沈麗峰
(山西省臨汾市堯都區(qū)水資辦,山西臨汾 041000)
堯都區(qū)地下水位止降回升策略
沈麗峰
(山西省臨汾市堯都區(qū)水資辦,山西臨汾 041000)
堯都區(qū)超采區(qū)水位回升了,可是周邊水位卻下降了。如何使地下水位止降回升,完成政府考核指標,達到人水和諧,是我們必須面臨的問題。就水文地質概況、用水總量情況、典型井水位變化進行了綜合分析,根據采煤漏水平均噸煤排水量,推算出堯都區(qū)采煤排水量達4 900萬噸,大于堯都區(qū)水資源總量的1/3,提出了改變采煤方式、控制采煤漏水;利用雨洪資源;建立集雨旱井、實現雨污分流;搞好水土保持、實行綠地鎖水;優(yōu)化工業(yè)布局、全面實施工業(yè)、農業(yè)、生活節(jié)水;增加中水利用量、順應省級規(guī)劃、開發(fā)利用客水、遠距離調水;嚴格取水許可制度等一系列措施。
漏斗;超采區(qū);中水;采煤漏水;洪灌
臨汾市堯都區(qū)位于華北地區(qū),面積1 316 km3,地下水資源短缺,人均占有水資源量136.86 m3/a,遠低于人均1 000 m3/a的嚴重缺水界限,由于地下水過量開采,1975年以來,逐步形成地下水開采漏斗,其中有123 km2的范圍,被省水利廳認可為臨汾市堯都區(qū)地下水超采區(qū)。隨著工農業(yè)生產對水資源需求量的增加,水資源量短缺已經成為經濟發(fā)展的瓶頸。2013年以來地下水位止降回升又成為政府考核指標之一。
堯都區(qū)是臨汾市政府所在地,即地貌上的臨汾地塹所在地。東西兩側為山地,中間為斷陷盆地。盆地的近山前地帶為洪積傾斜平原,汾河兩岸是由階地組成的沖積平原。地下水從四周向盆地中心匯集,東西北三個方向流量大,盆地中心因為形成了開采漏斗,南邊也有少量水補給。
根據臨汾市第二次水資源評價,堯都區(qū)水資源總量13 002萬m3,其中地下水資源量10 313萬m3,河川逕流量19 904萬m3,重復量17 215萬m3。堯都區(qū)人口95萬,根據《2011年臨汾市水資源公報》,2011年堯都區(qū)人均占有水資源量136.86 m3/a,儲水總量為17 651萬m3,其中地下水用水量6 470萬m3,地表水用水量11 121萬m3,污水回用量60萬m3。地表水用水中蓄水工程用水3 160萬m3,其中澇河水庫供水2 193萬m3(包括引沁入汾供水量1 100萬m3),巨河水庫供水780.3萬m3,其它小水庫供水187萬m3。
引水工程供水2 870萬m3(七一渠供水372萬m3,龍祠泉供城鎮(zhèn)工業(yè)、生活用水1 800萬m3,供農業(yè)用水698萬m3)。
提水工程供水5 091萬m3(包括神劉揚水站供水820萬m3,其它從汾河、澇河、巨河等地提水的小泵站供水4 271萬m3。
1933年,堯都區(qū)屯里鎮(zhèn)西蘆村開始開鑿透河井,1955年縣政府舉辦第二期打井技術培訓班,1958年開始配套打井機,70年代以后,深井建設步伐加快。1968年開發(fā)土門井片,1977年開發(fā)大蘇井片,1983年因地下水開采形成漏斗,開始啟用西部龍祠泉做為城市供水水源。為緩解供水矛盾,2003年增加土門井片做為城市供水水源。2004年9月開始引用沁河水入澇河水庫。
從收集資料分析,1975-1976年首先在開采強度較大的地段形成小的漏斗,如城北、城區(qū)一帶,1976年以后開采量猛增,至1979年漏斗已在城區(qū)一帶形成。具體下降速度:1958-1967年為0.77 m/a,1967-1976 年為2.54 m/a,1976 -1980為3.35 m/a,1980 -1988 年為 1.05 m/a,1988-1996年為 3.22 m/a,1996 -2002 年為 0.5 m/a,2002 -2011 年為 -2.13 m/a。
由此可見,1986年尤其是1996年以后,政府及水行政主管部門采取的一系列措施,如引龍祠泉水、關井壓采、開發(fā)土門水源地、劃分超采區(qū)并限制打井、引沁入汾等,對漏斗的進一步變深起到了抑制作用,超采區(qū)漏斗面積也基本穩(wěn)定,中心閉合線控制在380 m,據觀測該閉合線面積從2000年的124 km2縮小到了2011年的48 km2,漏斗中心的水位從2000年的346.55升高到了2011年的365.41 m,升高了近9 m。
但是,不得不注意到:雖然超采區(qū)的漏斗變小了,但是,由于周邊開采量的增大(開發(fā)土門水源地、東亢水源開采量增加),周邊水位下降加速,漏斗面積加大,見周邊代表井位水位變化表??梢钥闯?996~2011年賈得封侯(位于超采區(qū)東側下降了47.49 m,年降速3.17 m/a,2002 年~2011 年土門井片水位(位于超采區(qū)西側)下降了19.67 m,年降速2.19 m/a。近兩年的觀測表明:西部山區(qū)巖溶水位下降也很快,因此,如何控制周邊水位的下降,同時保持超采區(qū)不再擴大,成為我們必須面臨的課題。
單從水資源總量與供水量比較,供水量大于水資源量,因此,地下水位下降是必然。其中,做為煤炭產地,堯都區(qū)2011年煤炭產量達490萬噸,根據全國煤礦生產年均水平,噸煤排水達10 m3,堯都區(qū)2011年礦坑排水達4 900萬噸,與堯都區(qū)地下水年開采量6 470萬m3比較,是一個很大的數目,這可以說是巖溶山區(qū)(代表井位一平垣村、魏村鄉(xiāng)羊舍村)水位劇烈下降的主要原因。因此,必須控制采煤漏水,嚴禁疏干性采煤,枕頭鄉(xiāng)的枕頭村已嘗試利用礦坑排水進行供水,主要供農民用水。如何控制礦坑排水,改善利用礦坑排水,是節(jié)水的重中之重。
山西的煤炭資源稅為3.8元/噸(水資源補償費3元/噸左右,水土流失防治費0.8元/噸),而煤炭的最終用戶價是300到700元/噸,煤炭資源稅僅占煤炭銷售價格的0.5% ~10%左右。因此,提高煤炭資源稅、關停黑井、利用降壓采煤、注漿堵水、巷道堵漏、帷幕截流等方法代替疏干性排水采煤、建立采空區(qū)補償機制。探索煤礦節(jié)水的有力措施,促進采煤大戶節(jié)水,是很重要的。
洪灌就是利用雨季洪水進行灌溉,通稱培肥灌溉,通過洪灌,能把上層土壤表層的肥沃細土,腐殖質和牛糞、羊糞等沖下來,水里含有細微的泥沙顆粒和豐富的有機質,并含氮、磷、鉀,因此用洪水灌田就增強了土壤肥力和土壤的團粒結構,有利于農作物發(fā)育,同時洪灌增加了土壤含水量,有效地利用了水資源。與我區(qū)南部緊鄰的襄汾縣利用豁都峪,進行洪灌,老百姓在修建引水渠道的過程中,修建分水坪,從分水坪開始修建分水石壩,將河道一分為二,石壩之前有分水石,洪水順著河槽而下,到了分水石處,被引入兩條寬窄不同的二級渠道,然后再依次進入下一級渠道,最后流入農田。為了保證地勢較高的農田的灌溉,他們將分水口用石塊進行阻擋,以保證一部分洪水能夠流到高處的土地中,另一部分洪水順分水口而下,經過分水口后水勢變得平緩得多,年復一年洪水中所挾帶的泥沙就會沉積下來,為了不讓分水口堵塞,村民門經常將肥沃的淤泥挖出來倒在田中,既灌溉了農田,又肥沃了土壤,可謂一舉兩得。
堯都區(qū)地處華北地區(qū),地勢東西兩側高,中間低,每年的6~9月為雨季,常有很多棄水白白流走,而許多七一渠灌區(qū),龍祠泉灌區(qū),洰河灌區(qū)的農田常因水量不足不能保證灌溉,同時,我們注意到,近年來,因為機械化耕田的普及,農田大都深耕,每畝次澆水定額達150 m3/畝次,特別費水,因此,應該改造利用現有的渠系,利用山區(qū)沖流而下的洪水資源,建立洪灌系統(tǒng)。同時,在確保安全的基礎上,在適宜的地方修建水庫,進一步解決農灌問題。
在西部灰?guī)r覆蓋的山區(qū),利用合適位置設立漏庫,即促進向下滲漏的水庫,增加山區(qū)雨水滲漏,進一步發(fā)展現有的集雨旱井系統(tǒng)(堯都區(qū)現有旱井650眼,集雨量17萬m3)?,F在,城市在西擴、東擴,在城鎮(zhèn)化的過程中,利用政府規(guī)劃力量,在新近開發(fā)的地區(qū)、公園的適宜地段建造人工湖或者構造水景觀、人工濕地,增加雨水儲蓄能力,實行雨污分流。在樓盤內建立中水、新鮮水分開利用的上下水系統(tǒng),為分質供水、節(jié)約用水打好基礎。
山區(qū)的河底鄉(xiāng),枕頭鄉(xiāng)一帶五十年代曾進行過飛播,綠化效果很好,但是仍有一些山區(qū),尤其是開山炸石后的山區(qū),以及一些丘陵地帶水土流失嚴重,幾乎沒有綠化,如何因地制宜,搞好水土保持,增加森林覆蓋率,以增加水資源利用率,成為擺在面前的又一課題。在平川地區(qū),應該發(fā)展屋頂綠化,并將露天公共停車場,自行車停放場修建為鏤空路面,使雜草從空隙中生長出來,增加城市綠化面積。人行道,自行車道采用透水性地磚,不僅解決積水問題,還能平衡城市生態(tài)系統(tǒng),與集雨系統(tǒng)聯(lián)合運用,會收到不錯的效果。同時,在現有的汾河公園,九洲公園一帶,繼續(xù)堅持生態(tài)補水,建設生態(tài)堯都,靚麗堯都。
應該以水發(fā)展,嚴禁高耗水企業(yè)、高污染企業(yè)上馬,搞好水源地保護工作、搞好水平衡測試。鼓勵企業(yè)循環(huán)用水,節(jié)約用水,做好節(jié)水設施三同時。嚴格實行階梯式水價,樹立工業(yè)、農業(yè)、生活節(jié)水典型,大力推進高效節(jié)水農業(yè)。
現在有兩個污水處理廠,年污水處理量1 800萬噸,2011年僅用了60萬噸,因此應鼓勵部分工業(yè)及農業(yè)利用中水。根據山西省用水規(guī)劃將實行兩縱十橫,六河連通,縱橫南北的大水網建設,要用好其中的①臨汾—晉城線,引沁入汾設計水量用于堯都區(qū)的3 000萬m3/年,2011年僅用了1 100萬m3/年,還有進一步擴大的潛力。②黃河古賢-臨汾-運城線。③黃河禹門口—翼城線,這兩條線將增加七一水庫供水量,節(jié)省了龍祠泉通過躍進渠供給七一水庫的水量,因此可以將龍祠泉的水量多勻一些給堯都區(qū),緩解工業(yè)農業(yè)用水矛盾。
取水許可制度已經實施了很多年,打井辦證,農業(yè)用電有取水許可證可以享受優(yōu)質電價制度已經逐步深入人心,這是我們多少年不懈努力的成果,與此同時,應該看到:許多違法打井依然存在,違法打井得不到處,尤其在農村體現的更多。農村來辦證的多是為了得到用電補償,如果沒有矛盾,就不會有人舉報,更不會被處罰。因此,在農村計量用水,監(jiān)控水位,將以水位考核政府的政策進一步細化,輔助以節(jié)水獎懲機制,是很有必要的。有些村中水井打成了馬蜂窩,距離很近,如何將水權機制運用得當,既保護用水者的利益,又避免重復投資。通過宣傳,讓群眾自我監(jiān)督、和諧用水。達到人與人和諧,人與自然和諧的目標,各級政府與水行政主管部門還需要不懈地努力。
表1 周邊水位變化表
綜上,如果我們能堵住水資源量損耗的主要來源—采煤漏水,通過雨洪資源集蓄利用、雨污分流、中水利用增加水資源可利用量;通過建立山區(qū)漏庫(山區(qū)石灰?guī)r區(qū)的滲漏水庫)增加水資源入滲量;通過工業(yè)、農業(yè)、生活全面節(jié)水、開源節(jié)流;順應省局大水網建設規(guī)劃,增加客水利用;將取水許可制度落在實處,將水位止降回升指標落實到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級政府,作為考核政府指標。增加地下水位動態(tài)觀測的力度,利用已經建成的地下水位觀測網和省級聯(lián)網的地下水位自動觀測網,及時發(fā)現分析水位變化,并且與鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實際用水聯(lián)動,就一定能保住現有的超采區(qū)水位已經逐步回升的成果,使超采區(qū)周邊水位下降變緩,并最終止降回升。
P641.1
B
1004-1184(2013)05-0056-02
2013-04-28
沈麗峰(1969-),女,山西臨汾人,高級工程師,主要從事水政水資源工作。