李 俊
(山西省汾河灌溉管理局,山西 祁縣 030900)
地下水作為水資源的重要組成部分,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展,人類對(duì)自然活動(dòng)強(qiáng)度的不斷加大,城鄉(xiāng)工礦居民用地的日益增加,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的污水排放,化肥、農(nóng)藥的不合理使用,導(dǎo)致農(nóng)村地表水受到污染。同時(shí),對(duì)地下水的大量開采造成嚴(yán)重的咸水入侵。地表及地下可利用水量的不斷減少,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活廢棄物等的排放造成河流污染,與咸水入侵共同導(dǎo)致了地下水礦化度的增大,水質(zhì)不斷惡化。因此,全面認(rèn)識(shí)地下水,有效了解地下水超采帶來的各類突出問題,已成為水資源可持續(xù)利用,人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的迫切要求。
汾河灌區(qū)位于山西省中部太原盆地,北起太原市上蘭村、南至?xí)x中地區(qū)介休縣洪相村,長(zhǎng)約140 km,東西寬約20 km,西以太(太原)汾(汾陽)公路和磁窯河為界,東以太(太原)三(三門峽)公路和南同蒲鐵路為界。灌區(qū)跨太原、晉中、呂梁3市12個(gè)縣(市、區(qū)),受益鄉(xiāng)(鎮(zhèn))56個(gè)、村莊488個(gè),控制總土地面積1 396.54 km2,灌溉面積997 km2。同時(shí)還擔(dān)負(fù)著向太原第一、第二熱電廠,太鋼,清徐縣東西湖,交城工業(yè)園區(qū)工業(yè)用水和太原汾河公園、森林公園等公益事業(yè)的供水任務(wù)。灌區(qū)內(nèi)地形平緩,總體由東北向西南傾斜,地面高程由810 m緩變至735 m,地面自然坡降南北為 1/1 250~1/3 000,東西為 1/1 200~1/1 500,土地較為平整,但微地形起伏變化較大。
據(jù)地下水資源評(píng)價(jià),溝渠年補(bǔ)給水源(不含太原地區(qū))1.96億m3,可開采量1.4億m3。目前灌區(qū)年均開采地下水0.36億m3,占可開采量的26%。根據(jù)《汾河灌區(qū)節(jié)水技術(shù)改造工程可行性報(bào)告》,汾河灌區(qū)年均可開采量8 635萬m3。
處于全灌區(qū)強(qiáng)富水及富水區(qū)北端汾河出山口和汾河兩岸,在開發(fā)過程中,由于缺乏合理的規(guī)劃管理,部分區(qū)域開采集中,特別是工礦企業(yè)集中區(qū),超量開采尤為嚴(yán)重,采補(bǔ)失衡嚴(yán)重,均已形成區(qū)域性水位下降漏斗。同時(shí),在灌區(qū)外圍由于沿灌區(qū)周圍的非受益區(qū)大力發(fā)展井灌,致使灌區(qū)內(nèi)未開采的地下水側(cè)向外補(bǔ),造成水資源外流。
由于地下水位的下降,使得地表水通過土壤或巖層進(jìn)入地下所經(jīng)過的路徑加長(zhǎng),溶解和淋洗作用持續(xù)時(shí)間增加,導(dǎo)致地下咸水層持續(xù)下移。同時(shí),由于漏斗區(qū)面積的增加,地下水徑流不暢和垂直向上的潛水蒸發(fā)距離拉長(zhǎng),使得地下咸水濃縮,礦化度加大,土地鹽堿化面積增加。
潛水面的下降導(dǎo)致土壤水得不到潛水有效補(bǔ)給,土壤含水率降低,對(duì)降水的吸附作用加大,減少了降水產(chǎn)生的徑流量。如晉祠泉、蘭村泉、介休洪山泉等已多年斷流,汾河源頭的雷鳴寺泉出水流量明顯減少,汾河太原段上蘭和鐵橋兩個(gè)斷面基本沒有地表徑流,特別是鐵橋斷面完全中斷十余年。2008年以來,經(jīng)過太原市政府對(duì)汾河太原段河道的綜合治理,上游水庫放水后對(duì)河道進(jìn)行了沖刷,現(xiàn)汾河太原段河道已恢復(fù)流水。
據(jù)2007年監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)顯示,汾河沿線工業(yè)、生活污水直接排入汾河河道,上游水體雖然符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),但河水中COD(化學(xué)需氧量)、NH3-N(氨氮)、揮發(fā)酚等污染物成分嚴(yán)重超標(biāo),有66%的河段已成為劣Ⅴ類水質(zhì)。太原市每天流入汾河的污水超過30萬t,而汾河的污水處理能力僅達(dá)到50%,每天有15萬t的生活污水全部直排,汾河晉中段年廢水排放量近0.6億t。由于超出了污水處理能力和漏斗區(qū)的不斷增加,導(dǎo)致地下水遭到嚴(yán)重污染。
據(jù)國(guó)土資源網(wǎng)2009年8月報(bào)道:太原市地面沉降發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)60年代,80年代沉降加劇,2003年形成西張和城區(qū)2個(gè)沉降區(qū),西張、萬柏林、下元、吳家堡4個(gè)沉降中心。沉降區(qū)南北長(zhǎng)約39 km,東西寬約15 km,沉降面積達(dá)548 km2;最大沉降中心為吳家堡——高新技術(shù)開發(fā)區(qū),累計(jì)地面沉降量2960mm,年均沉降63 mm。由于地面下沉,吳家堡大馬村一帶出現(xiàn)建筑物裂縫,危及吳家堡村1 000余人、2 000多間房屋的生命財(cái)產(chǎn)安全,市區(qū)內(nèi)地下管道斷裂。
由于地下水的嚴(yán)重超采,且得不到及時(shí)補(bǔ)給,致使地下水位急劇下降,造成潛水面下降,失去了對(duì)濕地的頂托作用。水土流失,風(fēng)沙侵蝕,土地沙化、風(fēng)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,山西成為北京近年來沙塵暴來源地之一。
正確認(rèn)識(shí)汾河灌區(qū)地下水資源的現(xiàn)狀及超采帶來的水環(huán)境問題,合理開發(fā)利用地下水,加大水資源保護(hù)力度,是實(shí)現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用,與地下水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境得以維護(hù)和改善的關(guān)鍵所在。針對(duì)地下水資源缺乏保護(hù)及不合理開發(fā)利用的現(xiàn)狀,運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿,借“引黃入晉”之便利,科學(xué)管理,成為解決汾河灌區(qū)地下水超采的一項(xiàng)刻不容緩的緊迫任務(wù)。
[1] 劉戈力.地下水與水環(huán)境淺議[G]//中國(guó)水利學(xué)會(huì)論文集.北京:中國(guó)三峽出版社,2002:111.
[2] 王茹.汾河灌區(qū)地下水合理利用和保護(hù)[J].山西科技,2009,(4):136.
[3] 孟翀,范樹祿,張建民.汾河灌區(qū)水資源高效利用與節(jié)水灌溉技術(shù)初探[G]//中國(guó)水利學(xué)會(huì)論文集.北京:中國(guó)三峽出版社,2002:197.