李美麗
摘 要:20世紀60年代中期至70年代末,山西省忻州市忻府區機井建設不斷發展,由淺井大鍋錐井開采改為機井開采,由開采6~15 m的淺層地下水發展到開采30~100 m的淺中層地下水。由于國家改革開放和經濟建設重心的轉移,國民經濟迅速發展,地下水利用量日益增加,機井數量極速增長,大批淺井報廢。此次機井普查是實施六大水利建設工程之一的“水源地和地下水保護工程”中的一項基礎工作。
關鍵詞:取水量;機井普查;地下水;開采方式
中圖分類號:TV211.1 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.038
1 機井發展歷程和取得的成就
20世紀70年代初,山西省忻州市忻府區成立了忻縣鉆井隊。20世紀70年代初至80年代初是大興以機井配套為主的水利建設時期。由于鑿井技術和成井工藝水平有限,缺乏合理的規劃,所以,出現了大規模無序開采的情況。到1988年,累計共打出完好水井2 464眼,其中,100 m以下的機井524眼,發展井灌面積23 966.67 hm2。至此,打井工作基本停止。截至目前,1980年以前建成的機井還有722眼,1981—1990年建成的機井有398眼,1991—2000年建成的機井有520眼,2001年至今建成的機井有446眼,它們的存在不僅提高了人們的生產生活水平,還在國民經濟和社會發展中起著至關重要的作用。
2 自然地理概況
忻府區位于山西省忻州市經濟最發達的忻定盆地西部,南距省會太原市70 km,地理位置為東徑112°16′~112°57′,北緯38°12′~38°41′。該區南、西兩面環山,東西與定襄平原毗連,北部因金銀山呈現北北東分布,將盆地分割成奇村寬谷和滹沱河階地2部分,兩者與東南部定襄平原相連構成了盆地區。
3 社會經濟發展概況
忻府區總面積1 980 km2,其中,山丘區1 256 km2,平原區724 km2,市境東西最長處約61 km,南北最寬處約54 km,轄3辦6鎮11鄉計394個行政村。2005年,全區總人口499 925人,全年共實現國內生產總值263 513萬元,人均國內生產總值5 218元,工業企業完成現價總產值177 596.87萬元。全區現有耕地52 609 hm2,糧食總產量203 190 t,主要包括小麥、谷子、玉米和大豆等。區內主要發展輕工業、食品業、煉焦業、黑色金屬冶煉和礦山設備制造等。
4 自然條件
4.1 氣候、氣象
忻府區屬于典型的半干旱大陸性季風氣候,冬季寒冷,降水稀少,春季多偏北風或偏西風,降水不多,蒸發量大,形成了干燥多風的天氣,而且夏季盛行東南氣流,受暖濕氣團的影響,降水多且集中,秋季東南季風減退,北方冷空氣控制加強,降水驟減,氣候涼爽。多年來(1956—2005年),該區平均降水量為442.2 mm,年際變化大,降水量最多時為691.8 mm(1967年),最少時僅為167.6 mm(1972年),年內分配不勻,汛期雨量占全年總量的66%~84%.該區降水空間分布及其變化受地形起伏的影響比較明顯,即隨高程的增加而增大,相同高程的迎風坡大于背風坡,差值可達20%以上。總體來說,境內年雨量由北西向東南、自山區向平原遞減,山區多年平均降水量約550 mm,盆地平原區約440 mm。
4.2 地形地貌
該區地形由西、西南向北東傾斜,西部邊境云中山最高峰海拔2 279 m,南部邊境系舟山最高峰小五臺山海拔1 986 m。境內盆地最低處海拔765 m,相對高差為1 514 m。
盆地區自西、南向東由山前傾斜平原和沖洪積平原組成,地形向東和東北傾斜。傾斜平原海拔790~900 m,地面坡降5‰~10‰左右;沖洪積平原海拔765~800 m,地面坡降1‰~4‰左右。
該區地貌從山區到平原可分為4個大區,即侵蝕剝蝕基巖山區,剝蝕、堆積黃土丘陵區,山前傾斜平原區和沖洪積平原區。
5 機井普查
5.1 普查內容
此次機井普查的主要內容包括機井名稱、成井時間、井深、
成井時水位埋深、現狀水位埋深、地下水類型、機井配套情況、單井出水量、年開采量、取水用途、供水形式、管理主體和所屬特征區等。
5.2 普查方法
機井普查是一項科學性、技術性很強的基礎工作,所以,必須采用合理的工作方法。在工作前,要做好準備工作——制作機井標志牌,購制GPS定位儀,配合媒體宣傳機井登記的重要性等。同時,還要組織各鄉、鎮、辦水利員與省、區機井普查人員一起學習。經水利局研究決定,采取省、區、鄉機井普查人員聯合行動的方式,深入農村逐井填寫機井普查登記卡。各鄉、鎮、辦和村委在水利員的協調和組織下積極配合省、區普查人員開展工作,提前掌握機井的詳細情況。為了爭取時間,省普查員和水利局研究決定,對于個別鄉鎮辦可獨當一面的水利員,經過省、區普查人員手把手、現場示范和傳授,可讓他們獨立開展工作。這樣,就為全區的機井普查工作爭取了較多的時間。
5.3 普查過程
忻府區的機井普查工作是從2006-10中旬開始的,由省水利廳委派的3名普查人員與水利局組織的工程技術人員共同完成。這整個過程分為3步:①前期準備工作。在這段時間內,要培訓普查人員,讓他們認真學習《山西省機井普查工作大綱》,深入研究各項需填寫的內容,制訂普查方案,確定普查路線,掌握已有的資料,準備機井標志牌等所需用具。②外業普查。根據機井普查登記卡填寫內容的相關要求,分鄉、鎮、辦逐村逐井登記,在鄉、鎮、辦水利員和村委的配合下,認真測量,詳細調查,逐項填寫。③到2006-11月底,按照計劃,外業工作基本完成,2006-12月初轉入內業錄入工作——收集填寫機井柱狀資料,整理、分析普查資料,保證機井登記卡項目齊全,內容合情合理。經過專人校核無誤后,便可進入信息錄入工作。當月月底完成信息庫的建設,編寫完成機井普查分析報告。
6 機井現狀普查成果
6.1 機井數量和分布
經過此次水井普查,登記了忻府區3辦6鎮11鄉內2 086眼機井的詳細情況。其中,工業井52眼,農業灌溉井1 673眼,城鎮生活井82眼(自來水30眼),農村生活井259眼,其他用井20眼。從使用情況看,在用井1 838眼,未用井226眼。從水井分布情況看,它們主要分布在忻府區盆地平原區、三大灌區范圍內,合計井數1 653眼,占總井數的79.24%.
6.2 機井井深和地下水特征情況
從忻府區機井數量普查情況匯總表中可以看出,井深小于50 m的機井434眼,50~100 m的機井642眼,100~200 m的機井976眼,200~300 m的機井21眼,300~500 m的機井12眼,500~800 m的機井1眼,無800 m以上的機井。地下水類型孔隙水水井共2 050眼,占總井數的98.27%,裂隙水水井36眼,占總井數的1.73%,而且沒有巖溶水。由此可以看出,小于200 m的機井地下水為孔隙水,大于200 m的機井地下水為裂隙水。
6.3 工業機井現狀分析
忻府區共有工業機井52眼,其中,辦理了取水許可的機井有44眼,未辦理取水許可的機井有8眼。2006年,工業井年總取水量為4 409 900 m3。
6.4 城鎮生活機井現狀分析
忻府區城鎮生活井有82眼(市供水公司的井有30眼),辦理了取水許可的有80眼,未辦理取水許可的有2眼。2006年,城鎮生活總取水量為6 951 700 m3,其中,市供水公司取水量為5 063 800 m3,受益人口約20萬。
6.5 農業灌溉機井現狀分析
忻府區現有農業灌溉機井1 673眼,辦理了取水許可的有1 598眼,未辦理取水許可的有75眼。2006年,農田灌溉年取水量為63 217 800 m3,灌溉面積為24 260 hm2。
6.6 農村生活機井現狀分析
忻府區現有農村生活機井259眼,辦理了取水許可的有227眼,未辦理取水許可的有32眼。2006年,農村生活井年取水總量為8 679 600 m3,可為28.175 7萬人供水。
6.7 其他機井現狀分析
忻府區其他機井有20眼,辦理了取水許可的有16眼,未辦理取水許可的有4眼。2006年,總取水量為5 556 500 m3。
6.8 不同特征區機井現狀分析
忻府區盆地平原區有三大灌區,即牧馬河灌區、云中河灌區和云北灌區。由機井普查結果可知,在這三大灌區內,有機井1 653眼,2006年總取水量為71 922 400 m3。其中,城鎮生活井有20眼,年取水量為4 194 000 m3;工業生產井有6眼,年取水量為484 200 m3;農田灌溉機井有1 447眼,年取水量為56 675 100 m3,灌溉面積約為2.13 hm2;農村生活機井有176眼,年總取水量為7 379 500 m3;其他機井有4眼,年取水量為3 189 600 m3。
忻府區城市供水的重點水源地有2處:①城區水源地。在水源地范圍內,有機井60眼,其中,供水公司15眼(在用5眼,未用10眼)。2006年,其總取水量為4 592 500 m3,供水公司取水量為1 634 400 m3。②城南豆羅水源地。該水源地范圍內有機井35眼,其中,供水公司15眼(全部在用)。2006年,此處取水總量為7 562 700 m3,供水公司取水量為6 559 800 m3。由此可見,這是忻府區城市供水的主要水源地。
忻府區城北處有一個超采區,市供水公司城區水源地就位于此。2006年,忻府區超采區的機井共有464眼,年取水總量為20 731 400 m3,供水公司取水量為3 395 700 m3。
按市水資源分區劃分,忻府區機井屬滹沱河山區。該區范圍內共有機井2 030眼。2006年,其取水量為8 881 550 m3,其中,供水公司的取水量為8 515 700 m3。
7 機井普查成果合理性分析
機井普查工作結束后,忻府區建立了機井登記卡和柱狀圖,建立了機井信息管理系統,每項成果都比較客觀、真實、科學、合理,是今后水源地和地下水保護工程的重要基礎資料。
8 結論和建議
此次機井普查以2006年為現狀年,摸清了忻府區機井的數量、名稱、管理單位,確定了井位坐標、地面高程,區分了實際用途,測算了成井的各項水文地質數據,收集了有關柱狀圖,并填寫了柱狀圖描述表,詳細登記了使用中的機井配套設施的具體情況,包括泵型和變壓器編號等,調查了水價、電價、現狀年開采總量等基礎數據,為效益分析提供了可靠的數據支持,如實登記和計算了效益情況。全區機井開采量為88 815 300 m3/a,其中,城鎮生活用水量為6 951 700 m3/a,占總開采量的7.8%;農村生活用水量為8 679 600 m3/a,占總開采量的9.8%;農業灌溉用水量為63 21 7 800 m3/a,占總開采量的71.2%;工業用水量為4 409 900 m3/a,占總開采量的5.0%;其他用水量為5 556 500 m3/a,占總開采量的6.2%.
根據此次普查結果,提出了幾點建議:①以全省機井普查為契機,相關部門要加強管理,充分利用現有機井的地下水資源為全區經濟社會的發展提供保障;②合理調整開采布局,開源與節流并重,使機井開采量與供需量協調發展;③建立科學、完善的地下水監測系統,統一管理機井資料,為長遠規劃奠定基礎;④建立新的水資源管理體制,實現水資源的優化配置和可持續利用。與此同時,必須要統一管理水量、水質、取水、供水和排水情況,即實現水務一體化管理。
〔編輯:白潔〕