南水北調(diào)店子水庫(kù)對(duì)冠縣水資源供需影響探析

楊　濤，凌　新

(山東省冠縣水務(wù)局，山東 聊城 252500)

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南水北調(diào)店子水庫(kù)對(duì)冠縣水資源供需影響探析

楊濤，凌新

(山東省冠縣水務(wù)局，山東 聊城 252500)

文章對(duì)冠縣水資源供水現(xiàn)狀及長(zhǎng)期開(kāi)采地下水資源帶來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行了闡述，就南水北調(diào)配套工程店子水庫(kù)對(duì)冠縣水資源的重要影響進(jìn)行了分析，指出了項(xiàng)目實(shí)施的必要性和戰(zhàn)略意義。

水資源；地下水開(kāi)采；水庫(kù)；長(zhǎng)江水

冠縣位于魯、冀、豫三省交界處，是山東省的西大門；冠縣西以漳衛(wèi)河為界與河北省館陶縣、大名縣相望，東隔馬頰河與東昌府區(qū)為鄰，南與莘縣接壤，北與臨清市毗連；境內(nèi)交通四通八達(dá)，邯濟(jì)鐵路、青蘭高速公路、309國(guó)道東西穿越縣境，京九、京開(kāi)公路縱貫?zāi)媳?。冠縣是國(guó)家重要的糧棉油生產(chǎn)基地縣、全國(guó)糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣和名特優(yōu)果品生產(chǎn)基地，形成了林果、蔬菜、畜牧、油料、育種五大支柱產(chǎn)業(yè)；也是全國(guó)平原綠化先進(jìn)縣、造林綠化百?gòu)?qiáng)縣和著名的“鴨梨之鄉(xiāng)”。

隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，冠縣城鎮(zhèn)建設(shè)及各項(xiàng)社會(huì)事業(yè)均取得了重大發(fā)展。但冠縣工業(yè)及生活用水主要依靠開(kāi)采地下水，近年來(lái)，隨著需水量的增加，地下水資源開(kāi)采量逐年增加，導(dǎo)致水源地及周邊地下水位持續(xù)下降，形成大面積漏斗區(qū)，并且還在不斷擴(kuò)大。冠縣供水水源單一，地下水超量開(kāi)采，地下水水質(zhì)超標(biāo)，水資源緊缺已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，供水緊張已嚴(yán)重地影響到城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活。為了有效扼制這種狀況持續(xù)發(fā)展，保障冠縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，建設(shè)必要的供水工程已迫在眉睫。

1　冠縣水資源供水現(xiàn)狀

1.1生活供水

1.1.1城區(qū)生活供水

冠縣城區(qū)建成區(qū)面積25 km2，城區(qū)人口8.22萬(wàn)人。城區(qū)生活用水分別由自來(lái)水公司供水和鄰近鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水兩部分。自來(lái)水公司有第一水廠和第二水廠，設(shè)計(jì)供水規(guī)模1.5萬(wàn) m3/d，水源均為深層地下水，現(xiàn)狀年均供水量170萬(wàn) m3，合日供水0.47萬(wàn) m3/d；臨近鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水中心每年向城區(qū)供水143萬(wàn) m3；現(xiàn)狀城區(qū)居民生活總用水量為313萬(wàn) m3，合日用水量0.86萬(wàn) m3/d；

1.1.2農(nóng)村生活用水

冠縣貧水區(qū)、咸水區(qū)及高氟水區(qū)占全縣面積的62%，涉及人口占全縣總?cè)丝诘?1%。貧水區(qū)主要分布在黃河故道及西部高亢地區(qū)，涉及人口23.65萬(wàn)人；苦咸水區(qū)分布在縣東部馬頰河沿岸，涉及人口13.94萬(wàn)；高氟水區(qū)主要分布東古城及桑阿鎮(zhèn)、定遠(yuǎn)寨。

近年來(lái)，冠縣農(nóng)村人畜供水工程建設(shè)發(fā)展較快，到目前為止，全縣754個(gè)村莊全部用上了自來(lái)水，現(xiàn)狀年用水量401萬(wàn) m3，供水水源全部為深機(jī)井開(kāi)采深層地下水，供水中心以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位建設(shè)，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)1～2處，全縣共建水廠25處供水中心。

1.2生產(chǎn)供水

1.2.1農(nóng)業(yè)供水

冠縣農(nóng)業(yè)供水系統(tǒng)主要依靠河道和灌溉渠系，冠縣西部為衛(wèi)運(yùn)河流域，東部為馬頰河流域，境內(nèi)有一干渠、老二干渠、新二干渠、三干渠、青年渠、長(zhǎng)順渠、鴻雁渠等7條主要干渠，均可控制流域面積100 km2左右，還9條可控制流域面積為30～100 km2的支渠。為抗旱保收，二十世紀(jì)80年代，先后在衛(wèi)運(yùn)河修建了班莊、乜村揚(yáng)水站，提水能力分別為20 m3/s和7 m3/s，90年代在位山三干渠上先后修建了岳胡莊、倪屯、駱駝山、范寨等提水工程，總提水能力達(dá)40 m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積95萬(wàn)畝。另外井灌也是冠縣農(nóng)業(yè)用水主要水源，現(xiàn)狀全縣有機(jī)井19 449眼，基本配套完好。農(nóng)田水利工程建設(shè)，基本可實(shí)現(xiàn)澇能排、旱能灌，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)狀農(nóng)業(yè)灌溉用水量20 476萬(wàn) m3。

1.2.2工業(yè)用水

冠縣大力實(shí)施工業(yè)帶動(dòng)及工業(yè)強(qiáng)縣戰(zhàn)略，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)由2005年的85家發(fā)展到228家，培植壯大了精品鋼板生產(chǎn)、紡織印染服裝、機(jī)械機(jī)電制造、農(nóng)副產(chǎn)品加工等四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，還形成了生物質(zhì)發(fā)電、生物柴油等為主體的環(huán)保新能源產(chǎn)業(yè)。目前冠縣工業(yè)用水絕大部分為企業(yè)自備井開(kāi)采地下水，年用水量1 960萬(wàn) m3。

2　現(xiàn)狀供水存在的問(wèn)題

2.1水資源供需矛盾日益加劇

隨著冠縣城鎮(zhèn)化建設(shè)的迅速推進(jìn)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水、城鎮(zhèn)生活用水及農(nóng)村人畜飲用水量迅速增加。根據(jù)冠縣水資源平衡計(jì)算，綜合考慮節(jié)約用水、技術(shù)進(jìn)步、污水處理回用等各因素，在不考慮引用長(zhǎng)江水量的情況下，由不同水平年需水量和可供水量預(yù)測(cè)，進(jìn)行供需平衡分析。不同水平年、不同保證率供需平衡分析成果見(jiàn)表1。

由供需平衡可以看出，無(wú)論現(xiàn)狀年還是規(guī)劃年，冠縣可供水量均不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，現(xiàn)狀年由于用水水平不高，同時(shí)受水源和供水工程條件限制，缺水量較大；規(guī)劃水平，由于節(jié)水力度不斷增加，特別是農(nóng)業(yè)節(jié)水，有效降低農(nóng)業(yè)灌溉需水量，同時(shí)考慮增加淺層地下水資源開(kāi)采量，水資源缺口有所減小。

2.2淺層地下水質(zhì)問(wèn)題嚴(yán)重

冠縣62%以上面積的淺層地下水存在碘、鹽、氟嚴(yán)重超標(biāo)問(wèn)題，長(zhǎng)期飲用會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人民群眾的身體健康。因此冠縣城鄉(xiāng)供水不得不開(kāi)采深層地下水，導(dǎo)致深層水位不斷下降。

表1　不考慮長(zhǎng)江水量冠縣不同水平年、不同保證率供需平衡分析成果表　萬(wàn)m3

2.3地下水超采嚴(yán)重

目前，現(xiàn)有水利工程調(diào)蓄能力不足，缺乏以豐補(bǔ)枯的措施，地表水資源有效利用率不高，存在工程性缺水問(wèn)題。除農(nóng)業(yè)灌溉可以利用部分地表水外，工業(yè)用水、生活用水和井灌區(qū)灌溉用水全部開(kāi)采地下水，造成地下水超采嚴(yán)重。根據(jù)2014年10月1日觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，地下水最大埋深為27.14 m，全縣已形成面積為884 km2地下水開(kāi)采漏斗區(qū)，占全縣面積的76.7%。由于淺層地下水質(zhì)問(wèn)題，除井灌區(qū)農(nóng)田灌溉外，生活用水、工業(yè)用水全部為深層地下水，現(xiàn)在許多工廠企業(yè)已向300～500 m深層取水，深層地下水補(bǔ)給困難，隨著開(kāi)采量不斷加大，將對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生難以修復(fù)的災(zāi)害。

3　店子水庫(kù)對(duì)水資源供水影響

店子水庫(kù)作為南水北調(diào)工程配套水庫(kù)，調(diào)蓄南水北調(diào)分配水量是其主要功能，店子水庫(kù)南水北調(diào)充庫(kù)水量1 633萬(wàn) m3，年供水量1 478萬(wàn) m3，日供水能力4.05萬(wàn) m3/d，供水流量0.47 m3/s；水庫(kù)庫(kù)底高程為37.0 m，死庫(kù)容為137萬(wàn) m3，死水位39.0 m；水庫(kù)設(shè)計(jì)最高水位44.62 m，相應(yīng)總庫(kù)容為708萬(wàn) m3。

店子水庫(kù)向城區(qū)新建供水管道，根據(jù)用戶用水情況，將店子水庫(kù)的長(zhǎng)江水輸送至水廠或者向工業(yè)企業(yè)直接供水，滿足用戶用水需求。通過(guò)新增長(zhǎng)江水量，增加冠縣可供水量，置換部分深層地下水的開(kāi)采量，有效緩解地下水超采所引發(fā)的生態(tài)環(huán)境惡化和地質(zhì)災(zāi)害，逐步改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況，為冠縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好、又快發(fā)展創(chuàng)造條件。

3.1改善城區(qū)供水矛盾

目前，冠縣城區(qū)現(xiàn)狀供水能力不足，供需矛盾日益突出。冠縣城區(qū)供水分為自來(lái)水系統(tǒng)和自備水源兩種，自來(lái)水主要以以城區(qū)機(jī)關(guān)事業(yè)單位、居民生活和市政用水為主要供水對(duì)象，工業(yè)用水以自備井開(kāi)采地下水為主。近年來(lái)，由于城區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)發(fā)展迅速，私營(yíng)企業(yè)如雨后春筍，房地產(chǎn)業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓬勃，需水量大幅度增加，供需矛盾日趨尖銳，單純依靠地下水源地供水已解決不了日益增加的供需矛盾，必須尋找新水源，南水北調(diào)店子水庫(kù)引用長(zhǎng)江水為城市工業(yè)供水后，可有效緩解城區(qū)供水矛盾。

3.2改善區(qū)域環(huán)境狀況

冠縣工業(yè)及生活用水主要依靠開(kāi)采地下水，且受淺層地下水水質(zhì)影響，深層地下水開(kāi)采量很大。近年來(lái)，隨著需水量的增加，地下水資源開(kāi)采量逐年增加，導(dǎo)致水源地及周邊地下水位持續(xù)下降，形成大面積漏斗區(qū)；冠縣工業(yè)的迅速發(fā)展，形成了精品鋼板生產(chǎn)、紡織印染服裝、機(jī)械機(jī)電制造、農(nóng)副產(chǎn)品加工等四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，工業(yè)用水量越來(lái)越大，城區(qū)自備水源用戶多，致使城區(qū)地下水嚴(yán)重超采，地下水水位急劇下降，形成了以城區(qū)為中心的漏斗區(qū)，漏斗面積達(dá)884 km2，占全縣土地面積的76.7%，且每年還在繼續(xù)擴(kuò)大，地下水埋深已達(dá)27.10 m。地下水位持續(xù)下降，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境趨向惡化，造成土地沙化退化、林木生長(zhǎng)滯緩、河流干涸，地下水環(huán)境不斷惡化等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生地裂縫、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，并引發(fā)樓房裂縫甚至倒塌等次生災(zāi)害，同時(shí)也對(duì)周邊農(nóng)村生活及生產(chǎn)用水產(chǎn)生不利影響。為了有效扼制這種狀況持續(xù)發(fā)展，必須開(kāi)辟新的水源，增加地表水資源利用量，減少地下水開(kāi)采量，逐漸使地下水資源量得以恢復(fù)，并趨于采補(bǔ)平衡，以緩解并改善由于地下水超采所引起的諸多問(wèn)題。因此，興建店子水庫(kù)，增加調(diào)引長(zhǎng)江水，減少地下水開(kāi)采量是非常必要的。

3.3實(shí)現(xiàn)多水源聯(lián)合調(diào)度、提高城市供水保證程度的需要

目前冠縣供水水源單一，除部分農(nóng)田灌溉采用地表水外，生活用水、工業(yè)用水均為地下水源，水源結(jié)構(gòu)單一，特別近年來(lái)用水量不斷增長(zhǎng)，降水量偏少，地下水補(bǔ)給有限，水源地嚴(yán)重超采，產(chǎn)生諸多地下水環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)也給城市供水帶來(lái)很大威脅，供水保證程度不高。通過(guò)興建店子水庫(kù)，可以有效利用長(zhǎng)江水，形成多水源聯(lián)合優(yōu)化供水的城市供水格局，可極大提高城市供水保證程度。

3.4為冠縣水資源持續(xù)科學(xué)利用提供可靠保障

店子水庫(kù)將所分配水量進(jìn)行調(diào)蓄后，根據(jù)用水戶用水過(guò)程進(jìn)行水量再分配。在考慮節(jié)水、污水處理回用、增加地下水開(kāi)采量等條件下，不同水平年、不同保證率供需平衡分析成果見(jiàn)表2。

表2　考慮長(zhǎng)江水量冠縣不同水平年、不同保證率供需平衡分析成果表　萬(wàn)m3

在引用了長(zhǎng)江水后，規(guī)劃水平年冠縣水資源可供水量增加1 633萬(wàn) m3，其缺水量有所減少，缺水程度有所降低，為冠縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供可靠水資源支撐。

4　結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)東線一期工程冠縣店子水庫(kù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)第一期工程魯北輸水干線在冠縣的分水任務(wù)，調(diào)蓄其所分配的長(zhǎng)江水量，解決干線分水與用戶用水之間的時(shí)空分配矛盾，提高供水保證程度；同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)厮?、黃河水、衛(wèi)運(yùn)河水及長(zhǎng)江水的聯(lián)合運(yùn)用，并通過(guò)長(zhǎng)江水供給，減少區(qū)域地下水特別是深層地下水的開(kāi)采量，緩解由于地下水超采引發(fā)的生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)問(wèn)題，逐漸改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況，為冠縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展提供水源保障。

2016-04-07

楊濤(1976-)，男，山東聊城人，助理工程師，主要從事水利建設(shè)和管理工作。

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