郎洪鋼,陳寶根,朱學思
(1.河北省水文水資源勘測局,河北石家莊 050031;2.河北省衡水水文水資源勘測局,河北衡水 053000;3.河北省石家莊水文水資源勘測局,河北石家莊 050051)
河北省沿海地區包括滄州市、唐山市、秦皇島市,是我國環渤海經濟區的重要區域,也是河北省實施環京津、環渤海發展戰略的關鍵區域之一,在全國和河北省經濟發展格局中占有重要地位。但該區域水資源又較為緊缺,近年來所在的海河流域進入一個持續干旱期,同時由于上游地區社會經濟的加快發展,其用水量也在不斷增長,地處下游的河北省沿海地區入境水量迅速衰減,區域水資源短缺情勢更為嚴峻,水資源問題已經成為制約該區域社會經濟可持續發展的關鍵因素。
1.1.1 供水量
近年來,河北省沿海地區年均供水量51.6億m3。其中,地表水工程供水量11.7億m3,地下水開采量39.5億m3,污水處理回用量和雨水利用量為0.3億m3,地下水開采量占總供水量的76.6%。
地下水開采量中,淺層淡水25.5億m3,深層淡水13.5億m3,微咸水0.5億m3,分別占地下水開采量的64.5%、34.2%、1.3%。由此可見,作為后備水源的深層淡水在沿海地區地下水開采中占有相當大的比重,尤其是滄州市深層淡水開采量占地下水開采量的65.0%。
1.1.2 用水量
近年來,河北省沿海地區年均總用水量51.6億m3。其中,農業用水量33.6億m3,工業用水量8.2億m3,生活用水量9.7億m3,生態環境用水量0.1億m3。各行業用水量中,農業用水量最多,占總用水量的65.2%。
1.2.1 水資源短缺,供需矛盾尖銳
上世紀80年代以來,河北省沿海地區處于偏干旱期。同時,由于該區域社會經濟的快速增長,用水量顯著增加。若不考慮環境用水,一般年份缺水約26億m3。在地表水資源緊缺情況下,靠大量、大面積超采地下水來保障該區域經濟發展,現狀淺層地下水及深層地下水年均分別超采8.6億、9.7億m3。水資源的匱乏,使社會經濟可持續發展面臨著嚴峻的挑戰,城市供水靠擠占農業用水來保證,農業靠超采地下水來維持,水資源供需矛盾十分尖銳。
1.2.2 地表水資源超常規利用,河流生態環境惡化
由于地表水資源開發利用程度較高及上游入境水量的減少,河北省沿海地區大部分河流一般年份長年河干或僅在汛期有水。
受污水處理設施的限制,在河北省沿海地區排放廢污水量中,約有60%的廢污水未經處理即排入河道。由于河道水量很少,廢污水得不到稀釋,造成納污河道水污染嚴重。入海水量的減少造成入海口嚴重淤積,使入海河流泄洪能力大為降低,渤海灣赤潮頻發,水產養殖業受到嚴重破壞。
1.2.3 地下水超量開采引發一系列嚴重環境地質問題
地下水大量超采導致河北省沿海平原區地下水水位急劇下降,形成多個淺層地下水降落漏斗和深層地下水漏斗,造成了地面沉降、含水層疏干、海水入侵、咸淡水界面下移等嚴重環境地質問題。如,滄州市由于超開深層地下水,深層地下水水位下降顯著,形成著名的滄州漏斗,且漏斗面積不斷擴大,引發了地面沉降,滄州市處于漏斗中心,目前累計沉降量已超過2 m,年均沉降量在100 mm以上。
1.2.4 水資源利用率有待提高
現狀城鎮生活用水節水器具普及率低,不足10%;自來水管網漏失率較高,一般超過15%,公共事業用水定額明顯偏高。工業用水除老企業和縣鎮工業生產工藝落后、管理水平低外,工業行業、產品結構和布局也與水資源條件不相適應。農業目前節水灌溉面積僅為有效灌溉面積的45%左右,灌溉制度和農業種植結構不盡合理,灌溉水利用系數低,經濟效益差。
根據河北省沿海地區社會經濟需求和水資源現狀,制定切實可行的水資源規劃,對水資源進行優化配置或合理配置,使有限水資源發揮最大綜合效益。取水許可管理要進一步科學化,在加強建設項目水資源論證工作的同時,從審批程序、許可總量、計劃用水、日常管理等環節進行規范。取水許可要實行總量控制,用水計劃要逐級下達、逐級控制和落實,使市、縣各級互相協調統一。對于地下水超采區,應采取有力措施嚴格控制地下水的開采,并制定相應的措施和辦法,緩解和逐步改變超采狀況。屬于嚴重超采區的地區,禁止新的大耗水量建設項目上馬,對已建項目不得擴大取水量。
建立合理的水價形成機制,合理確定水價,發揮水價在水資源配置中的調節作用,運用價格杠桿來達到節約用水的目的。水價太低,不利于節約用水,也不利于供水事業發展。要積極探索,堅持市場化、產業化方向,使水價能夠反映水資源的稀缺和供水成本,建立一套符合社會主義市場經濟發展要求的水價形成機制和管理體制,限制不合理用水和超計劃用水,促進全社會節約用水。河北省已制定了全省各行業用水定額,為沿海地區推行定額用水累進加價制度奠定了堅實的基礎。
節約用水是解決區域水資源短缺最有效的方法。因此,要采用多種方式進行節約用水宣傳,使人們真正了解水資源短缺現狀,認識到水資源的寶貴,自覺樹立節水觀念,提高全社會的水憂患和節水意識,時時處處珍惜水資源,保護水資源。
(1)農業節水:各用水行業中農業是用水大戶,并且節水潛力很大,必須著力抓好農業節水。節水的工程措施、農藝措施要和科學管理結合起來。要加大高效節水工程建設力度,因地制宜地采用渠灌、管灌、噴灌、滴灌等多種節水措施,全面提高水的利用率,大幅度降低作物耗水量,逐步增加節水灌溉面積。無論是灌溉農業還是旱作農業,都應采用農藝節水措施,推廣地膜覆蓋、秸稈還田、集雨保水等。此外,在沿海地區還應適當調整種植結構,減少耗水量較大的水稻種植面積,大力發展低耗水、高效益、抗災能力強的旱作物,逐步建立起高效節水的農業種植模式。
(2)工業節水:一是根據水資源的變化情況,調整產業布局、產業規模和產業結構。水資源的緊缺現狀要求對耗水量大的工業企業做出調整,保證效益好、消耗水少、污染輕的工業企業的用水需要。鼓勵發展低消耗水型產業,逐步淘汰消耗水量大的落后生產工藝、技術和設備。二是制定行業節水規劃并強制實施用水標準定額,不斷降低耗水量和排水量,提高工業用水的重復利用率。三是搞好廢水綜合利用,提高重復利用率,節約水源,逐步實現“零”排放。重點抓好化工、冶金、造紙、釀造等廢水綜合利用。四是創造條件實施分質供水,優質優用。
(3)生活節水:大力開發、推廣、使用生活節水設施和器具。新建民用建筑要普遍安裝符合節水要求的用水設施。適當調整、提高生活用水水價,通過經濟手段促進生活節水。城鎮供水系統要適當加大投入,逐步降低管網漏失率,采取措施力爭盡早降到8%以內。
河北省沿海地區水資源短缺,除采取各種節水措施外,還必須采用各種措施開辟新水源,盡可能增加可供水量。
(1)興建平原水庫及閘壩:為提高地表水的利用率,盡可能多地攔蓄雨洪資源及調節上游的來水,在區域內的適宜地點和河流建設平原水庫及閘壩。
(2)微咸水利用:河北省沿海平原區微咸水資源量較為豐富,達到9.2億m3。因此,農業生產中應采用咸淡水混灌及輪灌技術,對微咸水加以利用。同時,還可以將微咸水用于水產養殖及工業循環冷卻系統,城鎮生活用水中用微咸水代替部分淡水,以減少優質淡水的用量。
(3)海水直接利用:海水直接利用的途徑多、用水量大,在緩解沿海地區缺水問題上占有重要地位。在發達國家,海水冷卻廣泛用在沿海電力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、紡織、船舶、食品、醫藥等領域。河北省沿海地區利用海水資源前景廣闊,在工業布局上應優先考慮利用海水資源,逐步加大海水的利用量。
(4)海水淡化:沿海地區工業利用海水淡化雖比海水直接利用的水量少,但隨著科技進步的發展,海水淡化利用前景越來越好。目前,海水淡化成本一般4~5元/m3,如果熱電水聯產,海水淡化成本可降到4元以下,如果再發展海水綜合利用,把濃縮海水用來提取化學元素,其淡化成本還能進一步降低。我國海水淡化技術已經達到或接近國際先進水平,目前該技術已經廣泛應用于制取生活飲用水、電廠和其他工業鍋爐用水、除鹽工藝用水、純水、超純水等。“十一五”期間,河北省在沿海地區規劃了8個海水淡化工程,其中國華滄東發電公司海水淡化工程目前已投入運行。
(5)城市中水回用:城市廢污水是污染源,必須進行凈化處理,但凈化后的城市中水可以成為新的替代水資源,而且是不受季節、降雨影響的較為穩定的水資源。為了緩解水資源緊缺的問題,必須重視廢污水的再生與回用。以城市廢污水二級處理后的中水作為原水,根據需要進行深度處理,供給工業生產、城市綠化、農業灌溉、市政用水等是解決水資源短缺的最有效途徑。城市廢污水的回用可以一箭雙雕,既緩解水資源短缺的問題,又減輕對水環境的污染。
(6)礦井疏干水利用:礦井疏干水為深層承壓水,具有污染小、水質好的特點,經過適當處理可以作為工業用水或生活飲用水。此部分水量主要在唐山市區域內,目前每年礦井疏干水量約為1億m3,利用率僅25%左右,因此還有較大開發利用潛力。
跨流域調水是緩解缺水地區水資源供需矛盾的重要措施,因此要積極爭取和有效利用此部分水量。
(1)引黃濟冀工程調水:利用山東省引黃灌區三干渠輸水系統,在非灌溉季節引黃河水經立交穿衛工程入河北境內。當位山黃河來水保證率為75%時,渠首引水6.22億m3,相應調入河北省毛水量為5億m3,其中滄州市毛水量為3.0億m3。滄州大浪淀水庫以及部分配套工程,能夠為利用引黃水量提供保障。
(2)王大引水工程調水:2002年竣工的由王快水庫至大浪淀水庫的引水工程,不僅使工程沿途4萬hm2耕地的灌溉及城鎮用水有了可靠保證,特殊年份還可為大浪淀水庫補水,使大浪淀水庫有了第二條水源補給線。
(3)南水北調中線工程調水:南水北調引江中線工程分配河北省總干渠各分水口水量約為30.4億m3,其中滄州毛水量為4.5億m3。水量分配原則是:首先供城市生活和工業用水,有條件時補充農業用水和生態環境用水。
(4)灤河回調水量:南水北調工程完成后,在天津市用水得到保證時,一般年份應考慮灤河水量分配的調整,初步設想,引灤濟津可作為天津市的后備、應急水源工程,枯水年份首先滿足天津市區用水,而灤河一般年份可回調水量5億m3,其中唐山4億m3、秦皇島1億m3。
在按照國家產業結構調整政策對工業企業布局進行調整時,重污染行業的結構調整應作為重點。新建工業企業的污水處理設備及設施,應與主體工程同時設計、施工并投入運行。推行清潔生產,促進產品結構升級,做到污水達標排放。提供保障資金,加快城市污水處理廠建設,進一步提高污水的處理率。根據水資源保護規劃及水功能區劃,實行污染物排放總量控制,分解到河流沿途排污單位,加強對污水排放的監測和監督,對超標排放采取罰款等措施予以控制,促使水環境狀況逐漸得到改善。
河北省沿海地區水資源短缺,過度的水資源開發利用已造成水生態環境及地質環境的惡化。因此,在加強水資源管理、合理配置和保護的同時,要重視水資源的節約、新水源的開發及跨流域調水的有效利用,逐步使水環境得到修復,保證水資源能夠為河北省沿海地區社會經濟的可持續發展提供可靠基礎支撐。
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