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(山東省高唐縣水務局，山東 高唐 252800)

1 區(qū)域概況

1.1 自然地理

高唐縣地處東經(jīng)116°00′～116°30′，北緯36°37′～37°02′之間，東鄰德州市的禹城市、齊河縣，北接夏津和平原縣，西靠臨清市,南接茌平縣，南北長42.40 km，東西寬40.75 km，總面積947.3 km2。2016年末全縣戶籍人口49.16萬人，其中農(nóng)業(yè)人口為28.66萬人。

縣內(nèi)地貌類型以沖積平原為主，由西南向東北傾斜，平均坡降為1/9 000～1/7 000，平均海拔27.00 m，最高點海拔32.10 m，最低點海拔22.60 m，共有河灘高地、沙質河槽地、古河床高地、緩形坡地、河間淺平洼地、背河槽狀洼等六種地貌類型。

高唐縣屬海河流域南系，縣域內(nèi)較大的河流有馬頰河及其支流唐公溝、官道溝、沙河溝、王浩溝，徒駭河及其支流侯橋溝、辛浦溝、尚官屯溝、靳家溝等，均為雨源型河流。受降水年內(nèi)分配不均的影響，汛期洪水集中，甚至蔓延成災，但到枯水期，多數(shù)河道先后斷流、干枯。

1.2 水文特征

根據(jù)水文資料統(tǒng)計，高唐縣多年平均降水量僅為551.5 mm，多年平均地表水資源總量13 332×104m3，人均水資源占有量275 m3，低于聊城市、山東省平均水平。另外，由于高唐縣年內(nèi)降水分配不勻，降水集中在6～9月份，并且縣內(nèi)攔蓄工程欠缺，導致雨洪水資源流失，用水水源主要為當?shù)氐叵滤忘S河水。由于地表水的不足，使地下水超采區(qū)域逐年擴大。

2 用水現(xiàn)狀分析

2.1 供水現(xiàn)狀

高唐縣多年平均當?shù)氐乇硭Y源量2 992×104m3，可供水量1 945×104m3。根據(jù)聊城市水資源調查評價成果，高唐縣地下水總補給量為12 450×104m3，資源量為11 764×104m3，可開采量為9 960×104m3，高唐縣現(xiàn)狀年地下水開采量指標為9 050×104m3，高唐縣黃河水分配指標為8 250×104m3；引江水量高唐縣分配計劃3 020×104m3，可供水2 792.7×104m3，高唐縣現(xiàn)狀年投入運行污水處理廠兩處，日污水處理量8×104m3，日產(chǎn)再生水5.6×104m3。規(guī)劃通過新建和擴建，規(guī)劃年日污水處理量10×104m3，日產(chǎn)再生水8.0×104m3，年產(chǎn)再生水達到2 920×104m3。正常年份規(guī)劃年區(qū)內(nèi)可供水量24 775.7×104m3。

2.2 用水現(xiàn)狀

根據(jù)聊城市2011-2016年水利統(tǒng)計資料，高唐縣年平均總用水量為18 179.4×104m3，其中農(nóng)田灌溉用水量14 952.9×104m3，占總用水量的81.79%；林牧漁畜用水量354.2×104m3，占總用水量的1.94%；工業(yè)用水量1 551.4×104m3，占總用水量的8.49%；城鎮(zhèn)公共用水量28.9×104m3，占總用水量的0.16%；居民生活用水量1241.2×104m3，占總用水量的6.79%；生態(tài)環(huán)境用水量154.0×104m3，占總用水量的0.84%。總體用水結構以農(nóng)業(yè)用水為主，農(nóng)田灌溉和林牧漁畜用水量占總用水量的83.73%。詳見表1，圖1。

表1 高唐縣用水量統(tǒng)計表 104 m3

圖1 2011-2016年高唐縣平均用水結構分析圖

3 高唐縣水資源供需平衡分析

3.1 高唐縣需水量分析

綜合高唐縣城鄉(xiāng)居民生活用水，農(nóng)業(yè)用水，工業(yè)用水，建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)用水，生態(tài)環(huán)境用水等各項分析成果，不同水平年需水預測成果如表2。

表2 總需水量匯總表 104m3

3.2 水資源平衡分析

根據(jù)高唐縣各水平年不同保證率年份需水量預測成果和相應可供水量分析成果，進行水資源平衡計算，得到高唐縣現(xiàn)狀年與規(guī)劃水平年供需平衡分析成果。由成果表可知，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，需水量也不斷攀升，在考慮引黃、引江等調水工程措施的前提下，現(xiàn)狀年正常年份、規(guī)劃年正常年份及偏枯年份供水量均能夠滿足需求，規(guī)劃年特枯年份供水量有一定缺口見表3。

表3 高唐縣不同水平年供需水量平衡分析成果表 104m3

圖2 高唐縣淺層地下水歷年平均埋深變化趨勢圖

圖3 高唐縣淺層地下水年內(nèi)平均埋深變化趨勢圖

圖4 高唐縣深層地下水歷年平均埋深變化趨勢圖

4 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

高唐縣地處黃泛平原地區(qū)，由于年內(nèi)降水分布不均，地表水攔蓄工程欠缺，地表水未能得到充分攔蓄，河道內(nèi)經(jīng)常處于斷流狀態(tài)，淺層地下水埋深一般在2～8 m，適宜開采利用的分布面積688 km2，占高唐縣面積的73.2%。因引水條件的差異，致使臨近引水渠道和徒駭河的區(qū)域地下水開采量少，地下水位過高，易積澇成災。如地處東北部的尹集、梁村、固河等鎮(zhèn)地下水埋深小于5 m，局部埋深2 m左右；而距離渠道較遠的馬頰河東部一帶區(qū)域，因大量開采地下水，形成地下水漏斗區(qū)，引起水環(huán)境惡化；工業(yè)企業(yè)大量開采深層地下水，已造成深層地下水位持續(xù)下降，高唐縣城區(qū)及北部深層地下水埋深已超過100 m(見圖2、圖3、圖4)。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，高唐縣用水需求日益增長，為滿足用水需求，個別區(qū)域地下水資源被過量開采。由于長期過度開采地下水，部分區(qū)域形成了地下水超采區(qū)。目前全縣淺層地下水超采區(qū)面積達28 km2，約占高唐縣面積的2.96%，深層地下水超采區(qū)面積與全面面積相當，達到947 km2(見表4)，地下水超采區(qū)治理已經(jīng)成為政府亟需解決的問題。

表4 2015年高唐縣地下水超采面積

由于地下水的過度開采，地下水位持續(xù)下降，個別地區(qū)已形成了地下水位降落漏斗區(qū)。據(jù)調查，截止2015年，全縣漏斗面積(地下水埋深大于6 m的區(qū)域)為83 km2，占全縣總面積的8.76%，漏斗中心最大埋深8.7 m。

5 地下水超采對生態(tài)環(huán)境的影響

5.1 地下水位下降

隨著超采區(qū)地下水位的不斷下降，使淺層地下含水層厚度相應減少，導致單井出水量減少，甚至使機井報廢。同時還因地下水位降低導致能耗增加，使取水成本大幅度提高。

由于地下水的超采，地下水位持續(xù)下降。超采區(qū)地下水位的不斷下降，多數(shù)淺井更換潛水泵，提高了灌溉成本，浪費了大量的人力物力。

5.2 水環(huán)境問題

地下水超采引起土壤沙化，水土流失加重，農(nóng)作物減產(chǎn)，加速地表污水污染地下水。由于地下水的超采，致使地表水下滲加快，河流缺水處于富營養(yǎng)狀態(tài)，導致納污能力下降，容易引起水質惡化，形成黑臭水體的同時地下水環(huán)境也遭到污染。

5.3 地面沉降和裂縫

高唐縣內(nèi)深層承壓水地下淡水受到隔水層及地下咸水體的阻隔。這部分地下水與當?shù)卮髿饨邓暗乇硭w聯(lián)系微弱，開采后得不到有效補給，只能以消耗凈儲量的方式開采，造成地下水位持續(xù)下降，從而引發(fā)地面沉降、塌陷和裂縫等地質災害。若不能盡快采取有效措施加以控制，將會造成地面沉降、城區(qū)雨季積水、污水倒灌等問題。

6 對策措施分析

6.1 控采限量

6.1.1 強化總量控制

在地下水超采區(qū)內(nèi)，除居民生活用水與應急供水外，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)調劑解決，并逐步削減地下水開采量。

6.1.2 封停取水工程

2016年6月份，高唐縣人民政府以高政字〔2016〕36號文件《高唐縣人民政府關于高唐縣地下水超采區(qū)綜合整治實施方案的批復》對高唐縣地下水超采區(qū)綜合整治工作進行了批復。自2016年開始到2025年根據(jù)壓采方案逐年壓采地下水開采量。根據(jù)成井質量、水質狀況以及供水對象等情況，分別采用封存?zhèn)溆?、永久填埋兩種方式封停地下水取水工程。對成井質量高、水質狀況較好的深層承壓水開采井主要采取封存?zhèn)溆梅绞?，遇特殊時期可應急啟用。

6.2 節(jié)水壓減

6.2.1 強化農(nóng)業(yè)節(jié)水

農(nóng)業(yè)用水結構不合理，用水效益不高，是最大的水資源浪費。由于歷史原因，長期以來水利主要是為“三農(nóng)”服務。農(nóng)業(yè)是用水大戶，農(nóng)業(yè)節(jié)水尤為重要。工程節(jié)水是農(nóng)業(yè)節(jié)水最主要，也是最常見的措施之一。在大田漫灌式的灌水方式下，一些農(nóng)田每畝地需用800 m3的水，而按照節(jié)水農(nóng)業(yè)的用水標準，只需要200 m3。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。全面推行以管道輸水為主體的節(jié)水灌溉工程措施，大幅度提高灌溉水利用率，使項目灌溉保證率達到80%以上，灌溉水利用系數(shù)達0.7以上。合理調整作物種植結構，達到節(jié)水和效益雙贏的目的。

6.2.2 深化工業(yè)節(jié)水

工業(yè)節(jié)水不僅可以緩解水資源的供需矛盾，還可以減少污廢水排放，保護水環(huán)境。推進工業(yè)節(jié)水，應以發(fā)展節(jié)水型工業(yè)為目標。

提高生產(chǎn)用水重復利用率、回用率。發(fā)展和推廣蒸汽冷凝水回收再利用技術，優(yōu)化企業(yè)蒸汽冷凝水回收網(wǎng)絡，發(fā)展閉式回收系統(tǒng)，推廣使用蒸汽冷凝水的回收設備和裝置，大力推廣外排(污)水處理后回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的技術和“零排放”技術。

實行計劃用水，提倡一水多用，提高水資源綜合利用水平。

6.2.3 促進城市節(jié)水

以確保城市供水安全為目標，努力創(chuàng)建節(jié)水型城市。城市節(jié)水要堅持用水管理、節(jié)水措施、宣傳教育等多管齊下。關鍵是要形成居民節(jié)水的意識和節(jié)水習慣，減少輸配水管網(wǎng)漏失率。

實行計劃用水和定額管理。鼓勵各單位采取節(jié)水措施，對于超計劃用水的單位給予一定的經(jīng)濟處罰，杜絕浪費用水。

推廣使用節(jié)水器具和設備。加大國家有關節(jié)水技術政策和技術標準的貫徹執(zhí)行力度。鼓勵居民家庭更換使用節(jié)水型器具，盡快淘汰不符合節(jié)水標準的生活用水器具。加快城市供水管網(wǎng)技術改造，降低管網(wǎng)漏失率。

6.3 水源置換

堅持“先外調水、后當?shù)厮?，先地表水、后地下水，先非常?guī)水、后優(yōu)質水”的水資源優(yōu)化配置原則，充分利用水網(wǎng)工程，實現(xiàn)外調水、當?shù)氐乇硭⒌叵滤?、非常?guī)水“四水”聯(lián)合調度，置換地下水超采水量。根據(jù)高唐縣城鄉(xiāng)供水規(guī)劃，城區(qū)生活(含第三產(chǎn)業(yè))已置換為地表水，工業(yè)用水也將很快置換為南水北調長江水。

6.3.1 蓄引南水北調水

南水北調東線一期骨干工程已于2013年11月建成通水，根據(jù)國家干線分水口位置的布局及規(guī)劃，高唐縣是南水北調工程的受水區(qū)之一，年引水121 d，總引江量3 020×104m3?，F(xiàn)高唐縣南水北調配套工程已建設完成，將最大限度的發(fā)揮南水北調工程效益。

6.3.2 提升引黃工程

改造引黃工程，提升引黃調蓄能力。積極引蓄黃河水，提升城鄉(xiāng)供水保障能力，改善農(nóng)村飲水條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。

6.3.3 推進非常規(guī)水利用

雨水利用技術實際上是雨水資源化的過程，它是以降雨地表徑流調控為手段，提高雨水的利用率和利用效率的一項技術。從實現(xiàn)的手段來看，它可以劃分為大氣降水調控(如人工增雨技術)、地表徑流調控(如雨水匯集利用技術)和土壤入滲調控技術(如強化土壤入滲技術)。雨水利用是一項投資少、發(fā)展迅速的技術，特別是20世紀80年代后期以來，在干旱頻發(fā)、水資源日益短缺的情況下，這項技術得到了迅猛發(fā)展。目前高唐縣的雨水利用主要用于生態(tài)補水，還有很大的提升空間。

污水處理回用是污水資源化的必由之路。隨著城市化進程的不斷推進，高唐縣城區(qū)人口規(guī)模和工業(yè)規(guī)模不斷擴大，這不僅加大了人民生活和工業(yè)生產(chǎn)對水的需求量，還增加了生活污水和工業(yè)污水的排放量。部分污水未經(jīng)處理直接排入河流或城市水體，城市生態(tài)環(huán)境不斷惡化，同時也加劇了水資源短缺。污水處理后可回用于對水質要求不高的工業(yè)用水和城區(qū)河湖環(huán)境，還可以安全灌溉和改善生態(tài)環(huán)境，對水資源合理配置將產(chǎn)生積極影響。

為充分利用再生水資源，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施建設，逐步提高污水集中處理率和再生水回用率。高唐縣的城市污水，經(jīng)水質凈化公司處理后大部分被泉林紙業(yè)公司再次使用，達到了水資源的最佳利用。

6.4 修復補源

6.4.1 開展人工回灌技術

修建蓄水坑塘，實施坑塘清淤、岸坡平整、擴挖引水溝渠建設，充分攔蓄灌溉尾水以及雨洪徑流，在保障水質安全的前提下，補源地下水。完善閘壩調度方案，保障河道生態(tài)基流。結合現(xiàn)有排水河道，通過疏浚、擴挖、水系連通等形成滲水廊道，加大滲水面，回灌補源地下水。

6.4.2 加強濕地建設與保護

高唐縣已規(guī)劃建成馬頰河流域高唐段董姑橋人工濕地水質生態(tài)凈化工程和高唐縣泉林人工濕地及轄區(qū)內(nèi)再生水調配和循環(huán)利用示范等工程。