昌邑市地下水壓采綜合治理措施初探

秦 峰,孫浩東

(1.濰坊市水利事業發展中心,山東 濰坊 261061;2.濰坊市水利建筑設計研究院有限公司,山東 濰坊 261061)

山東省昌邑市位于膠東半島西端,是一個水資源相對匱乏的縣級市,屬于中國北方嚴重缺水地區。其中昌邑市卜莊鎮位于青島、煙臺、濰坊三市交界,轄95個村,1.65萬戶,5.2萬人,總耕地面積約8700hm2,是以農業為主的鄉鎮。卜莊鎮北部距離渤海灣約20km,特別是東北部受海水入侵等因素影響,地下淡水資源匱乏、土地鹽堿化較重,全鎮約有7000hm2鹽堿地。農田灌溉除了每年春灌通過峽山灌渠從濰河引水外,主要依靠降雨,莊稼產量低、土地價值較低。因此,緩解治理范圍內水資源的緊缺狀況,確保當地農業灌溉用水,開展地下水壓采綜合治理措施措施十分必要。

1 現狀及存在的問題

昌邑市地下水位較深,咸水南侵現象突出,耕地鹽堿化嚴重,且除汛期及豐水年河道內有水外,其余年份河道基本斷流,導致治理范圍內的耕地缺水嚴重。其中昌邑市卜莊鎮農田灌溉除了每年春灌通過峽山灌渠從濰河引水外,主要依靠降雨,莊稼產量低、土地價值較低。引濰干渠自建成以來未進行過系統的治理,經多年運行,現有攔河閘、生產橋及分水閘經多年運行后老化破損嚴重,個別建筑物已喪失原有功能。

2 調水蓄水必要性

水資源互補是實現區域經濟可持續發展,構建和諧社會、節約社會的要求。通過從富余水源引水,將加大雨洪資源利用,緩解水資源緊缺狀況,確保當地農業灌溉用水,使有限的水資源得到合理的開發利用。建設河道攔蓄工程、進行河道疏挖等工程,有助于創造更多的社會價值和經濟效益。這些工程可以增加地下水補給量和地表水引水量,從而減少對地下水的過度開采,使地下水位得到恢復。另外,治理鹽堿土也是非常重要的一步,可以改善地下水生態環境,實現水資源與經濟社會和生態環境協同發展,促進水資源與經濟社會及生態環境協同可持續發展。通用水源置換、修復補源和引調水工程為“靠天吃飯”的土地提供水源,同時起到蓄淡壓咸的作用。

3 工程措施

3.1 河道疏浚及灌溉溝渠清淤

對漩河及灌溉溝渠實施清淤疏浚,對漩河主槽進行擴挖,增加蓄水能力,并對部分河段溝渠進行生態護砌,對配套及沿線建筑物進行維修。漩河河道工程工程規模為小(2)型,相應洪水標準為 20 年一遇。東西防滲河現狀淤積嚴重,沿線建筑物部分損毀,疏挖前單次蓄水最大容積為6.8萬m3,疏挖后單次最大容積為10萬m3,河道蒸發滲漏量按蓄水容積的15%計算,則東西防滲河單次可蓄水為8.5萬m3,故東西防滲河單次增容1.7萬m3,按照每年調蓄5次,則增容總量為8.5萬m3,可蓄水總量為42.5萬m3。

3.2 地表水源挖潛

為優化利用水資源,置換地下水超采區水量,開展系列地表水源挖潛措施。漩河是一條縣級河流,流經卜莊鎮鄭家社區、大陸社區、卜莊社區、任家社區,常年處于斷流狀態。受海水入侵影響,昌邑市相關地區農田地下水偏咸,不適宜農作物生長,通過對東西防滲河和漩河治理,將濰河水引至漩河中游等工程措施,解決青年路以北漩河兩岸的農田灌溉問題同時壓采地下水。漩河補水工程通過鄭家坡防倒灌閘引水,沿東西防滲河自流引水至漩河,按總量控制,東西防滲河可引流量為3.2m3/s。按照每年引水5次,每次引水10d,蒸發與滲漏損失按照輸水量的15%考慮,則東西防滲河可輸水 1175萬m3。漩河治理前單次蓄水最大容積為43.10萬m3,疏挖后單次最大容積為84.91萬m3,河道蒸發滲漏量按蓄水容積的15%計算,則漩河單次可蓄水為72.17萬m3,故漩河單次增容29.07萬m3,按照每年調蓄4次,則增容總量為145.35萬m3,可蓄水總量為360.85萬m3。漩河補水工程通過引取北膠萊河地表水為兩岸農田提供灌溉水源,通過實施東西防滲河、漩河治理工程,1a可置換2次地下水灌溉,可完成壓減量460萬m3。

3.3 灌溉引水工程

前蘆揚水站位于膠萊河西岸,膠萊河防潮閘上游,原建于20世紀 60 年代,主要任務是提供農田灌溉用水,現已年久失修,功能接近廢棄。為充分利用膠萊河水進行地表補源,改建前蘆揚水站,恢復其原有功能。工程利用現狀引水涵閘及前池,對主副廠房進行拆除重建。泵站設計引水流量 0.8m3/s,泵站建筑物級別為 5 級,設計揚程為 5.0m。泵站主要功能是從膠萊河引水,供 G206 北側農田灌溉用水。前蘆揚水站至 G206 段新建矩形輸水渠,至王盧村南段清淤疏浚并防滲襯砌,自前蘆揚水站引水向北新辟渠道至 G206,經 G206 穿涵至北側排水溝,通過大寨路東側排水溝至四支,解決前盧、新勝、王盧、大王、東任、北任等村灌溉問題,達到壓采地下水的目標。卜莊鎮灌溉引水工程通過前蘆揚水站引取北膠萊河水作為灌溉水源,通過實施大寨溝及支溝治理工程,按灌溉需水量的12%補給地下水,則可完成蓄淡壓咸水37萬m3。

3.4 機井封停

為使地下水生態得到明顯改善,實現全區地下水采補平衡,針對昌邑市實際情況,制定淺層井地下水壓采工程計劃。鑒于此次關停的機井具備一定使用價值,作為應急水源保留,采取封停備用方式,平常禁止取水,只在地表水源因突發事故無法保障供水時臨時應急供水。采用混凝土預制板封蓋或鋼板遮蓋保存并在井口配套防護裝置,以杜絕企業或農民私自搬離遮蓋物繼續抽取地下水和人畜墜井等意外事故。由昌邑市水利局和卜莊鎮有關工作人員成立領導小組,監督實施機井封停備用并驗收,同時出臺備用機井管理辦法。昌邑市水利局負責本項目封存備用機井的維護檢查和應急啟用管理工作。建立封存備用機井的登記、建檔、管理、維護和監督制度。

通過引水清淤,增加攔蓄水量,提高地表水利用量,為流域周邊提供農業及生態水源,減少地下水開采,并通過回灌補源有效阻止地下水位的繼續下降、防止咸水南侵,緩解昌邑市水資源短缺的危機,改善漩河兩岸生態環境質量,維護地區社會安定和工農業的正常發展。

4 管理措施

4.1 建設水資源監測計量監控體系

通過利用國家地下水監測工程項目和目前已有的監測網絡,規劃布設適量的地下水監測站點,在超采區加強監測地下水位和水質動態。這種方法可以掌握地下水水位、水量和水質的變化情況,并為監督管理提供技術支持。

2022年,昌邑市增設8口新的地下觀測井,以監測地下水位、水量和水質。這些新的井將被整合到現有的城市27口觀測井管理系統中,目標是建立一個全面的水資源監測和測量系統。

4.2 水權市場建設

建立昌邑市水權交易市場,昌邑市水利局出臺水權交易管理辦法,制定農業水權交易規則并監督實施。在不影響糧食作物基本用水的前提下,保障農業取用水戶通過水權交易獲得節水收益。其中轄區內的可以由水利局或上級水行政主管部門進行統一調配分配,確保最大限度地實現用水效益和資源效益的統一。簡而言之,農業水權交易受水利局監督管理,超出轄區需要向上級水行政主管部門申報;同時,在保證糧食作物基本用水的前提下,用水戶可以通過交易節余水量水權獲得節水收益。對于未交易的節余水量,則由水利局或上級水行政主管部門進行調配,以實現用水和資源效益的最佳結合。未交易的節余水量,昌邑市水利局、鎮(街、區)政府、基層用水組織可按照政府指導價予以回購。為了確保農業用水合理、有序,昌邑市水行政主管部門根據用水總量控制指標和有效灌溉面積,核定每畝土地應獲得的水權。此外,水行政主管部門會向用水單位或個人頒發水權證書,為了動態管理和確保水權證書的合法性,水權證書應該進行定期核定。昌邑市已成立公共資源交易平臺,負責對各類水權交易進行審批管理;并根據水權交易平臺建設方案的具體要求,在以往工作的基礎上,升級水權交易綜合管理系統,將各類初始水權確權戶信息納入水權交易網,便于相關用戶及單位查詢。同時制定《昌邑市水權交易管理試行辦法》,為今后的水權交易工作提供依據與保障。

4.3 水利工程產權制度改革

按照“誰投資、誰所有、誰受益、誰負擔”的原則,明晰水利工程尤其是小型水利工程產權主體。鎮(街、區)政府、村委及基層用水合作組織配合昌邑市水利局對項目區范圍內水利工程進行登記并頒發產權證書,載明工程性質、范圍、產權所有者及其權利與義務、有效期等基本信息。對于項目區水利工程設施已明確產權主體的,按規定延續;對于新建、改建、擴建農田水利工程設施,在投入使用前一并給予明確使用主體并頒發產權證書。在保證工程安全運行的前提下,推進水利工程設施所有權與使用權合理分離。

4.4 農田水利工程及供水計量體系建設

考慮到各地農田水利條件不一,既有新建工程計量設施如何同步配套建設問題,又面臨已建工程計量設施不完善,需要補充的問題。根據實際情況安排昌邑市新建、改建、擴建農田水利工程的總體布局(包括工程的覆蓋面積、工程類型、分布區域和工程地點等)、主要建設內容及工程量[2]。

5 效果評價

5.1 有利于生態水利建設

科學、系統的河道治理規劃是水利工程和河流生態系統和諧、平衡發展的關鍵紐帶。本次漩河引水項目為保護資源、改善水環境、修復生態打下了良好基礎,是生態城市建設的需要,是社會經濟發展的需要。通過建設河道堰壩和蓄水設施,清理河道并挖掘河床,增加地下水補給量,同時提高地表水引入量,減少地下水開采,以達到恢復地下水位、改善地下水生態環境的目的,有助于協調水資源、經濟社會和生態環境的可持續發展。

5.2 促進鹽堿地改良

符合國家“藏糧于地、藏糧于技”戰略,可以使土地資源得到充分利用,有效提高耕地質量,使農作物在產量與質量上均得到提升,同時通過治理鹽堿,固土蓄水,提高了土地資源的利用率,擴大作物的播種面積,有利于改善生產條件和生產結構,保障生產安全,提高農業綜合生產能力,帶動經濟可持續發展。通過緩解超采區的用水問題,減少對淺層地下水資源的開采以及促進當地農業結構調整,這項措施使得農業增效、農民增收成為了可能,并且為農村兩高一優農業的持續發展創造了良好的條件。

5.3 推進綠色經濟建設

隨著城市規模的擴大,昌邑市正在致力于構建優良的城鎮布局和空間發展態勢,促進經濟蓬勃發展的同時也提出了更高的人居環境要求。城鎮經濟的繁榮離不開城市環境和景觀質量的提升,而這需要有效實施城鎮管理。城鎮環境的美好將直接有助于經濟建設的推進。隨著經濟的不斷增長,環境在經濟發展中的作用也越來越重要,經濟競爭已部分轉化為環境競爭,因此為城市營造良好的投資氛圍和優美的自然環境是提供最基本的經濟發展平臺。加強城市管理,保護現有城市景觀,改善生活環境,創造具有吸引力和競爭力的發展環境,是加快經濟社會發展的至關重要的任務。

6 建 議

6.1 探索推行農業水價綜合改革

農業水價形成機制通過“四分”:分區、分級、分檔、分類定水價。昌邑市根據灌區水源主要分為水庫灌區(包括骨干工程和末級渠系管道工程)和井渠灌區兩大類,按照不容的灌區水源分別制定水價。農業水價的價格管理權限將按不同級別進行分層管理。以建立合理的農業水價形成機制,反映農業供水成本,并有利于節約水資源和農田水利工程的健康運營。昌邑市農業水價改革主要針對兩類作物水價:糧食作物和經濟作物。按測算的水價由灌溉協會或農民用水者協會按方或按方折電收費。收費可以采取預付費和后付費的辦法

6.2 建立節水獎勵機制

設立一種易于實行且受廣大用戶歡迎的激勵措施,表彰在推廣應用節水技術,如工程節水、農業水資源管理與調控,以及合理規劃作物品種結構等方面取得明顯節水成效的農業主體。獎勵標準要依據節水毛定額與實際用水量之間的節約水量計算確定,應綜合考慮節水水量、回購等多種因素。對于符合節水標準并且經過申請、審核、審批、兌付程序的申請者可獲得節水獎勵。

6.3 加強工程管理維護

從昌邑市近30多年來水資源的開發利用歷程來看,地下水的大量開采對全市經濟社會的持續快速發展發揮了重要的作用,但粗放的開發利用方式注定是不可持續的,昌邑市沒有轄屬的大中型水庫,昌邑市地下水資源開發利用率為 74.6%,開發利用率較高,且部分地區處于超采狀態,出現了大面積超采漏斗區。通過地下水壓采綜合治理措施,建立的各種工程措施在運行過程中,需要當地政府和水行政主管部門加強管理維護,要加大《地下水管理條例》等法律法規宣傳力度,營造良好法治環境,切實保護好相關水利工程持續發揮更大的社會效益。