李國禮
(阜陽市水資源管理處,安徽 阜陽 236001)
阜陽市區由于長期過度開發中深層地下水,致使地下水位不斷下降,形成了大面積水位降落漏斗,誘發了地面沉降,嚴重威脅著城市供水安全。因此,研究水資源優化配置問題顯得尤為重要。
市區淺層地下水(埋深<50m)埋藏淺,補給迅速,易污染。含水砂層薄,單井涌水量小,且易涌砂,僅適用小規模開采。地下水動態受氣象因素控制,含水層開發利用保證程度偏低。目前主要是農業灌溉和居民生活用水零星開采,而市區古河道水源地,尚未開發利用。
中深地下水(埋深50m~300m)埋藏深,砂層厚,水質優良(氟含量偏高),單井出水量大,但其補給來源少,地下水屬消耗型動態資源。該含水層開發利用保證程度較高,但由于長期過量集中開采,導致城區井越打越深,越打越密,形成嚴重超采局面,造成大面積水位降落漏斗并誘發地面沉降等一系列環境水文地質問題。
阜陽市是皖西北重鎮,大京九線上重要的交通樞紐,有著聯接南北、輻射豫西的重要地理優勢,未來城市流動人口量很大,城區2020年將達160萬人,2030年規劃達到200萬人,2020、2030年每天生活用水量是43.2×104m3和54×104m3。僅僅依靠現有的地下水(中深層每日6×104m3)和茨淮新河(每日8×104m3)水源是不夠的。
阜陽地下有超百億噸的煤炭儲量,煤礦資源十分豐富,大力發展煤化工產業是阜陽工業發展基礎。隨著口孜西煤礦投產,口孜東煤礦、口孜電廠、華潤電廠二期等重大項目也相繼展開;金種子集團優質白酒擴容改造、昊源集團3×105t尿素、開樂公司新增萬輛罐式專用車產業基地、生物醫藥基地建設也全面鋪開,加上各工業園區的需求水量,約10×104m3/d。目前尚可利用的水資源僅有潁河過境水量。
2.3.1 周邊可用水源
(1) 潁河、泉河水源。穎泉河是淮河上最大的一條支流。阜陽潁河閘上控制流域面積35246km2,其中阜陽市規劃區境內面積936km2。經調節計算, 95%的保證率的供水量為23.8×104m3/d。作為供水水源,存在的主要問題是水質不能保證。根據監測、化驗分析,枯水期污染比較嚴重,平水期次之,豐水期有所緩解,僅可作部分工業和農灌用水水源。
(2) 茨淮新河水源。茨淮新河是以泄洪、排澇、灌溉和航運為目的人工河流,規劃區內集水面積約638km2。目前建有日取水量10×104m3的二水廠,根據多年調節計算成果,日取水量10×104m3,供水保證率達不到50%。
(3) 淮河水源。淮河距阜陽市區東南約41km(阜陽市區~南照集),南照集與王家壩區間面積約8000km2。引淮濟阜工程從南照集取水40×104m3,保證率88%。
(4) 引江濟淮水源。引江濟淮工程上馬,江水北送沙潁河線和西淝河線,主要滿足阜陽的生活、工業、農業、生態用水,能夠解決阜陽的缺水局面。
2.3.2 周邊可用水源均衡分析
從以上分析來看,解決阜陽市供水途徑是調配外來地表水源,實施“引淮濟阜”工程,這樣即可以不用中深層地下水、緩解水文地質環境的不斷惡化,又可以做到優水優用,經濟合理。從外來水量來看,茨淮新河供水量按8×104m3/d計算,淮河供水量按40×104m3/d考慮,搭配開發阜陽市古河道地下水源地,其供水量13×104m3/d,加上潁河可用供水量約3×104m3/d,合計64×104m3/d,完全滿足中遠期城市工業及居民公共事業需求。如果得到引江濟淮水源,可以解決阜陽遠期用水需求。
使用淮河、茨淮新河、潁河及水源,雖然水量上能夠滿足阜陽規劃區的用水需求,但是其保證率低于90%,要保證特枯年份緊急供水,亟需尋求一個具有調節能力,提高規劃區供水能力的應急水源地。這就需要合理開發地下水源,發揮優勢,保障供水安全。
淺層地下水主要適合于解決農業灌溉和農村人畜用水,應該在充分發揮現有水利工程作用的同時,大力開發利用淺層地下水。合理調控淺層地下水水位,充分發揮淺層地下水的調節作用,加快淺層地下水的循環速度,改善土壤水分運移狀況,根治旱澇漬堿。
淺層古河道地下水應選擇在城鎮建立水源地,開采井應合理布局,采用集中供水,關閉分散式開采的淺層地下水開采井。同時應有條件地對中深層地下水水源地進行回灌,對超采含水層進行修復。
中深層地下水應發揮水量穩定、水質優良的特點,作為地表水源備用輔助水源聯合調控使用。因此,必須調整深層地下水過于集中的開采格局,限制開采。依法、有序、合理地布置深層地下水開采井位置,做好水質監測工作,預防中深層地下水污染。
(1) 蒙洼分洪道地表水庫。蒙洼分洪道位于阜南縣東南部,作為地表水庫可以和引淮濟阜工程配套使用,提高其取水保證率。在解決洪水出路的同時,兼顧洪水資源利用,解決阜陽市中遠期供水水源緊缺問題。在賈崗控制閘上游建設阜陽城供水泵站1座,供水管道接南照三水廠管道,規劃可以供水8.2×104m3/d。
(2) 市區地下水應急水源地。主要是利用淺層古河道水源地和市區中深層地下水源地臨時性激化開采。其配置如下:① 淺層古河道帶激化取水量為17.3×104m3/d,除去農業保有水量,仍有8.9×104m3/d的水可供城市。② 口孜煤礦排水:充分利用口孜煤礦的疏干排水量(約2×104m3/d)作為城市供水水源。③ 市區中深層井100眼,應急調配供水24×104m3/d。
兩部分應急供水量約34×104m3/d,能夠滿足阜陽規劃區干旱時段生活用水的基本需求。
從產業整體布局來看,西部為商貿、旅游區,東部為工業區。以行政區劃來看,潁東區主要為煤化工產業基地,潁州區主要為輕工業基地,潁泉區主要是商貿區。水資源系統調控配置方案是:煤化工產業和電廠、化肥廠對水質要求不高,取用潁河和茨淮新河水源;經濟開發區和市區原有企業取用茨淮新河及淮河水源;潁河以東市區居民取用淮河水源;鄉鎮工業取用淺層地下水并配以中層地下水;特殊企業少量取用中層地下水,中深層地下水作為應急水源。
阜陽市區淺層地下水未被充分利用,而中深層地下水不合理地過度開采引發一系列環境水文地質問題。因此,阜陽市區水資源開發利用應該是地下水與地表水進行優化配置、調控使用,充分考慮城市的區位優勢和資源優勢,對各類水源合理布局。首選地表水源,次選淺層地下水源,中深層地下水源應作為備用、應急的輔助性水源,配合地表水源使用,以達到優水優用,保證水資源可持續開發利用。