毛宏遠
(河南省豫北水利工程管理局)
河南省地處中國中東部地區,跨淮河、長江、黃河、海河四大流域,總面積約16.70萬km2。全省多年平均(1956-2000年)降水量771.10 mm,地表水資源量302.66 億m3,折合徑流深為182.80 mm,按2016 年底統計的常住人口和常用耕地面積推算,全省人均占有水資源量423 m3,公頃均占有量4 965 m3,約為全國平均水平的1/5 和1/4,是中國嚴重缺水省份之一,尤其是豫北、豫東平原區,人均、公頃均水資源占有量更少,屬國際上公認的水資源貧乏地區。
根據河南省水資源公報資料,2011年以來,全省年均水資源開發利用量約228億m3,其中地表水年均利用量約99億m3,占用水總量的43.42%;地下水年均開采量約128億m3,占用水總量的56.14%;其它水源1 億m3左右,僅占0.40%。地下水已成為河南省目前最主要的供水水源。

表1 河南省歷年供水量統計表 單位:億m3
河南省地下水開發利用對象主要是平原區的淺層地下水,且絕大部分用于農業灌溉。20世紀50-60年代,河南省地下水開采量一般不超過40億m3,開采程度較低。20世紀70年代初以后,全省開發利用地下水的規模快速擴大,1979年全省開采量約為77億m3,1992年以后開采量突破100億m3。進入21世紀,隨著社會經濟的快速發展,地下水開采量持續增長,2013年開采量達到約139億m3。近幾年來,隨著社會各界對地下水保護的意識增強,城市地下水封井壓采及農灌區引水、蓄水補源工程開始逐步發揮作用,地下水開采量有所減緩,但全省地下水超采,部分區域地下水位仍然呈現下降的趨勢。
為了維持經濟社會發展,不得不依靠過量開采地下水來滿足用水要求。由于長期持續超采地下水,造成地下水位持續下降,糧食安全受到威脅,供水能力和抗旱應急能力大為降低,同時產生了地面沉降、水質惡化等一系列生態與環境地質問題,已成為制約經濟社會可持續發展的“瓶頸”。據調查,2010 年豫北安鶴濮超采區中心水位埋深達35.10 m;豫北溫孟超采區中心水位埋深26.10 m;鄭州市城區20世紀50年代初火車站以南區域為中深層地下水自流區,水頭最高處可達地面以上15 m,目前水位急劇下降,承壓水漏斗中心最大埋深達135 m。
地下水持續超量開采,使地下水位不斷下降,含水層被疏干,土壤孔隙被壓縮,以致引起地面沉降。當地面下沉不均勻時,則沉降地面出現裂縫,誘發建筑物被拉裂、工程崩塌等惡性事故。
全省地面沉降主要分布在豫北平原及鄭州、開封、許昌、濮陽、安陽、新鄉等城市。根據2014-2016 年國土資源廳監測資料,豫北平原地面沉降總面積為9 241 km2,占平原總面積的三分之一,地面年沉降在15 mm以上區域主要分布在安陽、濮陽、新鄉和鶴壁地區,最大年沉降為115 mm,位于輝縣市百泉鎮。鄭州市2015年平均沉降量為12 mm,年沉降量>20 mm的沉降區面積達213 km2,占市區總面積的20.90%。開封市2016年平均沉降量為3.60 mm,最大沉降量為11.10 mm。
由于環保基礎設施建設滯后,大量未經處理的工業、生活廢污水排入地表水體,通過入滲和降水淋溶作用直接進入地下水體,造成地下水水質污染。與此同時,農業生產過程中化肥和農藥的大量使用,也造成了地下水資源嚴重污染。依據2014年全省監測地下水井221眼檢測數據,河南省地下水污染項目主要有鐵、錳、氨氮、總硬度、氟化物、亞硝酸鹽、溶解性總固體、汞、硫酸鹽等。鐵、錳、氨氮、總硬度、亞硝酸鹽超標率均達到30%以上。
目前全省地下水監測井仍處于分部門管理的局面,在一些重要水源地、西部山區缺少地下水觀測井,不利于水資源統一管理與保護。另外,地下水監測設施建設用地協調難度大;監測網建設及后續維護和監測經費缺乏保障,已建水準和GPS監測點常因建設拆遷、各類用地開發等遭受毀壞,影響全省地下水監測工作。
以提高灌溉水利用效率為目標,積極推廣低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌等高效節水灌溉技術,實施結構節水、農藝節水、管理節水等農業綜合節水技術體系,減少地下水開采量。加強灌區灌排渠系配套、末級渠系節水改造等田間工程建設,加大地表水利用量,將一部分井灌改為渠灌或井渠雙灌,將地下水置換。通過采取地下水高效節水工程、灌溉末級渠系改造工程、農藝節水工程,試點區可節約地下水量746萬m3。
2018年試點區城區置換地下水量詳見表2。

表2 2018年試點區城區置換地下水量統計表 單位:萬m3
3.2.1 南水北調水源配套工程
加快南水北調配套工程建設,盡早充分發揮南水北調中線工程綜合效益,促進地下水壓采工作,是實現受水區地下水超采治理目標的關鍵措施。根據《河南省南水北調受水區地下水壓采實施方案(2014-2020 年)》,2018 年滑縣南水北調置換地下水1 199萬m3、內黃縣置換地下水306萬m3、湯陰置換地下水199 萬m3、浚縣置換地下水450 萬m3,4 個縣置換地下水共計2 134萬m3。
3.2.2 替代水源入戶配套工程
替代水源入戶配套工程,系指企事業自備井用水戶因停止開采地下水改用公共管網供水時,所涉及的管網入戶配套建設工程。公共供水水源井壓采不列入本項計算。根據壓采方案,2018年試點區城區企事業自備井壓采替代水源工程約73處。
3.2.3 引黃供水能力提升工程
針對現有引提水能力低、調蓄能力不足等問題,選擇適宜的河道、低洼地帶、湖泊、池塘等,建設一批引黃調蓄工程,并對引黃供水設施進行改造,加大引黃口門供水能力,確保過境水引得來、蓄得住、用得好,減少地下水開采量,同時增加地下水資源補給量,提高地下水應急和戰略儲備能力。引黃水量控制在國家分配指標之內。
新建河道攔蓄建筑物,擴大坑塘庫容,實施河道疏浚、水系連通、坑塘整治等當地地表水源挖掘工程,提高河道攔蓄補源,將地表雨洪資源予以蓄存,一方面加大地表水直接引用量,另一方面通過自然下滲回補地下水。
為加快水源置換,對城鎮公共供水管網覆蓋范圍內的自備井,應盡快完成水源替換工作,取締開采地下水,限期完成自備井封填任務。2018 年度,重點是對南水北調受水區城區地下水井進行封存填埋。對南水北調直接供水范圍內城鎮和工業開采井,在南水北調工程通水后,基本停止開采地下水,并采取封填措施;對年久失修、成井條件差或因混合開采導致越流污染的機井一律永久填埋;對成井條件好、出水量大、設施完好的機井封存備用,并建立登記、建檔、管理、維護和監督制度,確保在特殊干旱或應急情況下,能夠按照規定程序啟用并發揮應急供水作用。
地下水超采區綜合治理項目實施后,能有效改善地下水生態環境,增加地下水源的儲備總量,地下水超采狀況得到有效遏制,城區淺層地下水基本實現采補平衡,深層水超采狀況得到有效改善,確保供水安全、糧食安全和生態安全,為經濟社會可持續發展提供強有力的水利支撐。