德州市陵城區地下水超采綜合治理方案研究

劉紅艷

(德州市陵城區禹興水利建筑工程有限公司，山東 德州 253500)

1 研究區概況

山東省德州市陵城區地處魯西北平原區，國土面積1213km2，現有人口59.52萬人，其中城鎮人口16.31萬人，城鎮化率為27.4%，國內生產總值278.52億元；陵城區現有耕地面積7.86×104hm2，其中高效節水灌溉面積2.22×104hm2。山東省地下水限采區和禁采區劃定方案中，陵城區為深層承壓水超采區，總面積1213km2，均劃定為禁采區。深層承壓水井共259眼，深層地下水超采總量為1322.17萬m3。超量開采地下水造成承壓含水層水位大幅度下降，產生地面沉降，過量開采地下水導致地表各類農業面源污染累積釋放污染地下水。

2 地下水超采總體現狀

2.1 地下水超采現狀

根據深層承壓水“開采即為超采”的劃定原則，整個深層承壓水開采范圍全部劃定為深層承壓水超采區范圍。山東省地下水限采區和禁采區劃定方案中，陵城區為深層承壓水超采區，總面積1213km2，均劃定為禁采區。陵城區對深層機井進行摸底排查，經核實，全區共有機井259眼。

2.2 地下水超采產生的問題分析

陵城區內存在著深層承壓地下淡水，受到隔水層及地下咸水體的阻隔，這部分地下水與當地大氣降水及地表水體聯系微弱，開采后得不到有效補給，只能以消耗凈儲量的方式，造成地下水位持續大幅下降，從而引發地面沉降、塌陷和裂縫等地質災害。由于長期大量開采深層地下水，使地層內產生負壓而壓縮，當承壓水水頭降低時，向上作用的水頭壓力也隨之減小，使原土層中的壓力平衡受到破壞，含水層與黏性土層中的孔隙水大量外流，土體中的地下水滲出使其浮托力減小，有效應力增大，黏性土層進一步固結，土顆粒骨架中的孔隙被壓縮，對砂層而言則使砂層壓密，從而引起地面沉降。因此，超量開采地下水造成承壓含水層水位大幅度下降是產生地面沉降的主要外因。

表1 陵城區深井調查情況表

由于地下水超采區地表水資源缺乏，地表水水質較差，過量開采地下水會導致地表各類農業面源污染累積釋放污染地下水。主要原因是近年來各類地表水體入滲地下污染地下水所致。植物對生存環境的選擇在相當程度上是對土壤水分、鹽分的選擇，隨著陵城區大規模布設井群，大強度抽取地下水，土壤水鹽條件的天然分布發生改變，導致農作物減產、植被退化、甚至死亡[1-4]。

3 地下水治理措施

3.1 建設工業供水水廠

德州市陵城區新隔津河工業供水水廠隸屬于德州市陵城區上善水務發展有限公司，是南水北調東線一期工程調蓄水庫。設計規模為日供水5萬t，占地面積約2.13hm2，概算總投資為5000萬元，水廠建設投資2500萬元，供水主管網建設投資2500萬元。

供水水廠工程主要負責為陵城區企業供水，設計日供水能力5萬t，其中日凈水處理規模3萬t，原水直供規模2萬t，該水廠采用混凝土構筑物凈水處理方式，使用國內外較為先進的高密度沉淀池配合氣水反沖雙層濾料過濾工藝，出廠水質完全滿足一般工業用水需求。供水管網工程，一期鋪設供水主管道21km，鋪設供水支管10km。根據設計要求及遠期運營管理等因素要求選用材質為鋼管、PCCP管、PE管材，為保證供水保證率管網采用環網設計，覆蓋開發區90%用水企業。水廠的建成對陵城區關閉自備井，避免地下漏斗區的進一步惡化具有重要意義，緩解德州市陵城區工業水資源緊缺的問題。

表2 地下水超采量統計表 面積km2；水量萬m3

3.2 建設地下水監測控制平臺

水資源遠程監控是覆蓋地下水超采區的集地下水量、水位等多功能于一體的地下水監控體系，可以加大對用水大戶的監控力度，是維持和保障河湖健康的基礎，是生態文明建設的重要內容。

陵城區作為山東省省級地下水壓采試點縣，利用省級壓采補助資金，建成陵城區水資源監控管理系統，設立10處深層地下水監測點，總計投資120萬元。均勻分布在陵城區各鄉鎮街區，用來監測地下水位變化并對接市水資源管理平臺，在線監控用水戶取用水信息，確保水資源得到有效利用。

3.3 實施最嚴格水資源管理制度

根據德州市人民政府發布的德州市實行最嚴格水資源管理制度考核辦法的要求，對于新建、改建、擴建建設項目需要取水的必須進行建設項目水資源論證，對未進行水資源論證的項目，不予立項，不予取水，不子辦理取水許可證。陵城區水利局對各用水主體下達了用水總量控制指標、用水效率控制指標，確定了水域納污能力、地下水、重點水源地開發利用預警紅線等。嚴格禁止工業、農業和服務業新建、改建、擴建項目取用地下水，已建地下水取水工程應結合地表水等替代水源工程建設，按照壓采目標，限期封填。限制開采區內的已建地下水取水工程必須結合替代水源工程建設，依據壓采目標限期逐步削減開采量。對目前已發放的地下水取水許可證進行全面的復核和檢查，對不符合要求的堅決吊銷取水許可證，并責令其停止開采地下水。

3.4 實施農業水價綜合改革項目

陵城區作為首批農業水價綜合改革示范項目縣，在近年相繼開展了農業水價綜合改革項目，完成改革面積4.40×104hm2。為進一步鼓勵節水、遏制浪費，實行階梯水價，對超出定額用水的加收階梯水費。實行農業用水定額管理，以定額內用水量作為基準，按照“多用水多付費”的原則，實行超定額累進加價，促進農業節水。分用水量級確定加價幅度，一級定額為定額內為基本水價(糧食作物為基于運行維護成本水價、經濟作物為基于全成本水價)、用水量超過一級定額5%為二級定額，二級定額內用水量為為基本水價的1.5倍，用水量超過二級定額5%為三級定額，三級定額內用水量為為基本水價的2倍，用水量超過三級定額后水費按基本水價的2.5倍收取。

3.5 機井封填

為合理開發和有效保護地下水資源，促進水資源和經濟社會協調可持續發展，陵城區將地下水超采治理作為一項事關百姓福祉的民生工程、生態工程，積極開展地下水超采整治工作。結合陵城區實際地下水壓采工作方案，并成立地下水壓采工作領導小組。要求封閉陵城區所有的深層自備水井，包括企事業單位深層自備井、農村生活用水深井以及其他深層自備水井(≥200m)。根據成水質量、水質狀況以及供水對象等情況，分別采用封存備用、永久填埋兩種方式封停地下水取水工程，封存備用井遇特殊時期可應急啟用。

陵城區已封停深層自備井117眼，其中永久封填66眼、封存備用51眼，累計壓采水量853.66萬m3。全區已封機井全部錄入德州市地下水封井信息管理系統。在矢量地圖上標注了117眼自備井的位置，并進行了信息鏈接，同時建立了封井現場二維碼掃描標識，通過掃描二維碼可即時獲得該機井的全部信息。已將該系統并入德州市水資源管理信息平臺，實現無縫融合。

通過連續多年的工程建設、政策措施，共壓采水量853.66萬m3，占總超采量的64.6%，壓采效果明顯。項目區部分深層承壓水超采區水位有所回升，地下水生態得到明顯改善。

表3 地下水超采區壓采成效統計表 萬m3

4 治理成效

2018-2020年連續2年對德州市地下水水位情況進行監測，監測數據見表4及圖1，陵城區布設的監測點2018-2020年水位呈逐年上升趨勢。

表4 近年來地下水位統計表 m

圖1 近年來地下水位變化圖

5 結論與建議

5.1 結論

根據陵城區地下水超采現狀及危害情況進行實地調查分析，以全面治理深層地下水超采為主要目標，采取建設工業供水水廠、地下水監測控制平臺，實施最嚴格水資源管理制度，實施農業水價綜合改革項目，機井封填等多項措施。通過連續多年的政策措施，壓采效果明顯。項目區部分深層承壓水超采區水位有所回升，地下水生態得到明顯改善。逐步實現地下水有序開發、采補平衡、良性循環、功能健康和可持續利用。

5.2 建議

陵城區地下水超采治理工作需要全民的參與才能取得更好的效果，因此需要做好深入宣傳，社會參與工作。

1)加強群眾宣傳教育引導。

采取多種形式，加強地下水超采區治理和地下水資源保護的宣傳教育，把水情知識納入公益性宣傳和國民素質教育體系，普及地下水節約與保護科學知識。充分發揮新聞媒體作用，加強地下水保護宣傳，報道先進典型。鼓勵基層群眾性自治組織、社會組織、志愿者開展地下水保護法律法規和相關知識的宣傳，進一步提高社會公眾地下水資源節約保護意識，形成良好的社會輿論氛圍，引導廣大公眾積極參與地下水超采區治理和地下水資源保護。

2)建立完善公眾參與和社會監督機制。

健全舉報制度，充分發揮新聞媒體和網絡平臺作用，公開曝光違法典型案件。限期辦理群眾舉報投訴的違法開采地下水問題，一經查實，可給予舉報人獎勵。為公眾、社會組織提供培訓和咨詢，邀請其全程參與重要執法行動和重大違法取用地下水事件調查。通過公開聽證、網絡征集等形式，鼓勵公眾參與地下水管理、水權改革等工作過程，廣泛吸納公眾對重大決策和建設項目的意見。