宋淑紅
(聊城市東昌府區水利局,山東 聊城 252000)
聊城市東昌府區現有土地面積829.46km2,該區多年平均總用水量為24678.2萬m3,多年平均淺層地下水資源量為8680.1萬m3,地下水資源模數為10.46萬m3/km2。地下水為第四系孔隙潛水,其流向與地表傾斜方向基本一致。淺層含水層在空間分布上具有明顯的垂直分帶性。埋深區間0~15m,巖性為壤土與砂壤土互層,其中砂壤土是中弱含水層;埋深區間15~36m,主要巖性由粉細砂組成,因其厚度大、顆粒粗、含水性強、分布穩定,是儲存地下水的主要層位;埋深區間36~60m,巖性為壤土與砂壤土互層夾砂層,局部地段為黏性土夾砂壤土層,構成另一個弱含水層。根據地下水位觀測,東昌府區地下水位埋深一般在20m左右,多年平均水位變化幅度在2.0~3.0m 左右。
東昌府區淺層地下水超采屬于一般超采區,超采區面積106km2,為淺層水限采區,涉及沙鎮、鄭家鎮、張爐集鎮3個鎮;東昌府區深層承壓水超采區總面積820km2,占全區面積的98.86%,均劃定為禁采區,范圍基本涵蓋東昌府區全部區域。
東昌府區屬于位山灌區,一直按照“引黃補源,以井保豐”的思路,實行多水并用。但是,由于歷史原因,該區西南部尤其是鄭家鎮支斗農級引黃渠道較少,造成了當地以地下水為主要水源的用水局面;同時,西南部地勢高亢,徑流量小,當地地表水資源匱乏,而且是糧食、蔬菜主產高產區,并且傳統農業灌溉方式仍普遍沿用,使長期過度開采的地下水得不到有效補充,水位持續下降,形成了大面積的地下水漏斗區。截止2019年10月,東昌府區地下水埋深為7.84m,漏斗區面積為378km2,主要集中在東昌府區西南部的鄭家鎮、張爐集鎮和沙鎮鎮,漏斗區中心集中在鄭家鎮、沙鎮鎮的部分區域,地下水埋深大于18m,面積為27km2。
1)由于地下水的連年超采,致使地下水位不斷下降,從而使機井揚程增大、出水量降低,最終造成潛水泵頻頻更換的問題;由于水位的下降同時也產生了耗油量大、耗電量高的問題。從而提高了灌溉成本,浪費了大量的人力物力,甚至造成機井報廢。
2)地下水超采若得不到及時的治理,還會引起土壤沙化、水土流失加劇、地表污水污染地下水源加速、農作物減產等一系列問題,嚴重時還會誘發地面沉降、塌陷等地質災害問題,嚴重影響了當地水生態環境的良性循環和人民的正常生產生活。
3)由于社會經濟的高速發展,人民物質生活和精神生活不斷豐富,整個社會需水量加大,水資源供需矛盾也隨之進一步加劇。尤其是鄭家鎮是全國軸承保持架之鄉,全國工業重鎮,由于水資源的短缺在一定程度上制約了其經濟發展。因此,積極發展節水灌溉,統籌優化與精心調度各類水資源,對超采區地下水水資源進行替代和置換,運用現代科學管理手段,實施水資源監控工程,促進水資源科學合理的持續利用,是超采區治理的主要措施,也是社會發展的必然要求。
東昌府區地下水超采綜合治理思路為:以水資源有限承載能力為前提,以機制建設為重點,以工程措施建設為手段,通過完善政策、創新機制,結合東昌府區實際,建設引水、蓄水工程。采取水源置換、回灌補源、水源涵養、高效節水和關停深層承壓井等一系列方式,減少地下水超采量,逐步縮小地下水漏斗區范圍,達到地下水采補平衡、良性循環的效果,實現水資源與生態環境的可持續發展,以及經濟社會進步的和諧統一。同時,堅持建設與管理并重、開源與節流并舉、治理與保護同步,綜合施策,壓減超采水量,達到綜合整治效果。
針對東昌府區地下水超采現狀及存在的問題,按照東昌府區地下水超采綜合治理思路,提出包括水源置換、河道蓄水、高效節水及水資源監控四大部分在內的地下水超采綜合治理措施。
一是通過在俎店渠建設大常泵站,設計流量2.2m3/s,裝機容量180kW,改善灌溉面積2606.67hm2,年引水量570萬 m3,補充地下水源230萬m3;二是在馬頰河上建設后官屯泵站,設計流量2.4m3/s,裝機容量160kW,改善灌溉面積2000萬hm2,年引水量500萬m3,補充地下水源200萬m3。三是改建三干渠康營泵站,設計流量3.6m3/s,裝機容量240kW,改善灌溉面積2333.33hm2,年引水量600萬m3,補充地下水源300 萬 m3。
通過河道擴挖、建閘攔蓄工程,增加河道的蓄水能力。采取的主要工程措施:一是對丁樓支渠1.787km段渠道進行擴挖治理,河堤平整綠化,水面寬度由10m擴挖到30m,并新建李海節制閘,使該段河道形成一個小型攔蓄水庫,年可蓄水120萬m3,這一工程有效地補充了當地地下水水量,提高了地下水水位,從而緩解了地下水超采區的供水壓力;二是在大常泵站輸水干渠上清除卡壩建閘,連通水系工程,改善灌溉面積733.33hm2,壓采地下水105.6萬m3,形成引得進、蓄得住、可調節的內部水系,使有限的水資源發揮更大的效益。
發展以管道灌溉為主,以微噴灌為輔的現代農業灌溉節水系統。幾年來,在超采區建設實施了低壓管道灌溉面積5933.33hm2、微噴灌面積4.67hm2,投資 8750 萬元。
結合水價改革信息平臺,對地下水超采區的泵站實施超聲波流量計與遠傳設施建設,監測取用水量;對年取水5萬m3以上的取用水戶安裝遠程水量監測設施,進一步核對企業用水,減少地下水流失;建設地下水自動觀測井,對地下水位實施有效地遠程動態監控。
主要內容包括:一是加密淺層超采區地下水監測井網密度,在鄭家、沙鎮、堂邑、閆寺、斗虎屯、梁水鎮6鎮(街),新增6處地下水監測站。二是建設地表與地下水相互轉換監測站,在馬頰河張洼閘上下游分別布設監測井,在張洼閘上游、下游垂直河道各新建3處監測站;三是布設深層地下水監測站,在東昌府鄭家、湖西、堂邑等鄉鎮辦事處增加布設3處深層地下水監測站,彌補東昌府區深層地下水監測空白;四是改造現有監測井14處,將人工監測改為自動監測,改善數據傳輸效率和精度。
東昌府區地下水超采區綜合治理措施實施后,通過合理配置區域內地表水、地下水、再生水等多種水資源,使有限的水資源得到了高效利用。并逐步縮小地下水漏斗區范圍,初步實現了地下水有序開發、采補平衡、良性循環的目標。