尹新明
(河北省衡水水文勘測研究中心,河北 衡水 053000)
景縣位于河北省東南部,衡水市東部、南運河西岸,四周與7縣市接壤,北臨阜城,南連故城,西接武邑,西南與棗強為鄰,東隔南運河與滄州市東光、吳橋相望,東南與山東省德州市接壤。景縣地處黑龍港流域,屬華北平原的一部分。區(qū)內地勢平坦,西南地勢較高,向東及東北緩慢傾斜,海拔由25m降至14.1m,屬湖積、沖積平原地貌,主要分為平原、洼地和沙崗地。
景縣多年平均降水量536.2mm,多年平均地表水資源量373.0萬m3,并且時空分布不均,年內約90%以上的地表水資源量集中在汛期,年際變幅也較大,難以充分利用。全縣境內主要有18條縣級以上河道,其年際、年內分配極不均勻,與當地徑流豐枯期基本同步,且來水主要為上游排放污水,近年來,由于堰閘控制和人為影響,不規(guī)則進水,加上平原地區(qū)缺乏大規(guī)模蓄水條件,限制了當地地表水和過境水的利用。近年來,由于地表水資源和客水水資源的極度短缺,景縣的經濟社會發(fā)展不得不依賴于地下水的長期超采,形成了全國最嚴重的“冀棗衡”地下水超采漏斗。
景縣小于2g·L-1的多年平均水資源總量為9161萬m3,按2017年統(tǒng)計公布的人口及耕地計算平均水資源量79.4m3·667m-2,人均水資源量170.1m3,人均水資源占有量為河北省平均水平的90%,不到全國平均水平的10%;每667m2占有水資源量僅為河北省平均水平的53%,不到全國平均水平的6%。由此可見,景縣為資源、水質以及工程缺水區(qū)。
景縣自產地表水資源開發(fā)利用程度較低,其主要原因是地表水的時空分布不利于開發(fā)利用,平原區(qū)一般年份幾乎沒有自產徑流,豐水年份的徑流量亦僅僅是汛期的一兩場暴雨所致,極難調控。即使有工程措施,該區(qū)域自產地表水資源的可利用量也非常有限,而且保證率也很低。僅有的地表水利用為清涼江、南運河入境水用于沿岸農灌;以及引衛(wèi)、引黃等人為調水工程,主要用于區(qū)域內農業(yè)灌溉。
根據2010—2017年8a期間平均地表水引用量與入境水量、自產水量之和相比,多年平均利用率為83%;以及考慮地表水的灌溉入滲、產水對地下水的補給以及河道蓄水的利用,則景縣近年地表水的利用率已超過90%,嚴重擠占生態(tài)流量,水環(huán)境自凈能力銳減。
我國大規(guī)模的地下水資源開發(fā)始于20世紀70年代初,景縣除部分沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)采用地表水進行農業(yè)灌溉外,多年來一直以開采地下水為主,滿足當地人民生活和工農業(yè)生產用水需要。
根據分析計算,2005年之前淺層地下水年開采量呈上升趨勢,之后受淺層水水質變差、氣候、深層地下水開采量增大及客水量的增加等因素影響,逐漸下滑,每年淺層地下水開采量平緩波動。2010—2017年,淺層地下水開采率為51.6%。
深層地下水是一種戰(zhàn)略資源,對于景縣平原區(qū),淺層地下水大部分為咸水,又長期缺乏外來水源,多年來一直以開采深層地下水為主,目前景縣全部區(qū)域深層地下水位均低于0m,全部處于漏斗區(qū)域。由于景縣受臨近山東德州市的影響,因德州市發(fā)電廠及大型工廠水源地設在臨近景縣附近,此地帶地下水的集中開采,加上景縣開采強度大,近幾年以來,漏斗中心一直位于景縣縣內,2018年年底-80m水位以下面積81.5km2。目前,景縣屬于深層地下水嚴重超采區(qū)范圍,縣城城區(qū)為禁采區(qū)、其余區(qū)域為限采區(qū),在地下水限采區(qū)內,一般不得開鑿新的取水井,區(qū)域內已無開采潛力。
人均用水量指的是一定時期內(通常情況下指的是1a)區(qū)域人均總的用水水平?,F(xiàn)狀年景縣人均用水量為278.7m3,高于河北省人均241m3,分別低于衡水335.3m3/人和全國436m3/人的平均水平。
萬元GDP用水量指的是一個地區(qū)社會經濟用水水平。2000—2017年,全縣萬元GDP用水量逐年下降,按2000年可比價計算,2000年萬元GDP用水量為540m3,2017年降為101.1m3,下降了81.3%,2000—2017年全縣萬元GDP用水量變化見圖1。按當年價計算景縣現(xiàn)狀年萬元GDP用水量86.2m3,低于衡水98.2m3/萬元、分別高于河北省50.5m3/萬元和全國國內生產總值用水量73m3/萬元的平均水平。
圖1 2000—2017年景縣萬元GDP用水量變化示意圖
生活用水水平用每人每天的用水量指標來反映,包括城鎮(zhèn)生活用水指標和農村生活用水,隨著人們生活水平的不斷改善,人均日生活用水量逐步提高。生活用水指標也與氣候和水資源條件以及供水條件、生活習慣、節(jié)水水平、經濟發(fā)展水平以及用水設施、用水管理情況(包括水價及計量收費方式等)因素有關,在一定程度上可以反映當地居民生活水平和經濟發(fā)展程度。
2017年景縣城鎮(zhèn)生活綜合用水量為131.3L·(人·d)-1,分別低于河北省城鎮(zhèn)生活綜合用水量144.7L·(人·d)-1、全國城鎮(zhèn)人均生活用水量(含公共用水)221L·(人·d)-1。在2017年城鎮(zhèn)生活綜合用水量中,城鎮(zhèn)公共用水占城鎮(zhèn)生活用水的34%。
2010—2017年農村生活用水量整體呈平穩(wěn)下降趨勢,主要原因為隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,使農村居住人口減少的緣故;隨著當地政府在節(jié)約水資源方面的建設和管理,加大投入了農村基礎設施水利建設,農民節(jié)水意識也逐步提高,一些節(jié)水器具和節(jié)水設施逐步替代,使農村居民人均生活用水量逐漸減少。現(xiàn)狀年農村居民生活用水44.1L·(人·d)-1,分別低于衡水人均生活用水量65.6L·(人·d)-1、河北省生活用水量77.5L·(人·d)-1、全國農村居民生活用水量87L·(人·d)-1。
2010—2017年,景縣農業(yè)節(jié)水水平有了顯著提高,農田灌溉每667m2綜合用水量由2010年的132.7m3降低到2017年的104.0m3,減小了21.6%?,F(xiàn)狀年農田灌溉每667m2用水量均低于衡水169.6m3·667m-2、河北省170.3m3·667m-2、全國377m3·667m-2的平均水平。2010—2017年景縣農田灌溉每667m2綜合用水量變化見圖2。
圖2 2010—2017年景縣農田灌溉每667m2綜合用水量變化示意圖
工業(yè)用水水平與工業(yè)結構、工藝裝備技術水平、生產規(guī)模和構成、用水管理水平等因素有關,一般用單位工業(yè)增加值用水量來表示。2010—2017年工業(yè)萬元產值用水量總體呈下降趨勢,按2017年可比價計算,由2010年的28.6m3降至2017年的8.44m3,降低了近70%?,F(xiàn)狀年萬元工業(yè)增加值用水量均低于衡水12.3m3、河北省14.8m3、全國45.6m3的平均水平。值得注意的是,由于工業(yè)用水量與工業(yè)增加值統(tǒng)計數據不能完全反映出實際情況,可能造成現(xiàn)狀年萬元工業(yè)增加值用水量偏小。2010—2017年景縣萬元工業(yè)產值用水量變化見圖3。
圖3 2010—2017年景縣萬元工業(yè)產值用水量變化示意圖
水資源開發(fā)利用效率是反映水資源有效利用程度和水資源利用產出效益的綜合指標。
單方水GDP產出是衡量用水效益的重要指標。2017年景縣單方水GDP產出為116元,高于衡水市單方水GDP產出100元,分別低于河北省單方水GDP產出198元、全國136.9元的水平。按2000年的可比價計算,由2000年單方水GDP產生18.5元增加到2017年的98.9元,從單方水GDP產出的變化可以看出,景縣的用水效率與效益有很大幅度的提高,但與河北省和全國相比,仍有差距,進一步提高用水效率有很大的潛力。
單方灌溉水糧食增產量為反映農業(yè)水分利用效率的指標。根據農田灌溉水量及灌溉率、糧食產量及灌溉增產系數、糧食作物播種面積占總播種面積的比例等資料,分析計算了景縣單方灌溉水糧食增產量由2000年的1.17kg·m-3提高到2017年的1.85kg·m-3。而世界上先進水平的國家通過節(jié)水和高效用水,農業(yè)水分利用率已超過2.5kg·m-3??梢?,目前該縣單方灌溉水糧食增產量與世界先進水平還有較大差距,該區(qū)域應充分發(fā)揮光、土資源優(yōu)勢,合理配置水資源,進一步提高水資源利用效率和節(jié)水灌溉的效益。
根據《衡水市實行最嚴格水資源管理制度紅線控制目標分解方案》,對2017年景縣水資源管理“三條紅線”控制指標落實情況進行分析。
現(xiàn)狀年,景縣用水總量為14207.84萬m3,其中,地下水用水總量為6847.84萬m3。2017年用水總量控制指標為18181萬m3,其中,地下水開采量考核指標為12754萬m3?,F(xiàn)狀年用水總量、地下水開采量均在2017年控制指標范圍內。
現(xiàn)狀年,景縣規(guī)模以上萬元工業(yè)增加值用水量為11.6m3,在2017年萬元工業(yè)增加值用水量控制指標18.6m3范圍內。
近幾年,通過對景縣水功能區(qū)的治理,有效減少了入河湖污染物量,改善了生態(tài)環(huán)境,但目標仍不滿足景縣水功能區(qū)限制納污紅線指標,仍需強化監(jiān)督管理、科學制定入河污染物限排總量方案,優(yōu)化入河排污口布局,加大入河排污聯(lián)合執(zhí)法及監(jiān)管力度,嚴格控制入河排污總量。
隨著經濟社會的發(fā)展,景縣需水量急劇增加,水資源量卻日益減少,水資源量遠小于用水量,日常生產和生活用水主要靠超采深層地下水。同時受人口、工農業(yè)發(fā)展、化學藥劑使用影響,水環(huán)境也面臨一些問題。當前景縣水資源開發(fā)利用存在一些問題。
景縣屬于資源型缺水地區(qū),隨著地下水的壓采綜合治理,引江水的調入,解決了部分城鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水,但仍然入不敷出,景縣區(qū)域內河道除人為調水外,基本處于斷流干涸狀態(tài),當地地表水資源不易開發(fā),地表水資源嚴重不足,全縣缺水部分主要靠超采地下水維持,水資源供需矛盾突出。
景縣水利基礎設施相對落后,工程建設與管理不完善,雖已引入新的融資機制,但資金缺口仍然巨大。
到2017年末,第一產業(yè)、第二產業(yè)、第三產業(yè)結構為10.4∶53.09∶36.51,相應的用水結構為93.14∶5.74∶1.12,農業(yè)產值占地區(qū)生產總值的10.4%,而用水卻占總水量的93%。農業(yè)用水比例偏高,不適應景縣發(fā)展定位,用水效益低下,與景縣水資源條件不協(xié)調,沒有發(fā)揮景縣的區(qū)位優(yōu)勢,有待進行合理調整。
景縣農灌幾乎沒有安裝計量設施,并且農業(yè)結構不合理,高耗水作物種植比例高達94%,耗水蔬菜種植面積不到0.3%,低耗水高效益的經濟作物如棉花、小雜糧等種植比例只有5.4%。工業(yè)用水重復利用率還低于先進水平,系統(tǒng)節(jié)水的普及率不高且不完善。城市生活中節(jié)水器具的普及率參差不齊,尚未在所有單戶家庭安裝水表和有效計量裝置。未及時發(fā)現(xiàn)泄漏點,未采取有效措施治漏;中水回用規(guī)模仍然較??;雨洪資源利用率低。
景縣水資源短缺,河道常年斷流,即使河道有水,由于該區(qū)域處于海河流域中下游,上游對地表水資源的過度開發(fā),加上污水處理率低,大量污水直接外排,致使該區(qū)域受到不同程度的污染。同時在農業(yè)生產過程中,農藥、化肥施用過量,施用技術不合理,利用率低,面污染源也相對較為嚴重。