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華北地下水超采綜合治理河湖地下水回補(bǔ)試點(diǎn)成效淺析

2020-06-12 08:11齊天龍
海河水利 2020年3期
關(guān)鍵詞:滹沱河河段監(jiān)測(cè)站

于 洋,齊天龍

(海河水利委員會(huì)水文局,天津 300170)

1 前言

華北地區(qū)包括北京、天津、河北、山西、山東、河南六省市,是我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化的核心區(qū)域,也是我國(guó)水資源最為緊缺的地區(qū)之一。20世紀(jì)70年代以來(lái),華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水遠(yuǎn)超水資源承載能力[1,2],特別是長(zhǎng)期大規(guī)模開(kāi)采地下水,造成地下水嚴(yán)重超采,引發(fā)水位持續(xù)下降、地面沉降等問(wèn)題[3,4]。華北地區(qū)特別是京津冀的水資源問(wèn)題,事關(guān)首都水安全、京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區(qū)建設(shè),開(kāi)展華北地區(qū)地下水超采綜合治理意義重大[5,6]。

黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視華北地區(qū)地下水超采問(wèn)題,提出以京津冀地區(qū)為治理重點(diǎn),通過(guò)采取“一減、一增”(“一減”即通過(guò)節(jié)水、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施,壓減地下水超采量;“一增”即多渠道增加水源補(bǔ)給,實(shí)施河湖地下水回補(bǔ),提高區(qū)域水資源水環(huán)境承載能力)綜合治理措施,系統(tǒng)推進(jìn)華北地區(qū)地下水超采治理,逐步實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡,降低流域和區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度,切實(shí)解決華北地區(qū)地下水超采問(wèn)題,為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供水安全保障。

為貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署,水利部、財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部會(huì)同有關(guān)部門(mén)和地方,研究制定了《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動(dòng)方案》,堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向,以京津冀地區(qū)為治理重點(diǎn),按照近遠(yuǎn)結(jié)合、綜合施策、突出重點(diǎn)、試點(diǎn)先行的原則,以實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡、解決地下水超采問(wèn)題為目標(biāo),統(tǒng)籌提出華北地區(qū)地下水超采綜合治理的總體思路、治理目標(biāo)、重點(diǎn)舉措和保障措施。

為推進(jìn)華北地區(qū)地下水超采綜合治理,2018年8月,水利部、河北省政府選擇滹沱河、滏陽(yáng)河、南拒馬河重點(diǎn)河段(以下簡(jiǎn)稱(chēng)3條試點(diǎn)河段)開(kāi)展地下水回補(bǔ)試點(diǎn),為總體推進(jìn)綜合治理行動(dòng)提供經(jīng)驗(yàn)和示范。2018年9月13日上午10時(shí),3條試點(diǎn)河段同時(shí)進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水,至2019年8月31日補(bǔ)水結(jié)束。

2 試點(diǎn)河段基本情況

2.1 滹沱河試點(diǎn)河段

滹沱河試點(diǎn)河段自南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠滹沱河退水閘至獻(xiàn)縣樞紐,全長(zhǎng)170 km,流經(jīng)河北省石家莊、衡水、滄州3市11個(gè)縣(市、區(qū))。其中,石家莊段85 km,衡水段66 km,滄州段19 km。

補(bǔ)水水源為引江水和本地水。引江水通過(guò)南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠滹沱河退水閘相機(jī)補(bǔ)水,本地水通過(guò)上游黃壁莊水庫(kù)相機(jī)補(bǔ)水和沿線(xiàn)再生水補(bǔ)水。

2.2 滏陽(yáng)河試點(diǎn)河段

滏陽(yáng)河試點(diǎn)河段自南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠滏陽(yáng)河退水閘至艾辛莊樞紐,全長(zhǎng)約242 km,流經(jīng)河北省邯鄲、邢臺(tái)2市11個(gè)縣(市、區(qū))。其中,邯鄲段160 km,邢臺(tái)段82 km。

補(bǔ)水水源為引江水和本地水。引江水通過(guò)南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠滏陽(yáng)河退水閘相機(jī)補(bǔ)水,本地水通過(guò)上游東武仕水庫(kù)相機(jī)補(bǔ)水。

2.3 南拒馬河試點(diǎn)河段

南拒馬河試點(diǎn)河段自南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠北易水退水閘,經(jīng)中易水、南拒馬河至新蓋房樞紐,全長(zhǎng)65 km,流經(jīng)河北省保定市易縣、定興縣、容城縣和高碑店市4個(gè)縣(市)。

補(bǔ)水水源為引江水和本地水。引江水通過(guò)南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠北易水退水閘相機(jī)補(bǔ)水,本地水通過(guò)上游安各莊水庫(kù)和旺隆水庫(kù)相機(jī)補(bǔ)水。

3 監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)

3.1 地表水水量監(jiān)測(cè)站

3 條試點(diǎn)河段共布設(shè)地表水水量監(jiān)測(cè)站30 處,其中基本水文站13處、新增巡測(cè)斷面17處,全面控制各試點(diǎn)河段入、出及沿程水量變化。滹沱河試點(diǎn)河段共布設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)10 處,其中國(guó)家基本水文站3處、新增巡測(cè)站點(diǎn)7處;滏陽(yáng)河試點(diǎn)河段共布設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)11處,其中國(guó)家基本水文站6處、新增巡測(cè)站點(diǎn)5 處;南拒馬河試點(diǎn)河段共布設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)9 處,其中國(guó)家基本水文站4處、新增巡測(cè)站點(diǎn)5處。3條試點(diǎn)河段地表水水量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)情況,詳見(jiàn)表1。

3.2 地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面

3條試點(diǎn)河段共布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面11處,其中滹沱河試點(diǎn)河段布設(shè)北中山、正定大橋、豆店、大八里莊4處水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面;滏陽(yáng)河試點(diǎn)河段布設(shè)尹家橋、蓮花口、閻莊、艾辛莊4 處水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面;南拒馬河試點(diǎn)河段布設(shè)易縣、北河店、新蓋房3處水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面。

3.3 地下水監(jiān)測(cè)站

3 條試點(diǎn)河段沿線(xiàn)兩側(cè)各10 km 范圍內(nèi)共布設(shè)119 處淺層地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,對(duì)試點(diǎn)河段進(jìn)行地下水水位(埋深)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。其中,滹沱河試點(diǎn)河段布設(shè)監(jiān)測(cè)站70 處,滏陽(yáng)河試點(diǎn)河段布設(shè)監(jiān)測(cè)站35處,南拒馬河試點(diǎn)河段布設(shè)監(jiān)測(cè)站14處。

4 補(bǔ)水情況

2018年9 月13 日上午10時(shí),南水北調(diào)中線(xiàn)滹沱河退水閘、滏陽(yáng)河退水閘、北易水退水閘同時(shí)提閘,分別向3 條試點(diǎn)河段進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水,滹沱河、滏陽(yáng)河、南拒馬河水頭分別于 2018 年 11 月 9 日、9 月 25日、9月29日到達(dá)試點(diǎn)河段終點(diǎn),實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)通水。至2019年8月31日補(bǔ)水結(jié)束,共補(bǔ)水353 d。3條試點(diǎn)河段補(bǔ)水總量為14.04 億m3,按補(bǔ)水河段分,其中滹沱河補(bǔ)水 8.112 億 m3、滏陽(yáng)河補(bǔ)水 3.585 億 m3、南拒馬河補(bǔ)水2.338億m3;按補(bǔ)水水源分,其中南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠補(bǔ)水8.774 億m3、水庫(kù)補(bǔ)水及區(qū)間入流 4.453 億 m3、再生水 0.807 7 億 m3。3 條試點(diǎn)河段終點(diǎn)退出總水量為2.517 億m3,其中滹沱河退水0.786 億 m3、滏陽(yáng)河退水 1.157 億 m3、南拒馬河退水0.574億m3。

4.1 滹沱河補(bǔ)水過(guò)程

滹沱河補(bǔ)水最大日平均流量為89.2 m3/s,最小日平均流量為5.00 m3/s。

通過(guò)選取試點(diǎn)河段中段北中山站和末段張村站與補(bǔ)水過(guò)程對(duì)比分析(見(jiàn)圖1),現(xiàn)狀條件下,補(bǔ)水流量穩(wěn)定維持在20~25 m3/s,可實(shí)現(xiàn)全河段不斷流,全年共需水6.31億~7.88億m3。

圖1 滹沱河上、中、下控制斷面流量過(guò)程對(duì)比

4.2 滏陽(yáng)河補(bǔ)水過(guò)程

滏陽(yáng)河補(bǔ)水最大日平均流量為21.8 m3/s,最小日平均流量為4.46 m3/s。

通過(guò)選取試點(diǎn)河段中段郭橋站和末段耿莊橋站與補(bǔ)水過(guò)程對(duì)比分析(見(jiàn)圖2),現(xiàn)狀條件下,滏陽(yáng)河中段郭橋流量穩(wěn)定維持在5~7 m3/s,可實(shí)現(xiàn)全河段不斷流,全年共需水1.58億~2.21億m3。

4.3 南拒馬河補(bǔ)水過(guò)程

南拒馬河補(bǔ)水最大日平均流量為24.1 m3/s,最小日平均流量為0.407 m3/s。

圖2 滏陽(yáng)河上、中、下控制斷面流量過(guò)程對(duì)比

通過(guò)選取試點(diǎn)河段中段北河店站和末段北王昝站與補(bǔ)水過(guò)程對(duì)比分析(見(jiàn)圖3),現(xiàn)狀條件下,北易水補(bǔ)水流量穩(wěn)定維持在7~9 m3/s,可實(shí)現(xiàn)全河段不斷流,全年共需水2.21億~2.84億m3。

圖3 南拒馬河上、中、下控制斷面流量過(guò)程對(duì)比

5 補(bǔ)水實(shí)效

5.1 河流生態(tài)向好

通過(guò)補(bǔ)水,斷流干涸的3 條試點(diǎn)河段恢復(fù)了河道基本功能,特別是滹沱河最為明顯;河道水面增加,根據(jù)河北省水文水資源勘測(cè)局遙感影像解譯成果,2018 年11 月中旬3 條試點(diǎn)河段水面面積達(dá)45.54 km2,比補(bǔ)水前21.73 km2增加1.1倍,其中滹沱河增加最多,比補(bǔ)水前增加1.8倍。

5.2 河道水質(zhì)改善

3條試點(diǎn)河段補(bǔ)水期間水質(zhì)較補(bǔ)水前總體得到改善,特別是滹沱河和滏陽(yáng)河中下游較為明顯。滹沱河中段北中山斷面補(bǔ)水初期水質(zhì)為Ⅲ類(lèi),補(bǔ)水期間保持在Ⅱ類(lèi);末段八里莊斷面補(bǔ)水初期水質(zhì)為Ⅳ類(lèi),補(bǔ)水期間保持在Ⅲ類(lèi)。滏陽(yáng)河蓮花口、閻莊和耿莊橋斷面補(bǔ)水初期水質(zhì)為Ⅳ~劣Ⅴ類(lèi),補(bǔ)水過(guò)程中最好達(dá)到Ⅲ類(lèi)。

5.3 地下水位回升

3條試點(diǎn)河段總補(bǔ)水量為14.04億m3,扣除退出試點(diǎn)河段2.517億m3水量和河槽槽蓄量以及蒸散發(fā)損失量,估計(jì)仍有不少于10億m3水量以入滲補(bǔ)給方式回補(bǔ)地下水。補(bǔ)水期間,沿河10 km范圍內(nèi)地下水位普遍回升,特別是滹沱河前期較大穩(wěn)定補(bǔ)水量時(shí)段,地下水水位回升較快,最大升幅達(dá)1.91 m。自2018年9月13日補(bǔ)水開(kāi)始至2019年8月26日共347 d中,約有236 d地下水水位高于補(bǔ)水初期水位,占分析時(shí)段總天數(shù)的近70%。

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