,, ,,
(1.山東省東營市水利局,山東 東營 257000;2.山東省東營市水文局,山東 東營 257000)
緊鄰黃河面向大海,山東省東營市依然是一個嚴重缺水的城市。地下水具有水質(zhì)較好、分布廣泛、動態(tài)變化穩(wěn)定等優(yōu)點,使其成為理想的供水水源。但是長期以來,由于經(jīng)濟發(fā)展較快,地表水資源短缺,導致東營市地下水大量超采,地下水水位持續(xù)下降,引發(fā)了地面沉降、海咸水入侵、水質(zhì)污染等一系列環(huán)境地質(zhì)問題。對地下水超采區(qū)進行綜合治理,改善地下水生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用,是目前水資源管理面臨的重要問題。
東營市地下淡水資源主要分布在黃河灘區(qū)、黃河故道以及廣饒縣小清河以南區(qū)域,形成規(guī)?;_發(fā)利用的集中在廣饒縣境內(nèi),其余地區(qū)均為微咸水、咸水,礦化度高,開發(fā)利用程度低,采補基本平衡,不存在超采現(xiàn)象。全市多年平均地下水資源量為27 498萬 m3/a,其中分布在黃河灘區(qū)和黃河故道約2 000萬 m3左右,其余集中在廣饒縣境內(nèi)。
廣饒縣位于東營市南部,土地面積1 137.9 km2。目前,全縣常住人口約50萬人,為全國百強縣。根據(jù)該縣地下水資源的開發(fā)利用與水文地質(zhì)條件等因素,將廣饒縣劃分為小清河南井灌區(qū)、預(yù)備河區(qū)和支脈河區(qū)三個區(qū)。境內(nèi)地下水南北分布不均,南部井灌區(qū)面積342.07 km2。東營市廣饒縣多年平均淺層地下水補給量為8 632萬 m3,可開采量為10 733萬 m3;中深層承壓水開采難度較大,不易補給,根據(jù)開采估算法和水均衡法計算的多年平均中深層淡水資源補給量為2 101萬 m3,中深層淡水資源可開采量1 891萬 m3。
地下水的開發(fā)利用程度與水文地質(zhì)條件、地表水資源條件和當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展等因素密切相關(guān)[1]。東營市地下水源工程集中在小清河以南的井灌區(qū),經(jīng)統(tǒng)計,地下水井7 729眼,其中工業(yè)及生活地下井651眼,農(nóng)業(yè)灌溉井7 078眼,井灌區(qū)機井密度達眼23/km2。地下水開采用途主要為農(nóng)業(yè)灌溉用水和企業(yè)生產(chǎn)用水。
根據(jù)《山東省地下水超采區(qū)綜合整治實施方案》,廣饒縣淺層孔隙水超采區(qū)主要分布于小清河以南,屬于淄博-濰坊孔隙淺層地下水超采區(qū),總面積455.2 km2,其中一般超采區(qū)285.6 km2,嚴重超采區(qū)169.6 km2;深層承壓水超采區(qū)分布于小清河以北,總面積640 km2。地下水現(xiàn)狀年超采量為1 711.33萬 m3,其中淺層地下水1 095.83萬 m3,深層承壓水615.5萬 m3。
長期以來,地下水開采由于補源少,開采量大,致使地下水采補失調(diào),深層水水位不斷下降。目前東營市已形成大面積地下水位低于海平面的負值區(qū)和地下水降落漏斗區(qū)。據(jù)統(tǒng)計,2015年,廣饒縣地下水埋深為 17.3 m,漏斗區(qū)負值面積約為455.2 km2。
隨著超采區(qū)地下水位的不斷下降,淺層地下含水層厚度相應(yīng)減少,導致單井出水量減少,甚至使機井報廢。根據(jù)相關(guān)資料,廣饒縣上世紀50年代末60年代初,機井出水量一般在100 m3/h左右,多者150 m3/h以上。上世紀70年代,一般出水量70 m3/h左右,多者100 m3/h,少者也有30 m3/h。自上世紀80年代以來機井平均出水量一般在30~40 m3/h。大量淺井報廢,迫使農(nóng)民多次更新機井和提水設(shè)備,機井深度不斷加大,提水設(shè)備由真空泵、深井泵全部更換為潛水電泵,灌溉成本大幅度增加,灌溉周期加長,同時還因地下水位降低導致耗油、耗電量增加,使抽水成本大幅度提高。
由于大量超采深層地下水,引起水位急劇下降,破壞了地下水的均衡狀態(tài),形成了含水層本身的壓密及彈性壓密,還有粘性土釋水產(chǎn)生的壓縮,從而導致地面沉降[2]。根據(jù)《山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測研究報告(2010-2015年)》,由于地下水開采量得不到有效遏制,廣饒縣許多地方產(chǎn)生了地面沉降和塌陷,造成了地面、房屋裂縫及道路毀壞等災(zāi)害。山東水利勘測設(shè)計院勘察成果顯示廣饒縣石村水文站的周邊基本水準點從2005年5月28日至2015年12月10日,累計沉降量大于80 cm,周邊20 km的范圍出現(xiàn)不同程度沉降,引黃濟青花官段 6 km范圍內(nèi)沉降1 m以上。
在萊州灣的沿海地區(qū),由于超采地下水,形成了大范圍的水位低于海平面的地下水位負值區(qū)。在海(咸)水與地下淡水體交界面一帶,原來的水位平衡關(guān)系被打破,造成西起廣饒縣石村、經(jīng)廣饒縣、壽光、寒亭、昌邑北部至萊州虎頭崖的咸水入侵,萊州、招遠、龍口西北部沿海的海水入侵,總長達300余公里。
東營市海咸水入侵時間始于1976年,1976-1986年入侵面積14 km2,年均向南入侵85.5 m;1987-1992年為入侵高峰期,入侵面積38.9 km2,年均向南入侵432 m。其后保持平穩(wěn)入侵態(tài)勢,至2006年累計入侵面積達到75.16 km2,多年平均入侵速度為162 m,咸水入侵線維持在廣饒鎮(zhèn)常徐村、任王村、何家村、北徐樓村和稻莊鎮(zhèn)閆口村、石家村、鞠劉村、淄河店村一帶。
由于淺層地下水位大幅度持續(xù)下降,地層大面積疏干,水力坡度變大,污廢水下滲速度過快,滲透過程中地下水自凈能力變差,從而導致地下水遭受污染。監(jiān)測資料表明,淺層地下水中主要離子含量和礦化度指標有增高趨勢,例如花園鄉(xiāng)水利站井,1995年礦化度為572 mg/L,Mg2+、SO42-、HCO3-含量分別為44.7 mg/L、38.8 mg/L和411.9 mg/L,2005年同期礦化度為661 mg/L,上述離子含量分別為47.4 mg/L,74.0 mg/L和525 mg/L。
東營市境內(nèi)淄河、陽河、織女河和齊魯石化排海管線穿越井灌區(qū),每天接納上游大量工業(yè)廢水,加之排污量不斷加大,致使沿排污通道附近地下水中COD、揮發(fā)性酚、石油類等污染物已超過飲用水標準。同時又因部分沿河村莊引污灌溉,加速了污染擴展,并給居民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。
地下水超采帶來諸多環(huán)境地質(zhì)問題,對地下水超采區(qū)進行綜合整治刻不容緩。近年來,東營市積極采取多種措施,控制地下水超采,修復(fù)超采區(qū)地下水生態(tài)環(huán)境。
整治計劃和年度實施方案是超采區(qū)綜合整治的頂層設(shè)計。東營市組織編制了《東營市地下水超采區(qū)綜合整治實施方案》,并取得了市政府的批復(fù)。以到2020年,全市淺層地下水超采量全部壓減,深層承壓水超采量壓減50%;2025年深層承壓水超采量全部壓減,地下水生態(tài)得到改善,在平水年份基本實現(xiàn)全市地下水采補平衡為總目標。根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展、當?shù)厮Y源條件及生態(tài)環(huán)境等情況,分階段確立了近期、中期和遠期目標,并按照“總量控制、節(jié)水優(yōu)先、統(tǒng)籌調(diào)配、系統(tǒng)治理”的原則,將目標分解到各年度,建立了地下水超采區(qū)治理月報制度,用政策和制度督促地下水超采區(qū)整治工作的逐步推進。
嚴格實行區(qū)域地下水開發(fā)利用總量與水位雙調(diào)控制度,分年度制定地下水開發(fā)利用總量控制指標并建立了地下水水位預(yù)警管理機制,做到了水量、水位雙調(diào)控。
嚴格取水許可審批管理工作,地下水取用總量已達到或超過控制指標的,暫停審批建設(shè)項目新增取用地下水。在地下水超采區(qū)內(nèi),除居民生活用水與應(yīng)急供水外,嚴禁新增地下水取水量。在超采區(qū)內(nèi)確需取用地下水的,要在現(xiàn)有地下水開采總量控制指標內(nèi)調(diào)劑解決,并逐步削減地下水開采量;限期封停超采區(qū)地下水取水工程。按照山東省水利廳公布的地下水限采區(qū)和禁采區(qū)范圍,限期封閉地下水取水工程。
農(nóng)業(yè)方面,積極推廣以管道灌溉為主,以微灌、噴灌為輔,灌排并舉的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。2016-2020年超采區(qū)規(guī)劃對廣饒縣廣饒街道、稻莊鎮(zhèn)、花官鎮(zhèn)等共 5萬畝實施田間節(jié)水改造工程,根據(jù)已有機井的位置和出水量現(xiàn)狀,對機井的位置進行了優(yōu)化配置;工業(yè)方面,制定國家鼓勵和淘汰的用水技術(shù)、工藝、產(chǎn)品和設(shè)備目錄,修訂行業(yè)取用水定額標準。開展水平衡測試、用水效率評估,嚴格用水定額管理;城鎮(zhèn)節(jié)水方面,禁止生產(chǎn)、銷售不符合節(jié)水標準的產(chǎn)品、設(shè)備。公共建筑必須采用節(jié)水器具,限期淘汰公共建筑中不符合節(jié)水標準的水嘴、便器水箱等生活用水器具。鼓勵居民家庭選用節(jié)水器具。對使用超過50 a和材質(zhì)落后的供水管網(wǎng)進行更新改造。
加快建設(shè)水源置換工程。建設(shè)完成南水北調(diào)供水配套工程、高店水庫擴建及工業(yè)水廠工程,到2020年,可置換地下水超采量1 403.58萬 m3;其中淺層地下水1 095.83萬 m3,深層承壓水307.75萬 m3。到2025年,可置換地下水超采量307.75萬 m3,全部為深層承壓水。
積極推進非常規(guī)水、海水利用,鼓勵再生水回用。加快推進城鄉(xiāng)污水處理及再生水回用工程設(shè)施建設(shè),逐步提高污水集中處理率和再生水回用率;鼓勵企事業(yè)單位探索海水淡化的可行性,并根據(jù)項目的先進程度或可行性的程度等評估方式給予適當水費減免獎勵。
開展雨洪資源利用及人工回灌補源。高店水庫等工程建成后將有效攔蓄雨洪資源,在保障水質(zhì)安全的前提下,補源地下水。在灌溉水量充足時,利用原有機井或工程新建的一批機井,結(jié)合現(xiàn)有和計劃新建的排水溝道,通過疏浚、擴挖等形成滲水廊道,回灌補源地下水。
加強濕地建設(shè)與保護。根據(jù)《山東省地下水超采區(qū)綜合整治實施方案》劃定濕地生態(tài)保護紅線的要求,對廣饒縣縣域內(nèi)所有濕地進行保護,開展?jié)竦乜辈旖y(tǒng)計工作,劃定廣饒縣濕地生態(tài)保護紅線;強化水源涵養(yǎng)與保護,加大退耕還林、還草、還濕力度。到2020年,廣饒縣濕地保護率達到70%以上。
目前,東營市廣饒縣已通過全國節(jié)水型社會的評估,依托節(jié)水型社會建設(shè)工作,督促企業(yè)再生水利用,置換地下水284萬 m3,通過農(nóng)業(yè)節(jié)水工程節(jié)水270萬 m3,合計壓采554萬 m3。2016年壓采淺層地下水122萬 m3,封填淺層自備水井12眼(其中,永久填埋3眼。封存?zhèn)溆?眼);壓減深層地下水40萬 m3,封填井數(shù)為2眼,均完成了年度壓采計劃。
地下水埋深方面,據(jù)地礦部門監(jiān)測,2016年平均埋深為10.91 m 與2015年度廣饒縣淺層地下水的10個監(jiān)測點的平均埋深為10.97 m相比,扣除氣象、降水因素后,地下水保持了較為穩(wěn)定的狀態(tài)并有所回升。
通過近幾年的實踐探索,東營市逐步建立了以強化政府管控為抓手,以“控采限量、節(jié)水壓減、水源置換、修復(fù)補源”為綜合整治主要任務(wù)的地下水超采區(qū)治理模式。東營市加強督促檢查,逐步形成了地下水壓采工作月匯報、年總結(jié)的工作制度,將地下水壓采作為一項常規(guī)、長期工作來抓。目前2017-2025年度壓采計劃已經(jīng)分解完成,之后工作中將進一步加強整治工作,確保完成壓采工作。
地下水資源超采使用是多年為滿足經(jīng)濟發(fā)展需要及受氣候變化影響形成的,超采治理是一個從減緩超采到采補平衡再到逐步恢復(fù)的客觀過程[3]。同時,我們也應(yīng)該認識到調(diào)整適水產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大力推廣節(jié)水技術(shù)、尋求替代水源、建設(shè)配套工程也是一個循序漸進的過程。因此,地下水超采區(qū)治理工作不能急于求成,要有打持久戰(zhàn)的準備,要不斷加大投入,堅持長期規(guī)劃,逐年實施,堅持工程措施與非工程措施并舉,才能最終解決地下水超采問題。