樺川縣地下水壓采實踐與探討

王姊怡，王立權，董 鶴，楊建武，郭洪聰

（1.黑龍江大學水利電力學院，哈爾濱 150080；2.黑龍江省水利科學研究院，哈爾濱 150080）

1 概述

1.1 研究背景

地下水作為支撐社會發展的重要資源[1]近年來其需求量也不斷加大。多省市出現地下水超采的問題，地下水超采導致的地下水位大面積持續下降等問題，使地下水源遭到了很大程度的損害[2]。因此對地下水超載地區進行地下水壓采已經迫在眉睫。王小軍[3]等提出治理和修復重點區域地下水環境、加強涵養和保護地下水等方面的建議，提出治理和保護對策。于麗麗[4]等提出分區分類，確定雙控指標，納入最嚴格水資源管理制度，完善水資源最嚴格約束相關政策，建立地下水動態預測預警的評價機制等建議。高敏鳳[5]提出河湖生態補水等治理地下水超采。

1.2 區域概況

樺川縣隸屬于佳木斯市。地勢南高北低，海拔高程在100～500 m 之間；樺川縣氣候特征為：夏短冬長、四季分明，夏季溫熱濕潤，降水集中；春季風大，旱情易發；秋季短暫，氣溫急劇下降；冬季漫長，氣候干燥。樺川縣以大氣降水作為主要的地下水補給。另外還有灌溉回歸補給，江、河等地表水體的滲入補給以及山前地帶地下水的側向徑流補給。

1.3 數據來源

本文數據主要來源于《黑龍江省水資源綜合規劃地下水資源評價報告》、佳木斯市2015—2020年水資源公報、以及佳木斯市2015—2020 年統計年鑒。

2 水資源開發利用

2.1 地下水動態特征

樺川縣地下水動態主要受氣象因素影響，該區地下水在每年4～5 月份達到最低后逐漸升高，于9～10 月份達到最高。根據樺川縣現有地下水監測井實際監測資料進行繪制，2020 年末地下水埋深等值線，見圖1。

圖1 2020 年末樺川縣地下水埋深等值線

由圖1 可知，截止到2020 年末，樺川縣地下水埋深在2～5 m 之間。

2.2 樺川縣地下水資源量

2.2.1 平原區地下水補給量

樺川縣平原區地下水總補給量共包括4 部分，平原區多年平均地下水補給量，見表1。

表1 平原區多年平均地下水補給量 104m3

經分析計算，樺川縣平原區地下水資源量為20190.51×104m3。

2.2.2 地下水可開采量

樺川縣地下水可開采量，計算公式為：

平原區多年平均地下水可開采量，見表2。

表2 平原區多年平均地下水可開采量

經可開采系數法計算，樺川縣平原區多年平均地下水可開采量20495.85×104m3。

2.2.3 山丘區地下水資源量

樺川縣山丘區地下水共包括4 部分。樺川縣山丘區多年平均地下水資源量，見表3。

表3 樺川縣山丘區多年平均地下水資源量

2.2.4 地下水資源總量

樺川縣多年平均地下水資源總量由樺川縣山丘區地下水資源量、平原區地下水資源量、平原區山前側向補給量、山前側向流入量等四部分的多年平均值相加而得。

經計算，樺川縣多年平均地下水資源總量為22546.25×104m3。

綜上，樺川縣地下水總量為2.25×108m3，樺川縣地下水實際可開采量為2.05×108m3。所以對樺川縣進行地下水用水結構及用量分析，進而實行地下水壓采是必行之舉。

2.3 地下水開采量及用水結構

2015—2019 年間，樺川縣區域內所開采均為淺層地下水，年平均實際開采量為52080.81×104m3。地下水開采量及用水結構表，見表4。

表4 地下水開采量及用水結構表

表5 規劃水平年2025 年蓄水預測（考慮旱田情況下） 104m3

表6 規劃水平年2025 年需水預測（不考慮旱田情況下） 104m3

由表 4 可知，樺川縣地下水用水量中農業灌溉用水最多。根據水利部通知，樺川縣2020年用水總量3.56×108m3，其中地下水用水量2.79×108m3；2030年用水總量3.54×108m3，其中地下水用水量2.58×108m3；以目前用水結構與用水量，對規劃水平年2025年的需水量預測。規劃水平年2025年蓄水預測，見表 5；規劃水平年2025年需水預測，見表 6。

依據需水預測結果，綜合進行供需平衡分析。規劃水平年供需平衡分析見表7；規劃水平年供需平衡分析見表8。

表7 規劃水平年供需平衡分析（考慮旱田情況下） 104m3

表8 規劃水平年供需平衡分析（不考慮旱田情況下） 104m3

綜合上述相關數據的整理分析以及實地調研，總結出樺川縣目前存在的問題如下：

1）樺川縣未系統全面的開展過地下水勘查評價工作，地下水研究程度低。

2）樺川縣地下水監測布局不合理且覆蓋程度小，隨著樺川縣的不斷發展，區域地下水動態已經發生變化。

3）農田灌溉模式過于傳統、灌區工程年久失修老化加之工程不配套，導致樺川縣目前灌溉水利用率低。

綜上，對樺川縣實施地下水壓采是必行之舉。

3 地下水壓采

樺川縣地下水壓采包括工業節水、城鎮居民綜合生活節水和農業節水等三方面。其中工業節水主要從提高工業用水重復率、降低供水管網綜合漏失率等方面進行；城鎮居民綜合生活節水主要包括提升節水器具的普及以及降低供水管網的漏失；農業節水主要發展節水灌溉，減少農業灌溉配水面積，增加非常規水資源的利用。

3.1 工業節水

樺川縣現狀年工業用水重復率為60%，橫向對比樺川縣指標偏低，具有一定的工業節水潛力。工業節水潛力（考慮采取工業節水措施條件下的節水）計算公式為：

工業節水潛力指標，見表9。經計算分析，若樺川縣能提高工業用水重復利用、降低供水管網綜合漏失率，樺川縣將節省42.89×104m3水量。

表9 工業節水潛力指標

3.2 城鎮居民綜合生活節水

通過對照現狀水平年與規劃水平年相應指標差值等計算節水潛力。計算公式為：

城鎮生活節水潛力指標分析，見表10。

表10 城鎮生活節水潛力指標分析

3.3 農業節水

樺川縣農業節水包括發展節水灌溉、減少農業灌溉配水面積以及加大非常規水源利用等三方面。發展節水灌溉通過樺川縣普及水田控制灌溉技術來實施；減少農業灌溉配水面積主要減少水田灌溉配水面積為主；加大非常規水源利用主要從對污水處理廠的升級改造并將出水用作工業園區、綠化、交通等供水。

3.3.1 發展節水灌溉

樺川縣預計到2 0 2 5 年全部采用水田控制灌溉技術，屆時多年平均情況下可節約水量為4011×104m3，P=75%情況下可節約水量為3438×104m3。

3.3.2 減少農業灌溉配水面積

樺川縣用水以農業灌溉為主，故地下水壓采主要以水田灌溉為主。樺川縣預計到2025年，在考慮旱田情況下，樺川縣多年平均下減少配水面積2.68萬hm2；灌溉保證率75%下減少配水面積3.28萬hm2。在不考慮旱田的情況下，樺川縣多年平均下減少配水面積2.62萬hm2；灌溉保證率75%下減少配水面積3.21萬hm2。

3.4 加大非常規水源利用

2019 年底樺川縣污水處理廠的升級改造后，其處理規模翻倍，出水水質（依據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002））亦有提升。樺川縣城市污水處理廠距城南工業園區約4.5km，未來可用作工業園區輔助供水水源及綠地與廣場、道路交通設施用水。

4 結論與建議

文章通過分析樺川縣地下水可供水量并綜合考慮當地產業結構等提出地下水壓采和措施。樺川縣實施地下水壓采后地下水用水量將從4.46×108m3降到1.89×108m3。2025年在考慮旱田情況下，多年平均情況下地下水壓采量2.18×108m3，75%保證率情況下地下水壓采量2.56×108m3；在不考慮旱田的情況下，多年平均情況下地下水壓采量2.14×108m3，75%保證率情況下地下水壓采量2.52×108m3。樺川縣域地下水用水量將被控制在控制在1.89×108m3。這能使樺川縣地下水有效恢復，達到采補平衡。

農業灌溉是樺川縣的“用水大戶”，建議樺川縣在灌區節水改造工程建設中，采取綜合節水措施加以推進；推廣節水灌溉模式和需水量少的節水作物。政府應主導支持地下水管理保護與壓采地方性法規和制度體系的建設工作，將制度建設提上政府工作議程，限期制定，為地下水管理保護與壓采工作提供制度保障。