王兵
臨泉縣水資源開發與利用研究
王兵
臨泉縣地處淮北平原,位于安徽省西北部,南與河南省淮濱、新蔡縣毗鄰,北與臨泉縣及河南省沈丘縣相連,西與河南平輿、項城市交界,東與阜陽市區及阜南縣接壤,面積1838.8km2,2010年末人口220.3萬。臨泉縣河流密布,交通便利,南臨洪河,北依泉河,中有谷河、潤河、涎河、流鞍河穿境東流,又有臨艾河、界南河等人工河道橫貫南北。
1.降水與蒸發
臨泉縣多年平均降水量為907.0mm,最大年雨量為2003年的1590mm,最小年雨量為1976年的435.4mm,豐枯比為3.65。全年降水在年內的季節變化明顯,汛期(6~9月)雨量占年雨量的60.4%。
臨泉縣多年平均水面蒸發量為1006.0mm, 最 大 年 蒸 發 量 為1239.9mm(1978年),最小年蒸發量為844.1(1993年),最大年蒸發量為最小年的1.47倍,汛期(6~9月)蒸發量為461.2mm、占年蒸發量的45.8%。
2.地表水資源
據1956~2010年計算成果,降水總量16.68億m3,徑流深為202.3mm,多年平均地表水資源量為3.72億m3,頻率為50%、75%、95%的地表水資源量分別為3.07億m3、1.71億m3、0.60 億m3。臨泉縣地表水資源可利用量多年平均、50%、75%和95%頻率地表水可開采量分別為18263萬m3、15075萬m3、8375萬m3和2085萬m3。
臨泉縣主要入境出境河流是泉河和洪河,多年平均入境水量18.76億m3,多年平均出境水量22.67億m3。縣境內的泉河水質較差,全年大部分時段水質為Ⅴ類和劣Ⅴ類,洪河、谷河和潤河水質相對較好。
3.地下水資源
地下水資源是臨泉縣的主要水資源,是工業、農業和生活用水的主要供水水源。淺層地下水資源相對豐富,多年平均淺層地下水資源量為3.67億m3,頻率為50%、75%、95%的淺層地下水資源量分別為3.60億m3、3.03 億m3、2.32億m3,多年平均淺層地下水資源模數為19.98萬m3/km2。根據對地下水進行調節計算得出多年平均淺層地下水資源的可開采系數為0.582,各水均衡類型區的可開采系數在0.57~0.61之間。淺層地下水資源的可開采量為21683萬m3,50%、75%和95%頻率淺層地下水可開采量分別為21235 萬m3、17828萬m3和13609萬m3。
淺層地下水強富水區主要分布于關廟—龐營—牛莊—譚棚一帶;中等富水區分布于臨泉中部大片地區;弱富水區分布于宋集、張集、謝集、滑集、陶老等地。由于淺層地下水的補給條件較好,即使個別干旱年份超采導致地下水水位下降,但從長系列來看,1980~2010年臨泉縣淺層地下水水位變化不大。淺層地下水水位監測點1980~2010年水文變化情況見圖1。

圖1 臨泉縣淺層地下水1980~2010年各水位監測點水位變化過程圖
臨泉縣中深層、深層地下水資源量為6602~7945萬m3/a,平均約7273萬m3/a,折合近5.26萬m3/d,中深層和深層地下水是臨泉縣特別是城區工業和生活用水的最主要來源。近幾年來臨泉縣城區的中深層地下水嚴重超采,已形成以城區化肥廠為中心的地下水漏斗區達480km2。由于城區用水集中,且供水水源單一,城區工業生活用水主要取自中深層地下水,城區地下水漏斗區中心中深層地下水靜水位埋深由2000年的30m左右降至2011年底的53.7m,年均降幅達2m。
1.地表水供水工程
(1)蓄水工程
據資料統計,臨泉縣現有河道節制閘121座,其中大型節制閘1處;蓄水大溝75條;塘壩4777座。總庫容8825萬m3,興利庫容5232萬m3。2010年蓄水工程供水約0.43億m3,占總供水量的18.2%。
(2)提水工程
臨泉縣現有機電排灌站71座,均為中小型,總裝機4580kW,提水規模40.7m3/s,現狀供水能力為7800 萬m3,設計供水能力9754萬m3,這些提水工程主要分布在沿泉河以及沿洪河兩岸地區。2010年提水工程供水約0.53億m3,占總供水量的22.2%。
2.地下水供水工程
2010年臨泉縣地下水源供水機電井424537眼,規模以上灌溉機電井5347眼,規模以下機電井419190眼,現狀供水能力為14918萬m3。其中淺井424439眼,占總數的99.9%。2010年臨泉縣淺層地下水供水約0.95億m3,占總供水量的40.1%;中深層地下水供水約0.46億m3,占總供水量的19.5%。
中深層地下水供水工程主要集中在城區,以自來水供水工程和自備水源井為主要供水設施。近年來,隨著工農業及城市化進程的加快,城區供水形勢日益緊張。
(1)自來水供水工程
臨泉縣的自來水供水主要是深層地下水,以城鎮生活為主要供水對象。臨泉縣自來水廠擁有深井16眼,2010年供水量510萬m3;農村供水工程設計供水規模2.34萬m3/d,2010年供水量450萬m3。
(2)自備水源工程
自備水源供水工程主要集中在城區的城關鎮和工業園區,據不完全統計,2010年中深層、深層地下水自備井48眼,其中城區45眼左右,年開采水量約820萬m3。
1.用水量
2010年臨泉縣總用水量為23739 萬m3,其中農田灌溉、林牧漁畜、工業、建筑業、服務行業、城鎮生活(包括生態環境用水)、農村生活用水量分別為16217萬m3、1113萬m3、1576萬m3、105萬m3、327萬m3、1159萬m3、3242 萬m3。
2.用水水平
根據臨泉縣2010年總人口及國民生產總值(GDP),臨泉縣人均用水量為107.8m3,單位GDP用水量為276.2m3/萬元,單位用水GDP產出為36.2元/m3。
1.地表水資源可利用量不足
臨泉縣地勢平坦且較低洼,境內河流大多屬于過境河流,由于當地缺乏有利的蓄水空間,可利用量不多。河流上游地區出于自身用水考慮,多建有河道節制閘攔蓄,一般在非汛期不向下游放水,汛期泄洪又加劇了來水年內分配的不均勻,以上原因使得臨泉縣境內地表徑流在汛期或豐水年份大多流走,非汛期或干旱年份水量較少,地表水的實際可供水量遠小于地表水資源總量。
2.水資源的有效利用率低
水資源開發利用總體水平不高、利用效率較低,浪費現象嚴重。2010年萬元GDP耗水量279m3,遠高于發達國家52m3的水平,節水觀念淡薄,管網漏失率較大(16%~20%),工業用水重復利用率僅為65%左右。
3.水環境生態形勢嚴峻
縣境內的泉河、洪河等污染較嚴重,其中泉河長期處于Ⅴ類或劣Ⅴ類水質狀態。河流多為雨源性河流,枯水季節水量不大,大部分水閘可蓄水量小,自凈能力差,來自上游及當地的工業及生活污水排放量較大,對近水體的地下水及農田造成污染。水源區衛生狀況差,滲水廁所、滲水坑、垃圾堆較多,養殖業動物排泄物較多,加劇了地下水的污染。嚴重的水污染不僅使本來就不充裕的可利用水資源量進一步減少,增加了區域水質性缺水的比重,也造成生態環境不斷惡化。
4.水資源配置不合理
地表水資源的開發利用程度較低,沿河灌區遠未達到設計灌溉面積,且提水能力與可供水量相比也存在一定的空間,而淺層地下水資源的開采利用程度相對較低,仍有一定的利用潛力。城區生活和工業多單一依賴中深層地下水,缺乏統一管理。大量開采深層地下水,采補失衡已經形成大面積水位降落漏斗,造成區域地下水位大幅下降。
1.轉變用水觀念,節約用水
積極實施節水措施,大力推廣節水型農業、工業,推進節水器具的普及。實施計劃用水,提高水的重復利用率,降低用水成本,以供定需,把節水工作提高到新的水平。
2.開發新水源,提高水資源利用程度
積極尋求開辟新水源,利用“引淮濟阜”水資源、增加區內河溝蓄水量、利用大溝庫容增加蓄水量,合理利用水資源。建立分質供水體系、鼓勵再生水回用,加大雨洪資源的利用。提高水利設施的攔蓄、調控能力,清除淤積,增加庫容,以涵養水源,增加地表可供水量。
3.調整產業結構,與水資源地區分布相適應
發展質量效益型、科技先導型、資源節約型工業,積極推廣清潔生產和清潔工藝,積極進行再生水利用的研究,大力發展環保產業,嚴格限制科技含量低,耗水耗能大,污染重的工業企業。對水質要求不高的工業企業要盡量靠近污水廠,以方便再生水回用。要大力發展現代水產業,實現水的產、供、銷、回收與再生一體化。
4.加強水環境保護,注重生態經濟建設
減少排污量,杜絕有害物質的排放,凈化水源地,保護和提高水資源質量,讓過境水得到充分利用。
5.改革水資源管理體制
加快水務一體化進程,盡快實現水務部門對河道上下游、城市與農村、水量與水質、地表水與地下水、供水與排水、用水與排污實行統一的規劃與管理■
(作者單位:安徽省·水利部淮委水利科學研究院 水利水資源安徽省重點實驗室 23300)