張家興

(河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000)

衡水市地下水壓采綜合治理對環(huán)境改善影響分析

張家興

(河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000)

[摘要]通過對衡水市水資源現(xiàn)狀、水資源供需平衡分析，說明地下水節(jié)水壓采綜合治理的重要性和必要性。采用數(shù)理統(tǒng)計方法對衡水市水資源供需平衡分析，進一步闡述衡水市水資源變化特征、水資源供需現(xiàn)狀及水資源供需矛盾等問題。對2001～2013年水資源供需平衡分析，平均每年缺水量109 343萬 m3。缺水量分為兩部分，地表水和地下水。地表水缺水量通過外流域調(diào)水得到解決，通過外流域調(diào)水，為緩解衡水市水資源緊缺狀況發(fā)揮了重要作用。地下水缺水量靠超采地下水維持社會經(jīng)濟發(fā)展。解決衡水市水資源問題的關鍵是如何減少開采地下水。2014-2015年以節(jié)水為核心，實施從水源到田間的節(jié)水壓采措施，實現(xiàn)壓采地下水5.23億 m3，封填4 009眼深機井，為改善衡水市地下水環(huán)境發(fā)揮了重要作用。衡水市節(jié)水壓采綜合治理，是解決平原地區(qū)地下水嚴重超采、改善地下水環(huán)境的重要措施。

[關鍵詞]地下水壓采；水資源供需平衡；壓采方案實施；改善地下水環(huán)境；衡水市

1地下水壓采治理的重要性

為減少地下水開采，按照《河北省地下水超采綜合治理試點方案》[1]，衡水市作為河北省黑龍港地區(qū)地下水超采綜合治理的試點和重點市，節(jié)水壓采任務重、責任大。衡水市水務局高度重視，把地下水超采治理作為今年全局工作的重中之重，成立專門領導小組，認真謀劃，精心組織，扎實開展各項工作。

根據(jù)《衡水市地下水超采綜合治理總體方案(2014-2020年)》，堅持開源與節(jié)水并舉，建設與管理并重，治理與保護同步，按照因地制宜、科學治理，分類指導、有序推進，集中連片、便于管理，持續(xù)可靠、成效明顯的要求，本著有替代水源，易操作實施，能迅速見效，可整體推進及投資少效益高的原則，立足當前，集中在基礎條件好、前期工作充分的縣市區(qū)建設一批節(jié)水壓采項目，堅持把節(jié)水放在核心位置，保障糧食安全、生態(tài)安全和飲水安全核心目標，確保有效促進經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展，確保當年建成，當年見效。

衡水市水資源嚴重短缺，地下水嚴重超采，水質(zhì)嚴重污染，地質(zhì)環(huán)境破壞，已成為制約河北生態(tài)文明建設和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的突出問題。通過對衡水市水資源變化情況、用水量變化特征及水資源供需平衡分析，說明地下水節(jié)水壓采綜合治理的重要性和必要性。

2水資源量與用水量變化特征

2.1水資源量變化

水資源包括地下水資源和地表水資源，在地表水和地下水資源匯總時，出現(xiàn)地下水和地表水之間的重復計算量[2]。

根據(jù)衡水市2001年至2013年水文資料，分別對各年份水資源量進行分析計算。衡水市多年平均地表水資源量為2 685萬 m3，地下水資源量52 554萬 m3，水資源總量為53 500萬 m3。表1為衡水市2001年至2013年水資源量計算成果。

表1　衡水市2001年至2013年水資源量變化統(tǒng)計表

2.2用水量變化及水源構(gòu)成

水源類型分為地表水和地下水，地表水分為：江河、湖泊、水庫、溝塘、溪水。地下水分為：深井、泉水、淺井。利用衡水市2001～2013年用水量資料分析[3]，衡水市多年平均用水量163 345萬 m3，其中地表水用水量19 786萬 m3，占總用水量的12.1%；地下水用水量143 562萬 m3，占總用水量的87.9%。表2為衡水市用水水源特征分析表。

通過對衡水市用水水源特征分析，衡水市用水水源主要以開采地下水為主。由于長期超采地下水，造成地面沉降，會導致高層建筑的傾斜，而且加重了城市防洪、防潮、排澇的負擔。在咸水區(qū)，使咸水下滲使淡水咸化，造成機井報廢，人畜飲水困難，土壤鹽堿化，地下水質(zhì)惡化等。

3水量供需平衡分析

水資源供需平衡分析的目的，是摸清區(qū)域內(nèi)水資源供需現(xiàn)狀，預測未來，揭示區(qū)域內(nèi)水資源供需關系的內(nèi)在規(guī)律和主要矛盾，探討水資源開發(fā)利用的途徑與潛力，提出實現(xiàn)水資源的長期穩(wěn)定供給方案，為加速工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和水利建設提供科學依據(jù)[4]。

水資源供需平衡分析，是在一定范圍內(nèi)不同時期的可供水量和需水量的供求關系分析[5]。對于某一區(qū)域，某一水平年的供需平衡計算式為：

式中：W供i為計算段院內(nèi)分項供水量，m3/a；n為計算單元內(nèi)可供水量的分項數(shù)；W需i為計算單元內(nèi)分項需水量，m3/a；m為計算單元內(nèi)需水量的分項數(shù)；W為余缺水量，m3/a。

通過對可供水量和需水量分析，弄清水資源總量的供需現(xiàn)狀，了解水資源余缺時空分布，針對水資源供需矛盾，進行水資源總體規(guī)劃。

表2　衡水市用水水源特征分析

3.1地表水供需平衡分析

根據(jù)衡水市2001年至2013年地表水資源量和地表水用水量資料分析，衡水市地表水資源匱乏，地表水資源量僅占水資源總量的3.9%。通過地表水用水量分析，地表水多年平均用水量為20 173萬 m3，而地表水用水量為162 840萬 m3，地表水用水量占用水總量的12.4%。就是說，衡水市地表水有87.6%地表水用水量是靠外流域調(diào)水解決的。表3為衡水市地表水供需平衡計算成果。

3.2地下水供需平衡分析

根據(jù)衡水市2001年至2013年地下水資源量和用水量資料分析，衡水市地下水多年平均資源量為50 815萬 m3，(在水資源平衡計算中，地下水資源量扣除重復計算量)，而衡水市多年平均水資源總量為53 500萬 m3，地下水資源量占水資源總量的96.1%，衡水市水資源構(gòu)成主要由地下水構(gòu)成。衡水市多年平均用水量為162 840萬 m3，地下水用水量為142 670萬 m3，地下水用水量占水資源總量的87.6%。通過對地下水供需平衡分析，衡水市平局每年超采地下水89 170萬 m3。由于地下水長期超采，引發(fā)一系列地質(zhì)環(huán)境問題[6]。表4為衡水市地下水供需平衡計算成果。

3.3水資源供需平衡分析

利用衡水市2001～2013年水資源量和用水量資料分析[7]，多年平均水資源量為50 500萬 m3，其中地表水資源量2 685萬 m3,地下水資源量50 815萬 m3。多年平均用水量162 843萬 m3，其中地表水用水量20 173萬 m3，地下水用水量142 670萬 m3。表5為衡水市水資源供需平衡分析表。

通過對衡水市用水量分析可以看出，地表水用水量大于地表水資源量，是由于衡水市每年引黃河水和上游過境來水量，地表水用水量大部分是取用上游來水的過境水量和引黃河水量。地下水用水量遠大于地下水資源量，主要是超采地下水維持正常的生產(chǎn)和生活。通過2001～2013年水資源供需平衡分析，平均每年缺水量109 343萬 m3。缺水量分為兩部分，地表水和地下水。地表水缺水量通過外流域調(diào)水得到解決，通過外流域調(diào)水，為緩解衡水市水資源緊缺狀況發(fā)揮了重要作用。而地下水缺水量靠超采地下水維持社會經(jīng)濟發(fā)展。解決衡水市水資源問題的關鍵是如何減少開采地下水。

4地下水節(jié)水壓采措施的實施

地下水節(jié)水壓采綜合治理的實施，在全面摸清情況、充分調(diào)研論證的基礎上，衡水市實施地下水壓采工程，力爭通過努力，實現(xiàn)節(jié)水壓采目標的實現(xiàn)。在科學合理規(guī)劃的基礎上，本著節(jié)約高效利用的原則，大力調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，通過推廣小麥春灌節(jié)水配套、水肥一體化、保護性耕作等農(nóng)藝節(jié)水措施，最大限度地減少農(nóng)業(yè)灌溉用水[8]。

表4　衡水市地下水供需平衡計算成果

表5　衡水市水資源供需平衡分析

2014至2015年以節(jié)水為核心，實施從水源到田間的節(jié)水壓采措施，工程發(fā)揮效益后，實現(xiàn)壓采地下水5.23億 m3，封填4 009眼深機井，各項節(jié)水壓采措施主要有以下幾個方面。

4.1坑塘河渠連通蓄水工程

建設坑塘河渠連通蓄水工程，引蓄地表水源，替代地下水用于農(nóng)業(yè)灌溉。工程實施后，可引蓄水4.9億 m3,其中石津灌區(qū)1.8億 m3，引黃1.5億 m3，引衛(wèi)1.6億 m3(含衡水湖生態(tài)用水0.5億 m3)，總投資6.58億元，其中渠系整治4.04億元，小型建筑物工程2.54億元，坑塘工程7.15萬元。

4.2設施蔬菜大棚區(qū)域雨水收集工程

雨水集流系統(tǒng)是雨水資源開發(fā)利用的基礎。其目的是采取人工措施，將產(chǎn)生于集水面的徑流進行攔截、蓄積、凈化和利用，進而提高自然降水的利用效率。衡水市在1萬畝設施蔬菜大棚種植區(qū)域?qū)嵤┯晁占こ蹋藿瓿?00個，年可蓄集雨水200萬 m3，壓采地下水200萬 m3，工程總投資0.40億元。

4.3高效節(jié)水灌溉工程

2014年發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積30萬畝，其中故城4.2萬畝，冀州2.2萬畝，深州3.5萬畝，安平2.4萬畝，饒陽8.6萬畝，武邑0.6萬畝，棗強0.5萬畝，武強6.1萬畝，阜城1.9萬畝。大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積，推廣微噴灌、滴灌等高效節(jié)水灌溉技術，在土地流轉(zhuǎn)規(guī)模集中、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、設施蔬菜、經(jīng)濟林果集中連片的區(qū)域，實施高效節(jié)水灌溉工程建設。總投資4.64億元，節(jié)水0.4億 m3。

4.4人工影響天氣增雨(雪)工程

2014年計劃建設6個標準化人工增雨作業(yè)點、增加8套火箭發(fā)射裝備、布設微波通道輻射計1臺、小型測雨雷達1套，全自動雨滴譜儀5套，購置作業(yè)車輛5輛、增雨火箭彈400枚，總計投資780萬元。全市人影作業(yè)影響面積達到900 km2，凈實現(xiàn)年增加降水0.5億 m3。減少開采地下水約0.2億 m3。

4.5生物、農(nóng)藝節(jié)水措施

4.5.1改種低耗水農(nóng)作物

調(diào)整種植結(jié)構(gòu)：在深層地下水嚴重超采且無地表水替代的小麥種植區(qū)，適當壓減冬小麥種植，改種玉米、棉花、花生、油葵、雜糧等低耗水農(nóng)作物，鼓勵優(yōu)先改種青貯玉米、苜蓿等飼草作物。改種面積40萬畝，每畝耕地補貼標準500元，補助資金2.0億元。該項措施畝均減少用水180 m3，實現(xiàn)地下水壓采0.72億 m3。

退耕還林還濕：實施還林還濕9.3萬畝，其中營建生態(tài)林9萬畝、還濕0.3萬畝，全市綠化覆蓋率提高0.7個百分點?？偼顿Y1.395億元，可節(jié)水0.186億 m3。

4.5.2推行農(nóng)藝節(jié)水措施

推廣冬小麥春灌一水穩(wěn)產(chǎn)配套技術：選擇蓄水保墑能力較好的麥田，突出抓好春季只灌拔節(jié)水，大力推廣生物和農(nóng)藝節(jié)水等配套措施，實現(xiàn)小麥穩(wěn)產(chǎn)。2014年推廣70萬畝(含小麥節(jié)水示范方17.5萬畝)。每畝補助因減少灌溉造成的產(chǎn)量損失265元。每個試點縣建設1～2個節(jié)水示范方，共建設17.5萬畝，每畝增加種子補助50元。合計補助資金1.942 5億元。該措施畝均節(jié)水60 m3，實現(xiàn)地下水壓采0.42億 m3。

推廣小麥保護性耕作節(jié)水技術：2014年全市推廣18萬畝。在享受國家農(nóng)機購置補貼的基礎上，對每臺免耕播種機具累加購置補貼4 000元(需450臺)，每畝補助農(nóng)機作業(yè)費30元，總投資0.072億元。該措施畝均節(jié)水50 m3，實現(xiàn)地下水壓采0.09億 m3。

推廣水肥一體化節(jié)水技術：2014年，推廣15萬畝，總投資2.175億元，實現(xiàn)地下水壓采0.264億 m3。其中，推廣小麥玉米微噴水肥一體化技術3萬畝，每畝補貼標準為850元(含水肥一體化設備、計量設施和水溶性肥料補貼)，重點安排在武強縣北大洼、故城縣東大洼、津龍科技示范園區(qū)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)、3 000畝以上糧食規(guī)模種植大戶、家庭農(nóng)場等農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體。

推廣蔬菜膜下水肥一體化技術：2014年推廣改技術12萬畝，重點安排在饒陽縣、阜城縣、故城縣、武邑縣等設施蔬菜集中產(chǎn)區(qū)。每畝補貼標準為1 600元(含水肥一體化設備、集雨水窖、排水溝和計量設施)。小麥玉米畝均節(jié)水80 m3，蔬菜畝均節(jié)水200 m3。實現(xiàn)地下水壓采2 400萬 m3。

5結(jié)語

衡水市水資源嚴重匱乏，通過地下水壓采綜合治理，為改善衡水市地下水環(huán)境發(fā)揮了重要作用。

根據(jù)2001年至2013年水文資料分析，衡水市多年平均地表水資源量為2 685萬 m3，地下水資源量52 554萬 m3，水資源總量為53 500萬 m3。衡水市多年平均用水量163 345萬 m3，其中地表水用水量19 786萬 m3，占總用水量的12.1%；地下水用水量143 562萬 m3，占總用水量的87.9%。

通過2001～2013年水資源供需平衡分析，平均每年缺水量109 343萬 m3。缺水量分為兩部分，地表水和地下水。地表水缺水量通過外流域調(diào)水得到解決，通過外流域調(diào)水，為緩解衡水市水資源緊缺狀況發(fā)揮了重要作用。而地下水缺水量靠超采地下水維持社會經(jīng)濟發(fā)展。解決衡水市水資源問題的關鍵是如何減少開采地下水。

根據(jù)《衡水市地下水超采綜合治理總體方案(2014-2020年)》，2014至2015年以節(jié)水為核心，實施從水源到田間的節(jié)水壓采措施，實現(xiàn)壓采地下水5.23億 m3，封填4 009眼深機井，為改善衡水市地下水環(huán)境發(fā)揮了重要作用。

參考文獻

[1]河北省人民政府．河北省地下水超采綜合治理試點方案[R]．2014．

[2]任先韶.海河流域水資源評價[M].北京：中國水利水電出版社.2007.

[3]河北省水利廳．河北省水資源公報[R]．2001-2013．

[4]董延軍，王琳，鄒華志.水資源供需平衡理論技術與實踐[M].北京：中國水利水電出版社.2013.

[5]陳瑞東.探討農(nóng)田灌溉水資源供需平衡分析計算方法[J].珠江水運.2015，(8)：56-58.

[6]周慧，周波.衡水市地下水超采治理方案探討[J].海河水利.2014，(5)：12-14.

[7]海河水利委員會.海河流域水文資料[R].2001-2013.

[8]衡水市人民政府，水利部水利水電規(guī)劃設計總院.衡水市地下水超采綜合治理[R].2014.

Analysis on the Impact of the Comprehensive Management of Groundwater Pressure on Environment Improvement in Hengshui

ZHANG Jia-xing

(Hengshui Hydrology and Water Resources Survey Bureau, Hengshui 053000,Hebei)

Abstract:According to the analysis of water resources supply and demand balance in Hengshui City, the paper shows the importance and necessity of the water pressure production comprehensive management of groundwater. Using the mathematical statistics method to analyze the water resources supply and demand balance in Hengshui City, then the paper further elaborates the characteristics of water resources in Hengshui City, the current situation of water resources supply and demand, and the contradiction between supply and demand of water resources and so on. Through the analysis of water resources supply and demand balance from 2001 to 2013, the average annual water shortage is 1.093 43 billion cubic meters. Water shortage was divided into two parts, that is, surface water and groundwater. The water surface shortage is solved through the water diversion , which plays an important role in alleviating the shortage of water resources in Hengshui City. The shortage of groundwater depends on exploiting groundwater to maintain social and economical development. The key to solve the problem of water resources in Hengshui City is how to reduce the exploitation of groundwater. It is a core to save water from 2014 to 2015.We implement water saving measures from the source to the field to achieve the groundwater pressure exploitation of 523million cubic meters and fill 4009 eyes deep wells, which plays an important role in improving groundwater environment in Hengshui City. The comprehensive treatment of water saving and water pressure in Hengshui is an important measure to solve the serious groundwater overdraft in the plain area and improve the groundwater environment.

Key words:Underground Water Pressure；Water Resources Supply and Demand Balance；Exploitation Control Plan Implement；Improvement of Groundwater Envoriment and Hengshui City

[收稿日期]2016-01-08

[作者簡介]張家興(1981- )，男，河北衡水人，工程師，主要從事水文水資源方面的工作。

[中圖分類號]P641.8

[文獻標識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)03-0090-04