地表水資源量6.040 4億 m3,折合年徑流深為43.0 mm。
圖2 滄州市多年平均地表水資源量統(tǒng)計(jì)圖
年徑流量的地區(qū)分布與降水量分布基本一致,即從南運(yùn)河以西向東部沿海逐漸增大,東部南大港多年平均徑流深達(dá)到62.6 mm,而西部的肅寧縣只有19.0 mm,相差3.3倍。其原因除年降水量西部小于東部外,地下水埋深的差異也是產(chǎn)流重要影響因素,據(jù)2005年統(tǒng)計(jì),黃驊、海興平均地下水埋深分別為:2.77 m、2.70 m,而西部的肅寧、河間則分別為26.29 m、12.74 m。相對(duì)而言,東部易形成蓄滿產(chǎn)流而西部卻有較大的地下庫容供入滲調(diào)蓄。
滄州市地處濱海平原,地面坡度1/8 000~1/15 000,平均地下水埋深較大,下墊面條件較好,流域的調(diào)蓄能力較強(qiáng),一般降雨產(chǎn)流發(fā)生在汛期的6—9月份,往往集中在7、8月份的一兩場(chǎng)暴雨,而其它月份一般很少產(chǎn)流。
受降水的多年變化規(guī)律及下墊面因素的影響,徑流的年際變化比降水更加劇烈,從各縣(市、區(qū))年徑流系列來看,東部南大港管理區(qū)1964年最大為521.0 mm,而2002年最小為0。西部的肅寧縣在50 a系列中,徑流量最大的是1964年為131.0 mm,而產(chǎn)流量為0的年份竟有6 a之多。從全市角度來看,1964年最大為 289.0 mm,1997年最小僅為 1.2 mm,相差240倍之多,由此可見徑流年際變化之大(見圖2)。
受下墊面條件變化的影響,滄州市不同年代地表水資源的變化很大。五十年代到七十年代平均地表水資源量為多年平均值的136%;八十年代后地表水資源明顯減少,僅為多年平均值的47%。見表1
表1 滄州市地表水資源量年代變化統(tǒng)計(jì)表
地下水資源主要是指與大氣降水和地表水體有直接水力聯(lián)系、參與地下水循環(huán)且可以更新的潛水即淺層地下水。滄州市淺層地下水溶解性總固呈自西向東逐漸增大的趨勢(shì),西部肅寧一帶有小面積全淡區(qū),中部為咸淡交錯(cuò)混和區(qū),東部沿海一帶基本上全是咸水區(qū)。滄州市淺層地下水可劃分為≤2 g/L、2~3 g/L、3~5 g/L和 >5 g/L四類分區(qū),即淡水區(qū)、微咸水區(qū)、弱咸水區(qū)和咸水區(qū)。滄州市多年平均淡水資源量為6.057 5億 m3,微咸水資源量為4.939 3億 m3,弱咸水資源量為2.397 3億 m3,咸水資源量為2.083 7億 m3。各縣(市、區(qū))地下淡水資源量見圖3。
圖3 滄州市多年平均地下水資源量統(tǒng)計(jì)圖
滄州市地下淡水資源的空間分布用模數(shù)表示,全市多年平均地下水資源模數(shù)為11.0萬 m3/km2。受地形、地貌、水文氣象以及地質(zhì)條件的影響,區(qū)域內(nèi)地下水資源模數(shù)具有一定的差別,降水量是最主要的影響因素。滄州市中南部和東南部地區(qū)地下水資源模數(shù)較大,而西部和中北部地區(qū)相對(duì)來說較小。吳橋縣水資源模數(shù)最大,為13.9萬 m3/km2,臨港區(qū)和南大港管理區(qū)因沒有淡水資源分布,所以模數(shù)為0。
地下水資源量補(bǔ)給比例分析如圖4,總補(bǔ)給量為6.911 0億 m3,降水入滲補(bǔ)給量最大,為5.467 4 億 m3,占79.1%;蓄水滲漏入滲量最小,為0.037 8億m3,占0.6%。地下水資源量排泄比例分析如圖5,總排泄量7.158 4億 m3,人工開采量最大,為 4.194 6億 m3,占 58.6%,潛水蒸發(fā)量最小,為0.714 4億 m3,占 10% 。
圖4 多年平均地下水資源量入滲補(bǔ)給圖
圖5 多年平均地下水資源量排泄量圖
水資源總量指區(qū)域內(nèi)由降水所形成的地表和地下水量之和,用如下方程式計(jì)算:
式中:W總為水資源總量;Rp為地表水資源量;Pr為降水入滲補(bǔ)給量。
水資源總量的計(jì)算采用1956~2005年系列。根據(jù)公式(1)即可得各行政分區(qū)和水資源分區(qū)多年水資源總量。全市多年平均水資源總量為12.071 5億 m3,其中滄縣水資源總量最大為1.414 4億 m3,南大港管理區(qū)最小為0.183 9億m3。見圖6。
圖6 滄州市多年平均水資源總量統(tǒng)計(jì)圖
依據(jù)國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),選取1996-2005年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料,對(duì)全市主要河渠具有代表性的河段進(jìn)行趨勢(shì)變化分析,見表2。
全市地表水綜合污染指數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),尤其是1998年以來上升趨勢(shì)較為明顯,各河渠十年來綜合污染指數(shù)的最高點(diǎn)均出現(xiàn)在1998年之后,1998年以來各河污染加重的趨勢(shì)。而隨著近幾年水污染治理力度的加大,自2003年以后大部分河段水質(zhì)都呈現(xiàn)出好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
表2 滄州市近十年主要河段地表水體綜合污染指數(shù)表
表3 滄州市地表水主要河流單項(xiàng)污染變化趨勢(shì)表
按照綜合污染趨勢(shì)分析方法,選取資料系列完整的子牙河獻(xiàn)縣站、子牙新河周官屯站、北排水河馮官屯站和竇莊子站、南排水河?xùn)|關(guān)站、漳衛(wèi)新河辛集站、宣惠河新立莊站和劉福青站、滄浪渠竇莊子站及南支小元站、中支鞠官屯站、北支趙官屯站進(jìn)行分析,采用季節(jié)性肯德爾檢驗(yàn)法進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)分析。單向污染變化趨勢(shì)分析項(xiàng)目選用氯化物、硫酸鹽、化學(xué)耗氧量、氨氮、揮發(fā)酚、氟化物六項(xiàng)。
從表中可看出,宣惠河新立莊和滄浪渠中支鞠官屯站各項(xiàng)污染變化均呈下降趨勢(shì),子牙河獻(xiàn)縣站、子牙新河周官屯站、北排水河竇莊子站、漳衛(wèi)新河辛集站和滄浪渠竇莊子站以下降為主,上升項(xiàng)目不超過兩項(xiàng),主要上升項(xiàng)目為氯化物,北排水河馮官屯、南排水河?xùn)|關(guān)和滄浪渠北支趙官屯站以上升為主,主要上升項(xiàng)目為氯化物、硫酸根、COD、氟化物。污染原因主要是受各河流沿途化工廠、化肥廠等企業(yè)排污的影響。各河流綜合污染指數(shù)自2003年以后有所下降,說明嚴(yán)控排污后,污染有所緩解;滄浪渠中支鞠官屯各單項(xiàng)污染物總體呈下降趨勢(shì);這說明滄州市大部分河道排污治理工作已經(jīng)初見成效,但是我們?nèi)詰?yīng)該關(guān)注境內(nèi)的部分河段尤其是滄浪渠、北排水河污染還在繼續(xù)加重,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),加大各河流污染治理力度,通過號(hào)召各企業(yè)節(jié)能減排,多上污水處理廠等手段將各河流污染降至最小。
根據(jù)2005年滄州市32眼淺層地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)井的實(shí)測(cè)資料,通分析評(píng)價(jià),結(jié)果表明,IV類水占3.1%;V類水占96.9%;沒有I~Ⅲ類水。其中超標(biāo)最嚴(yán)重的是溶解性總固體,其后依次是:總硬度、氯化物、硫酸鹽、氨氮、氟化物、高錳酸鹽指數(shù)。
32眼淺層地下水監(jiān)測(cè)井的水質(zhì)均不具備生活飲用和農(nóng)田灌溉功能,影響飲用功能的主要項(xiàng)目是礦化度、總硬度、氯化物、硫酸鹽,影響灌溉功能的主要物質(zhì)是溶解性總固體、氯化物。從整體情況來看,滄州市境內(nèi)淺層地下水基本上都屬于較差級(jí)別,不宜飲用和灌溉,雖然西部地區(qū)存有淺層淡水,中部地區(qū)淡水較少且呈零星分布,但是水中個(gè)別物質(zhì)含量超標(biāo),按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行評(píng)價(jià),也是較差級(jí)別的水質(zhì)。
用2005年作為現(xiàn)狀水平年。本年度滄州市用水總量為13.838 6億 m3,其中污水利用量為0.006 7億 m3,占總量的0.05%;地表用水量為 2.514 9 億 m3,占總量的 18.17%;地下水用水量為11.317 1億 m3,占總量的81.78%,其中微咸水0.414 5 億 m3,占總量的 3.00%,淺層淡水 3.601 3 億m3,占總量的26.02%,深層地下水為7.301 2億 m3,占總量的52.76%;從數(shù)據(jù)可以看出,深層地下水是全市各行業(yè)的主要水源。
表4 滄州市地2005年用水量統(tǒng)計(jì)表 億m3
現(xiàn)狀年的水文情況與多年均值基本接近,滄州市平均降水量為467.6 mm,地表水資源量為1.585 2億 m3,較多年均值偏少4.455 2億 m3;2005年全市通過引用黃河水及上游各大水庫水源等方式,引用客水0.936 4億 m3,地表水合計(jì)利用量為2.521 6億 m3,其中包括0.006 7億 m3的污水。本地地表水資源量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用水需要,需要引用近億立方米的客水來滿足用水需求。
2005年,滄州市有淺機(jī)井62 381眼,全年共開采淺層淡水3.601 3億m3,占地下水開采量的31.8%。雖然只占多年平均地下水資源量(6.057 5億 m3)的51.7%,但超出現(xiàn)狀年地下水資源量(3.537 7億 m3)1.8%,該年淺層地下水基本處于采補(bǔ)平衡的狀態(tài)。
2005年,滄州市共有深機(jī)井20 776眼,全年共開采深層淡水7.301 2億 m3,占地下水開采量的64.5%。滄州市深層地下水允許開采量為2.920 0億 m3,實(shí)際開采量為允許開采量的 2.4 倍,超采 4.381 2 億 m3。
農(nóng)業(yè)用水占總用水量的55%以上,是用水主力,灌溉節(jié)水至關(guān)重要。首先要解決好水源在渠道中的傳輸損失,做好防滲工作,比如管道送水,硬化溝渠都是可行之策;其次,大力推廣農(nóng)田三灌技術(shù)(噴灌、微灌、滴灌),避免大水漫灌帶來的用水浪費(fèi);第三,根據(jù)不同作物,制定不同的灌溉方案,做到科學(xué)灌溉,把水用到刀刃上。根據(jù)我市的水資源和地理位置的實(shí)際情況,在不影響全市農(nóng)業(yè)宏觀政策的基礎(chǔ)上,適當(dāng)對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,發(fā)展旱作農(nóng)業(yè),減少高耗水作物的種植面積;同時(shí)適時(shí)推廣“坐水點(diǎn)種”、地膜覆蓋、耕作保墑和小拱棚等旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)等抗旱措施。
強(qiáng)化全民節(jié)水意識(shí),使各單位、個(gè)人都要真正認(rèn)識(shí)到水資源的寶貴,從而達(dá)到自覺節(jié)水的目的。并且通過嚴(yán)格管理,最大程度減少跑、冒、滴、漏等用水損失現(xiàn)象,構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)。
1)充分利用本地資源。滄州區(qū)域咸水和微咸水資源豐富。近年來,微咸水和咸水在工農(nóng)業(yè)上均有成功利用的經(jīng)驗(yàn)。工業(yè)咸水淡化、咸水冷卻等技術(shù),農(nóng)業(yè)有咸淡水混灌、咸淡水輪灌等技術(shù),在今后的生產(chǎn)中仍需繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,以期取得更先進(jìn)成果;咸淡水混澆技術(shù)要加大推廣力度,在資金投入上給予適當(dāng)補(bǔ)貼或在政策上給予優(yōu)惠,以提高農(nóng)民的積極性;并提倡利用微咸水或咸水進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖,充分利用咸水資源增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入;還可采用分質(zhì)供水方式,用咸水和微咸水代替部分生活用水,可以大大降低城鎮(zhèn)生活中淡水的利用量。
2)引蓄客水。滄州市水資源先天不足,屬資源型缺水。繼續(xù)開展引黃河、引江、引岳等引水工程的實(shí)施,加大引蓄客水力度,緩解缺水現(xiàn)狀。
3)加大雨洪資源利用。滄州市降水主要集中在七、八月份,大雨過后,徑流形成瀝水白白流走,通過修建小型水庫、坑塘等小型蓄水工程設(shè)施施,提高雨洪資源的利用率。
4)合理利用污水。經(jīng)過處理的污水得到日漸廣泛的應(yīng)用,逐漸成為一種新的資源,可以代替新水進(jìn)行噴灑街道、綠化、洗車等等。
1)加強(qiáng)水資源保護(hù)。盡快制定并實(shí)施有效的水資源保護(hù)規(guī)劃,加大對(duì)污染的治理力度和投入,實(shí)施“碧水、藍(lán)天、綠地”計(jì)劃,從本質(zhì)上改變有水皆污,有河皆干的被動(dòng)局面。
2)嚴(yán)格執(zhí)行取水許可制度。國務(wù)院2006年4月15日頒布實(shí)施的《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》,為開發(fā)利用管理配置水資源提供了法律依據(jù)。水行政主管部門要依法行政,使取水許可制度落到實(shí)處,并逐步走上規(guī)范化。
3)制定合理的價(jià)格政策。制度合理的水資源價(jià)格體系,有助于節(jié)水日常化。
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