趙連學(xué)
(遼寧省水文水資源勘測局盤錦分局,遼寧 盤錦124013)
盤錦市多年平均地下水資源量為1.67億m3。1991~2000年平均地下水開采量為9 223.7萬m3,地下水可開采量為14 199萬m3,地下水開采率為65%。其中,大遼河流域地下水開采率較高為79.6%。全市水資源短缺,地下水嚴(yán)重超采。另一方面水資源利用方式粗放,用水浪費。雖然在節(jié)水方面采取了一些措施,取得一些成果,但是這些與水資源短缺的現(xiàn)實相比,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要對區(qū)域地下水資源可持續(xù)利用加以深入研究,制定并實施科學(xué)的利用、保護(hù)規(guī)劃和政策。
盤錦市位于下遼河平原,是遼寧省重要的石油化工城區(qū)。東西環(huán)山,北靠丘陵,南瀕遼東灣,是一個大型匯水盆地,其地勢低洼,河網(wǎng)密布,溝渠縱橫,繞陽河、遼河等河流分別匯流入海。地下水資源豐富,上第三系含水層厚度大,分布廣,為一個大型地下水庫,其構(gòu)造特點是以斷陷為主,長期活動持續(xù)下降,由于各條主要斷層斷裂活動差異性,基底形態(tài)形成W型。
盤錦市生產(chǎn)、生活用水主要靠開采地下水供給,北部地區(qū)開采第四系平原組淺層承壓水,南部遼河三角洲地區(qū)開采上第三系明化鎮(zhèn)、管陶組含水層。
該層地下水為深層承壓水,接受補(bǔ)給少,為消耗型開采,水位與開采水量呈線性相關(guān):水位隨著開采水量的增加而下降。
圖1 上第三系明化鎮(zhèn)組水位等值線圖
該層地下水為深層承壓水,接受補(bǔ)給少,為消耗型開采,水位與開采水量呈線性相關(guān):水位隨著開采水量的增加而下降。
北部地區(qū)第四系平原組淺層承壓水的水溫正常,南部遼河三角洲地區(qū)開采上第三系明化鎮(zhèn)、管陶組含水層的水溫較高,管陶組含水層水溫最高。
1)第四系平原組地下水。該地區(qū)第四系平原組地下水均為咸水,沒有開采價值。
圖2 上第三系館陶組溫度等值線圖
2)上第三系明化鎮(zhèn)組地下水。上第三系明化鎮(zhèn)組地下水質(zhì)量級別為較差(I類),主要是渾濁度、鐵錳、氨氮超標(biāo),水型為[C]CaI(HCO3-Ca)。
3)上第三系館陶組地下水。上第三系館陶組地下水質(zhì)量級別為良好或較好(Ⅰ類),主要是氨氮超標(biāo),水型為[C]NaⅠ(HCO3-Na);水溫一般在28~36 ℃ 。
該地區(qū)地下水污染元素為氨氮、鉄、錳、氯化物、氟化物、總硬度和礦化度。地下水污染趨勢總體上保持穩(wěn)定或略有減輕;在點源和局部地段上污染有加重的趨勢,其原因為城區(qū)內(nèi)工業(yè)和人口較集中,工業(yè)及生活污染物排放量大,且排放形式不合理,在市區(qū)周邊地區(qū)化肥、農(nóng)藥的使用量過大,也直接或間接地造成地下水水質(zhì)污染。受原生地質(zhì)環(huán)境影響,地下水中鉄、錳和氨氮含量普遍偏高。
自1996年至2008年,地下水水位呈普遍下降~基本穩(wěn)定~少許下降為主的變化過程。1996,1997年,因降水量普遍偏小和人工開采量普遍偏大,地下水水位呈持續(xù)下降的態(tài)勢。1998,1999年,本地區(qū)地下水開采量變化不大,降水量也比較正常,地下水水位基本保持穩(wěn)定狀態(tài)。2000年以后,從總體上看,地下水水位仍以下降為主,水位下降的主要原因為降水量減小和人工開采量增加所致。
1)區(qū)域降水量發(fā)生變化。據(jù)多年系列降水量資料統(tǒng)計分析,總體上本地區(qū)的降水量呈減少趨勢,降水量的變化,使地下水天然補(bǔ)給資源和可開采資源發(fā)生相應(yīng)的變化。
2)人類工程活動使地下水補(bǔ)給量減少。由于山區(qū)修建多級水庫層層攔截地表徑流,使下游河道斷流,河流對地下水的入滲補(bǔ)給量大幅度減少。另外,農(nóng)業(yè)灌溉配套工程的日益完善和灌溉定額的逐步降低,也減少了灌溉水對地下水的回滲補(bǔ)給。
3)部分地區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)發(fā)生變化。隨著地下水的開采利用,由于地下水位下降引起了包氣帶厚度和結(jié)構(gòu)的變化,使包氣帶入滲系數(shù)變化,而導(dǎo)致地下水補(bǔ)給量減少。
當(dāng)前,在地下水資源的開發(fā)利用中,存在如下幾方面的問題:
1)地下水資源緊缺和水資源浪費并存。近20年來,全市用水量急劇增長,地下水開采量每年不斷增加。目前,已有部分地區(qū)地下水處于超采狀態(tài)。同時,水資源浪費問題仍相當(dāng)突出。
2)地下水資源污染嚴(yán)重。由于工業(yè)和生活污水排放量增加,以及受農(nóng)業(yè)大量使用農(nóng)藥、化肥的影響,地下水污染問題日益突出。地下水污染嚴(yán)重地區(qū)主要分布在城鎮(zhèn)周圍、排污河道兩側(cè)、地表污染水體分布區(qū)及引污農(nóng)灌區(qū)等。地下水環(huán)境污染呈現(xiàn)出由點到面、由城市向農(nóng)村擴(kuò)展的趨勢。
3)不合理開采地下水誘發(fā)地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問題。部分地區(qū)因不合理開采地下水,出現(xiàn)地下水位持續(xù)下降,形成區(qū)域地下水位降落漏斗。區(qū)域地下水位下降還使平原或盆地濕地萎縮或消失,地表植被破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境退化。
農(nóng)村水井質(zhì)量普遍偏低,布局不合理,造成區(qū)域地下水資源開采不平衡,上下含水層、咸淡含水層混合,資源利用率下降。
地下水是盤錦市工農(nóng)業(yè)用水的重要供水水源。目前,地下水資源開發(fā)利用存在著缺乏規(guī)劃和管理、嚴(yán)重超量開采、水位持續(xù)下降、城市地下水受到普遍污染等問題,直接影響到地下水資源持續(xù)利用和保護(hù)。為減輕這些影響和威脅,需要立即對地下水資源實施永久持續(xù)利用的戰(zhàn)略。
積極開發(fā)利用地下水資源和實行全面節(jié)約用水,使地下水資源的開發(fā)利用獲得最大的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益,滿足社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水量和水質(zhì)的日益增長的需求,同時維護(hù)地下水資源的水文、生物和化學(xué)等方面的自然功能。合理、充分地利用地下水資源,使得經(jīng)濟(jì)建設(shè)與地下水資源保護(hù)同步發(fā)展。具體目標(biāo)如下:
1)在地下水長期供求計劃和地下水資源評價方面。實現(xiàn)或滿足可持續(xù)發(fā)展對淡水資源的需求,供求計劃要以國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展與國土整治規(guī)劃為依據(jù),在地下水資源評價工作的基礎(chǔ)上,按照供需原理和綜合平衡原則來制定。地下水長期供求計劃必須納入盤錦市的發(fā)展計劃和規(guī)劃,并且有現(xiàn)實性和連續(xù)性;應(yīng)全面掌握地下水資源評價技術(shù),并組織財力、人力和機(jī)構(gòu)加以應(yīng)用,為制定地下水長期供求計劃提供有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或依據(jù)。
2)在地下水資源可持續(xù)利用與保護(hù)方面。合理開發(fā)可供利用的地下水源地,采用管理和補(bǔ)給技術(shù),控制地下水嚴(yán)重超量開采區(qū)的地下水污染的蔓延和嚴(yán)重超量開采,逐步做到采補(bǔ)平衡。健全法制,把地下水資源保護(hù)納入法制軌道,實現(xiàn)地下水資源的合理開發(fā)和保護(hù)。
3)在水環(huán)境污染控制和污水資源化方面。采取污染排放物總量控制辦法,使遼河、大遼河等水環(huán)境達(dá)到地面水四級標(biāo)準(zhǔn)。城市污水處理率達(dá)50%以上,工業(yè)廢水處理率達(dá)到80%以上。
地下水參與自然界的水文循環(huán),與地表水、大氣降水之間相互聯(lián)系,相互轉(zhuǎn)化,組成統(tǒng)一的整體。地下水隱伏埋藏于地下巖層中,具有相互獨立的儲存空間和滲流系統(tǒng),它的形成、分布和運移主要受地質(zhì)和水文地質(zhì)條件控制。因此,地下水的開發(fā)利用必須遵循地下水資源本身所具有的客觀規(guī)律,需要在查明含水層系統(tǒng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、介質(zhì)分布,地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理地確定地下水的開采地段、開采層位、開采布局和開采量。
正確認(rèn)識地下水資源的這種客觀規(guī)律和作用,對于正確制定水資源戰(zhàn)略和治水方針,調(diào)整水利工程部署,具有十分重要的意義。堅持“人與自然和諧共存”的發(fā)展方針和以水資源的可持續(xù)利用支持社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,充分發(fā)揮地下水的優(yōu)勢,把有限的地下水納入合理開發(fā)、經(jīng)濟(jì)利用和科學(xué)管理軌道,實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用,是重要的戰(zhàn)略任務(wù)。為此,應(yīng)調(diào)整地下水開發(fā)利用思路,實施以下水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
1)按地下水資源賦存和分布規(guī)律,實施區(qū)域地下水資源和開發(fā)與保護(hù)戰(zhàn)略;
2)加強(qiáng)地下水人工調(diào)蓄工程建設(shè),從以地表調(diào)蓄為主向地表、地下聯(lián)合調(diào)蓄轉(zhuǎn)變;
3)加強(qiáng)地下水資源的儲備,從無序應(yīng)急供水向有序應(yīng)急供水轉(zhuǎn)變;
4)建立地下水資源保護(hù)帶,有效防止地下水污染。
1)采補(bǔ)平衡,持續(xù)利用。根據(jù)地下水補(bǔ)給和儲存條件,按照采補(bǔ)平衡的原則,調(diào)整優(yōu)化地下水開采布局和用水結(jié)構(gòu)。超采區(qū)壓縮開采量,有資源潛力的地區(qū)擴(kuò)大開采量,基本做到采補(bǔ)平衡,實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用。
2)深層為主、淺層適度,咸淡結(jié)合。盤錦市大部分地區(qū)以開發(fā)深層地下水為主。在淺層地下水資源豐富、開發(fā)利用后又不產(chǎn)生稱為大環(huán)境地質(zhì)問題的地區(qū),可有計劃地適度開發(fā)淺層水資源。在底下咸水分布區(qū),可應(yīng)用抽咸補(bǔ)淡、淡咸混合等技術(shù),合理利用咸水資源。
3)合理調(diào)空,以豐補(bǔ)欠。充分利用含水層分布廣、儲存空間大。調(diào)空能力強(qiáng)的特點和優(yōu)勢,合理調(diào)空地下水位,增加地下儲水空間,提高降水的有效入滲量,減少蒸發(fā)、蒸騰損失,有效利用土壤水。
4)保護(hù)水質(zhì),優(yōu)質(zhì)優(yōu)用。采取有效措施,保護(hù)地下水資源,嚴(yán)格控制和防御地下水污染。按照優(yōu)先滿足人民生活和用水需求,兼顧工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水的序次和原則,合理開發(fā)利用地下水。
5)聯(lián)合調(diào)蓄,統(tǒng)籌兼顧。堅持地表水地下水資源統(tǒng)籌兼顧原則。水資源調(diào)蓄要實行從以地表調(diào)蓄為主向地表、地下聯(lián)合調(diào)蓄的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,從粉發(fā)揮地表水庫和地下水庫各自的優(yōu)勢,取長補(bǔ)短,優(yōu)勢互補(bǔ),綜合開發(fā)利用水資源。按照不同地區(qū)的水文地質(zhì)條件,調(diào)整優(yōu)化地下水開發(fā)布局和用水結(jié)構(gòu)。
6)綜合規(guī)劃,科學(xué)管理。根據(jù)底下水資源施工分布特點,結(jié)合經(jīng)濟(jì)區(qū)域發(fā)展布局和生態(tài)環(huán)境建設(shè)需要,從和規(guī)劃底下水的開發(fā)利用與保護(hù)戰(zhàn)略,建立科學(xué)的管理制度和技術(shù)保障體系。