儲廣耕,薛秋芳,齊 靜
(聊城市河道工程管理處,山東 聊城 252000)
聊城市有著豐富的雨洪水資源,但一直以來,由于攔蓄措施有限,大部分雨洪水資源并沒有得到有效利用。與此同時,為滿足區(qū)域內(nèi)用水缺口,全市范圍內(nèi)建設了相當數(shù)量的地下水取水井,用于開發(fā)利用地下水資源。過渡的地下水超采造成了大范圍的地下水漏斗區(qū),形成了嚴重的地質(zhì)災害,并隨之出現(xiàn)了一系列復雜的生態(tài)問題。
為此,聊城市從兩方面著手:一是加快開發(fā)非常規(guī)水資源,將早已透支的地下水源替代出來;二是引水補源,利用地表水回灌補給地下水漏斗區(qū),還原超采區(qū)原有的地質(zhì)生態(tài),從而根除或部分緩解出現(xiàn)的地質(zhì)災害。通過實施雨洪資源利用工程,統(tǒng)籌規(guī)劃和合理調(diào)度,在未來能夠蓄積出大量可供利用的非常規(guī)水源,從而創(chuàng)造出滿足超采區(qū)治理的有力條件。
通過開發(fā)雨洪水源替代地下水開采,以及將凈化后的雨洪水源回灌地下等措施可顯著改善超采區(qū)狀況,促使地下水位逐年回升。根據(jù)總的實施規(guī)模以及規(guī)劃雨洪資源利用工程的實施進度,通過壓采及人工回灌等措施,確定將在2030年之前完成研究區(qū)地下水超采治理工作。其中,近期規(guī)劃年(2016—2020年),通過開發(fā)利用雨洪水資源,替代地下水源等措施,使全市各縣(市、區(qū))深層承壓水超采區(qū)全部完成整治,淺層地下水超采區(qū)埋深回落至18 m以下;遠期規(guī)劃年(2021—2032年),通過開發(fā)雨洪水資源替代地下水、將凈化后的雨洪水源回灌地下等措施,完成研究區(qū)全部淺層地下水超采區(qū)修復。
由于承壓水井埋藏深度均較深,且對水質(zhì)變化較為敏感,輕微污染物就會造成其水質(zhì)污染,因此對于承壓水超采區(qū)治理不宜采用人工回灌的方式,最好通過開發(fā)替代水源,封存、封填原有的地下水井,嚴格限制開采,使深層承壓水位慢慢自然恢復。在規(guī)劃年內(nèi),對研究區(qū)內(nèi)深層承壓水井全部完成封填。
研究區(qū)淺層地下水超采區(qū)面積較大,且超采嚴重,由于埋深較淺,地下水滲漏補給速度快,因此適宜采用人工回灌的方式恢復其地下水位。在具體操作上,臨清、冠縣引漳衛(wèi)河水回灌地下水超采區(qū),莘縣、東昌府區(qū)引金堤河和徒駭河水回灌地下水超采區(qū),高唐、茌平引徒駭河水回灌地下水超采區(qū)。由于地表水水質(zhì)較差,而淺層地下水水質(zhì)較好,因此,用地表水回灌地下水超采區(qū)之前,應采取措施對其水質(zhì)進行充分地水質(zhì)凈化。
對于深層承壓水超采區(qū),其主要治理思路為采取封存?zhèn)溆没蛘呤怯谰锰盥竦奶幚矸绞剑P停區(qū)域內(nèi)的深層承壓水取水井。對于成井質(zhì)量高、開采條件好,符合應急備用水源條件的地下水取水井,作為應急備用水源封存?zhèn)溆?,在出現(xiàn)突發(fā)性供水安全事件或極端干旱時啟用,對于其他地下水井按計劃進行填埋。2016—2020年,全市封存?zhèn)溆蒙顚映袎核_采井300眼,永久填埋深層承壓水開采井34眼,共壓減深層承壓水6 131.9×104m3。
為滿足集蓄雨洪水資源,實施地下水超采區(qū)人工回灌的要求,需要配套建設一系列水庫及攔蓄工程,攔蓄利用當?shù)赜旰樗Y源,滿足地下水回灌需求。
1)規(guī)劃中的衛(wèi)東地下水庫位于臨清市西部,水庫西以衛(wèi)運河為界,東到引黃三干渠、六干渠,北至臨清夏津縣界,南到尚潘渠,涉及面積約330 km2。衛(wèi)東地下水庫以漳衛(wèi)河雨洪水為主要供水水源,建成后通過豐補枯采等措施,涵養(yǎng)當?shù)氐叵滤?,增加土壤含水量,改善土壤墑情。地下水位控制?5~20 m,規(guī)劃總庫容 1.0×107m3,占地約 6.67 hm2。
2)趙王河水庫設計總庫容837.6×104m3,調(diào)節(jié)庫容 585×104m3,年設計入庫量 1 779.8×104m3,年供水量1 523×104m3。水庫建成后,可調(diào)蓄趙王河、金堤河雨洪水資源。
3)古云水庫位于莘縣古云鎮(zhèn)與大張鎮(zhèn)交界處,在古云鎮(zhèn)秦莊、岳莊以東,文明寨、崔莊以西區(qū)域。古云水庫設計總庫容550.6×104m3,設計死庫容 139.4×104m3,調(diào)蓄庫容 411.2×104m3,該水庫設計建成后可調(diào)蓄徒駭河及金堤河雨洪水資源。
4)高唐縣河道攔蓄工程包括對唐公溝、沙河溝及其支流進行擴挖清淤,改建涵閘8座,新建涵閘3座,清淤河道275 km等;茌平縣河道攔蓄工程包括對茌新河8.3 km進行清淤擴挖,對七里河8.3 km進行清淤擴挖,對管氏河11 km進行清淤擴挖,配套沿線涵閘20座。通過以上工程可調(diào)蓄利用漳衛(wèi)河、金堤河、徒駭河及其支流的雨洪水,置換出地下水,同時滿足地下水回灌補源的需要。
在各河流及其支流、各水利工程之間建設水系連通工程,形成回灌區(qū)“蓄排結合、庫河相連”的水利網(wǎng)絡,兼有防洪排澇、灌溉輸水、雨洪利用、地下補源,中水輸送等多種功能。通過河渠連通工程和相應連通的配套建筑物,基本實現(xiàn)回灌區(qū)主要河流、渠道、水庫的連通,使河河(渠)連通,庫河(渠)連通、庫庫連通,最終達到水資源聯(lián)合調(diào)度和配置的目的。
在徒駭河、漳衛(wèi)河、金堤河規(guī)劃建設人工濕地6處,總設計處理規(guī)模18×104t/d。建設表面流人工濕地100 hm2,人工植物浮床5萬m2,潛流人工濕地53.33 hm2。綜合采用河道凈化、生態(tài)過濾、納米曝氣、復合垂直流等新技術、新工藝控制水污染,采用蘆葦、蒲草、水蔥、菹草、千屈菜、風車草、睡蓮等水生植物治理污染,改善水體水質(zhì)。通過人工濕地處理凈化,使調(diào)引雨洪水至少達到Ⅲ類水標準,基本滿足回灌地下水的水質(zhì)要求。
聊城市有2條黃河故道,一條位于莘縣—冠縣—臨清—高唐一線;另一條為黃河第二次大遷徙留下的故道,位于陽谷—東昌府區(qū)—東阿—茌平一線。由于黃河故道區(qū)土壤以沙質(zhì)為主,土壤透性好,因此考慮在黃河故道區(qū)建設引水補源工程,引用地表水,對地下水超采區(qū)進行人工回灌。
以黃河故道區(qū)作為引水補源工程的建設范圍,對東昌府區(qū)、臨清市、冠縣、莘縣、茌平縣、高唐縣等區(qū)域內(nèi)地下水超采區(qū)進行人工回灌。通過建設引水渠道將地表水引入補源區(qū),在補源區(qū)建設滲水渠道作為回灌明渠,同時配套建設滲水井進行深層回灌。規(guī)劃建設飲水渠500 km,回灌渠200 km,回灌井2 000處,以滿足全市超采區(qū)人工回灌的需要。
通過以上水庫建設、河道攔蓄、水系連通、人工濕地建設、引水補源等工程措施,可有效保障雨洪水回灌地下,從而控制地下水位在臨界水位以上,維持地下水的采補平衡,達到地下水超采區(qū)治理的目的。利用人工濕地凈化回灌雨洪水,能夠改善地下水質(zhì),有利于地下水資源的可持續(xù)開發(fā)利用。