城市多舉措壓采地下水技術(shù)措施探討

張萬喜 王林英 唐立強(qiáng) 朱小龍 李玉龍

(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021）

華北地區(qū)是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心，同時(shí)隨城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，又是我國水資源供需矛盾十分突出的缺水區(qū)域。隨著南水北調(diào)工程的進(jìn)一步實(shí)施，華北地區(qū)城市地下水水資源總量和水環(huán)境得到有效改善。因此，在南水北調(diào)工程的總體規(guī)劃建設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市地下水資源實(shí)際情況，從多方面制定多舉措城市地下水壓采方案，逐步修復(fù)和改善華北受水區(qū)城市生態(tài)環(huán)境性能，以水資源的可持續(xù)高效利用為南水北調(diào)工程受水區(qū)城市社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供重要物質(zhì)支撐，充分發(fā)揮南水北調(diào)工程應(yīng)有的供水效益，就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)有研究意義。

1 城市多舉措地下水壓采方案編制原則

1.1 水資源經(jīng)濟(jì)合理配置原則

應(yīng)根據(jù)城市外調(diào)水資源供給、當(dāng)?shù)氐乇硭⒁约爱?dāng)?shù)氐叵滤畬?shí)際開發(fā)利用情況，經(jīng)過優(yōu)化規(guī)劃，合理經(jīng)濟(jì)配置各種水源，確保供水安全。另外，要充分聯(lián)合調(diào)度外來水和城市當(dāng)?shù)氐乇淼叵滤?，合理安排城市供水和農(nóng)村用水，這樣即可以充分發(fā)揮南水北調(diào)工程在受水區(qū)中經(jīng)濟(jì)效益的高效發(fā)揮，同時(shí)又有利于城市地下水超采區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)治理，促進(jìn)城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)同步可持續(xù)和諧穩(wěn)定發(fā)展。

1.2 補(bǔ)排平衡與可持續(xù)高效利用原則

要結(jié)合城市水資源現(xiàn)在，多舉措并舉，合理處理好水資源供給與需求間總量和供水安全可靠等方面的關(guān)系，努力實(shí)現(xiàn)城市地下水的可持續(xù)高效穩(wěn)定開采利用。

1.3 綜合治理，逐步改善修復(fù)原則

借助南水北調(diào)工程，在統(tǒng)籌規(guī)劃城市各種水源、水環(huán)境、以及節(jié)水潛力的基礎(chǔ)上，通過綜合治理等方案逐步改善城市地下水環(huán)境，減少超采區(qū)地下水的綜合開采量，通過合理的水源替換，有效改善超采區(qū)地下水環(huán)境，逐步改善生態(tài)環(huán)境，為城市地下水可持續(xù)高效利用提供重要保障基礎(chǔ)。

1.4 合理安排水源優(yōu)先次序規(guī)劃原則

城市水源應(yīng)優(yōu)先選用引江水和引黃水來代替地下水源，為地下水可持續(xù)開采營造一個(gè)良好的水環(huán)境；要充分利用有效水資源，對于農(nóng)村灌溉等用水可以合理選用經(jīng)處理后的城市污水、微咸水、當(dāng)?shù)氐乇硭?、甚至地下水，這樣通過水資源的合理充分利用，緩解城市供水矛盾現(xiàn)狀。

2 城市水資源優(yōu)化配置方案

2.1 城市規(guī)劃水平年可供水量預(yù)測

河北省某市是南水北調(diào)工程的主要受水區(qū)，近些年來，由于干旱少雨，外來客水從上世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)斷流等問題，地表水比多年平均減少了約60%以上，加上城市化建設(shè)步伐的不斷加快，城市人口的急劇增加，長期以來只能靠開采深層地下水來維持城市日常生產(chǎn)生活，年均超采量已高達(dá)5億m3，直接導(dǎo)致該城市深層地下水出現(xiàn)嚴(yán)重超采等問題，城市地下水水環(huán)境和供水區(qū)生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞。該市境內(nèi)可供水源主要包括地表水、地下水、南水北調(diào)水源、調(diào)引黃河水、以及其他非常規(guī)水源（如：海水、廢水再利用、微咸水利用等）。根據(jù)城市各類水源供水能力和可靠性分析可知，在供水保證率在50%工況下，預(yù)測2015、2020、2025水平年全市可供水量大約為 14.08億m3、18.03億m3、以及20.08億m3；在供水保證率在75%工況下，預(yù)測2015、2020、2025水平年全市可供水量大約為13.44 億m3、17.39 億m3、以及 19.40 億m3。通過詳細(xì)的水源統(tǒng)計(jì)和供水量預(yù)測分析，可以為城市水資源的優(yōu)化配置提供重要的參考依據(jù)。

2.2 城市規(guī)劃水平年需水量預(yù)測

根據(jù)全市人口增長及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展基本規(guī)劃，按照5年規(guī)劃預(yù)測要求，在供水保證率在 50%工況下，預(yù)測 2015、2020、2025水平年全市總需水量大約為19.41億m3、20.94億m3、以及22.49億m3；在供水保證率在75%工況下，2015、2020、2025水平年全市需水量大約為 22.86 億m3、24.32 億m3、25.80 億m3。

從城市水資源供需水量預(yù)測來看，在保證率為 50%工況下，2015、2020、2025水平年全市缺水額大約為 5.33億m3、2.91億m3、2.41億m3；在保證率在 75%工況下，2015、2020、2025水平年全市缺水額大約為9.42億m3、6.93 億m3、6.40 億m3。水資源配置供水缺口主要來源于城市工業(yè)用水和農(nóng)村灌溉用水。因此，需要結(jié)合城市水資源實(shí)際情況，采取多種舉措制定完善的城市地下水開采利用方案，全面推進(jìn)節(jié)水型城市社會經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展。

3 城市多舉措壓采地下水

3.1 建立完善的城市水資源優(yōu)化配置河系水網(wǎng)

遵循本地水源（地表和地下水源）、外來客水、以及非常規(guī)水源“三水”并用的城市水資源優(yōu)化配置原則，經(jīng)過統(tǒng)籌分配、優(yōu)化調(diào)度，使城市有限水資源得到充分利用。根據(jù)南水北調(diào)工程的規(guī)劃方案，結(jié)合城市水利基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)際情況，通過建設(shè)或改造引、調(diào)、蓄等水利工程及配套設(shè)施，構(gòu)建完善系統(tǒng)的城市水資源優(yōu)化配置河系水網(wǎng)，一方面為寶貴的外調(diào)水源提供引的進(jìn)、留的住、用的上的水源安全可靠、高效經(jīng)濟(jì)的利用平臺，同時(shí)在"三水"并用的優(yōu)化調(diào)控基礎(chǔ)上，可以達(dá)到保護(hù)、涵養(yǎng)城市地下水的目的，逐步修復(fù)超采區(qū)的水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)綠色生態(tài)環(huán)保城市的快速建設(shè)發(fā)展。

3.2 認(rèn)真劃定供水水源地保護(hù)區(qū)，確保城市供水安全

為了確保城市居民日常生產(chǎn)生活用水安全，需劃定城市供水水源地保護(hù)區(qū)。在水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)，要禁止新增水資源工程的建設(shè)；要禁止興建存在廢水的工廠企業(yè)；要求水源地現(xiàn)有企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，杜絕污水的排放；要加強(qiáng)水源地水質(zhì)監(jiān)測。通過城市供水水源的合理規(guī)劃保護(hù)，可以為城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的水資源，降低城市地下水開采量，減輕城市地下水供水負(fù)擔(dān)，為地下水可持續(xù)開采利用提供重要保障基礎(chǔ)。

3.3 穩(wěn)定城市地下水水位

通過節(jié)流和補(bǔ)源等技術(shù)措施，限制城市地下水開采量，合理規(guī)劃城市取水工程和補(bǔ)源工程，確保城市地下水水位穩(wěn)定，減少地面沉降、海(咸)水入侵、地下水污染等城市生態(tài)環(huán)境問題發(fā)生。通過綜合治理超采區(qū)，有效改善城市地下水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，確保城市地下水可持續(xù)穩(wěn)定開采利用。

3.4 開發(fā)非常規(guī)水源，緩解城市水資源供需矛盾

通過合理開發(fā)咸水微咸水利用、海水利用、再生水利用、以及雨洪資源利用等非常規(guī)水源，進(jìn)一步擴(kuò)大城市供水量，可以有效緩解城市水資源供需矛盾，降低城市地下水開采壓力。

3.5 強(qiáng)化城市地下水資源的運(yùn)營管理

從相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明：城市水價(jià)提高10%，其總用水量大約可以下降5%；水價(jià)提高40%，則其用水量大約可以下降20%。因此，在城市地下水資源管理中，應(yīng)充分利用水價(jià)這一經(jīng)濟(jì)杠桿，努力推行節(jié)約用水技術(shù)措施制度，減少城市用水量。要建立完善城市水資源供需管理的信息系統(tǒng)，包括地下水水位、水質(zhì)等觀測與自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，用水計(jì)量、控制、水費(fèi)收繳系統(tǒng)等，確保有限地下水資源發(fā)揮優(yōu)良作用。

[1]水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,水利部南水北調(diào)規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局.《南水北調(diào) （東、中線）受水區(qū)地下水壓采總體方案》研究報(bào)告[R].2009.

[2]白潔，張桂平.滄州市：多舉措壓采地下水[J].中國水利，2010(17):28-30.

[3]韓俊麗，段文閣，宋存義.包頭市地下水資源可持續(xù)利用及水環(huán)境保護(hù)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（12）：119-124.