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(yè)發(fā)展中心,山東 濰坊 261061;2.濰坊市水利建筑設(shè)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(qū)。其中昌邑市卜莊鎮(zhèn)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(nóng)業(yè)為主的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。卜莊鎮(zhèn)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(zhèn)約有7000hm2鹽堿地。農(nóng)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(chǎn)量低、土地價值較低。因此,緩解治理范圍內(nèi)水資源的緊缺狀況,確保當?shù)剞r(nóng)業(yè)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(xiàn)狀及存在的問題

昌邑市地下水位較深,咸水南侵現(xiàn)象突出,耕地鹽堿化嚴重,且除汛期及豐水年河道內(nèi)有水外,其余年份河道基本斷流,導(dǎo)致治理范圍內(nèi)的耕地缺水嚴重。其中昌邑市卜莊鎮(zhèn)農(nóng)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(chǎn)量低、土地價值較低。引濰干渠自建成以來未進行過系統(tǒng)的治理,經(jīng)多年運行,現(xiàn)有攔河閘、生產(chǎn)橋及分水閘經(jīng)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(diào)水蓄水必要性

水資源互補是實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)建和諧社會、節(jié)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?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉用水,使有限的水資源得到合理的開發(fā)利用。建設(shè)河道攔蓄工程、進行河道疏挖等工程,有助于創(chuàng)造更多的社會價值和經(jīng)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(fù)。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(tài)環(huán)境,實現(xiàn)水資源與經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展,促進水資源與經(jīng)濟社會及生態(tài)環(huán)境協(xié)同可持續(xù)發(fā)展。通用水源置換、修復(fù)補源和引調(diào)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(tài)護砌,對配套及沿線建筑物進行維修。漩河河道工程工程規(guī)模為小(2)型,相應(yīng)洪水標準為 20 年一遇。東西防滲河現(xiàn)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(fā)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(diào)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(yōu)化利用水資源,置換地下水超采區(qū)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(jīng)卜莊鎮(zhèn)鄭家社區(qū)、大陸社區(qū)、卜莊社區(qū)、任家社區(qū),常年處于斷流狀態(tài)。受海水入侵影響,昌邑市相關(guān)地區(qū)農(nóng)田地下水偏咸,不適宜農(nóng)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(nóng)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(fā)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(fā)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(diào)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(nóng)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(wù)是提供農(nóng)田灌溉用水,現(xiàn)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(fù)其原有功能。工程利用現(xiàn)狀引水涵閘及前池,對主副廠房進行拆除重建。泵站設(shè)計引水流量 0.8m3/s,泵站建筑物級別為 5 級,設(shè)計揚程為 5.0m。泵站主要功能是從膠萊河引水,供 G206 北側(cè)農(nóng)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(jīng) G206 穿涵至北側(cè)排水溝,通過大寨路東側(cè)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(zhèn)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(tài)得到明顯改善,實現(xiàn)全區(qū)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(guān)停的機井具備一定使用價值,作為應(yīng)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(fā)事故無法保障供水時臨時應(yīng)急供水。采用混凝土預(yù)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(yè)或農(nóng)民私自搬離遮蓋物繼續(xù)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(zhèn)有關(guān)工作人員成立領(lǐng)導(dǎo)小組,監(jiān)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(zé)本項目封存?zhèn)溆脵C井的維護檢查和應(yīng)急啟用管理工作。建立封存?zhèn)溆脵C井的登記、建檔、管理、維護和監(jiān)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(nóng)業(yè)及生態(tài)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(xù)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(tài)環(huán)境質(zhì)量,維護地區(qū)社會安定和工農(nóng)業(yè)的正常發(fā)展。

4 管理措施

4.1 建設(shè)水資源監(jiān)測計量監(jiān)控體系

通過利用國家地下水監(jiān)測工程項目和目前已有的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),規(guī)劃布設(shè)適量的地下水監(jiān)測站點,在超采區(qū)加強監(jiān)測地下水位和水質(zhì)動態(tài)。這種方法可以掌握地下水水位、水量和水質(zhì)的變化情況,并為監(jiān)督管理提供技術(shù)支持。

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

4.2 水權(quán)市場建設(shè)

建立昌邑市水權(quán)交易市場,昌邑市水利局出臺水權(quán)交易管理辦法,制定農(nóng)業(yè)水權(quán)交易規(guī)則并監(jiān)督實施。在不影響糧食作物基本用水的前提下,保障農(nóng)業(yè)取用水戶通過水權(quán)交易獲得節(jié)水收益。其中轄區(qū)內(nèi)的可以由水利局或上級水行政主管部門進行統(tǒng)一調(diào)配分配,確保最大限度地實現(xiàn)用水效益和資源效益的統(tǒng)一。簡而言之,農(nóng)業(yè)水權(quán)交易受水利局監(jiān)督管理,超出轄區(qū)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(jié)余水量水權(quán)獲得節(jié)水收益。對于未交易的節(jié)余水量,則由水利局或上級水行政主管部門進行調(diào)配,以實現(xiàn)用水和資源效益的最佳結(jié)合。未交易的節(jié)余水量,昌邑市水利局、鎮(zhèn)(街、區(qū))政府、基層用水組織可按照政府指導(dǎo)價予以回購。為了確保農(nóng)業(yè)用水合理、有序,昌邑市水行政主管部門根據(jù)用水總量控制指標和有效灌溉面積,核定每畝土地應(yīng)獲得的水權(quán)。此外,水行政主管部門會向用水單位或個人頒發(fā)水權(quán)證書,為了動態(tài)管理和確保水權(quán)證書的合法性,水權(quán)證書應(yīng)該進行定期核定。昌邑市已成立公共資源交易平臺,負責(zé)對各類水權(quán)交易進行審批管理;并根據(jù)水權(quán)交易平臺建設(shè)方案的具體要求,在以往工作的基礎(chǔ)上,升級水權(quán)交易綜合管理系統(tǒng),將各類初始水權(quán)確權(quán)戶信息納入水權(quán)交易網(wǎng),便于相關(guān)用戶及單位查詢。同時制定《昌邑市水權(quán)交易管理試行辦法》,為今后的水權(quán)交易工作提供依據(jù)與保障。

4.3 水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革

按照“誰投資、誰所有、誰受益、誰負擔(dān)”的原則,明晰水利工程尤其是小型水利工程產(chǎn)權(quán)主體。鎮(zhèn)(街、區(qū))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(qū)范圍內(nèi)水利工程進行登記并頒發(fā)產(chǎn)權(quán)證書,載明工程性質(zhì)、范圍、產(chǎn)權(quán)所有者及其權(quán)利與義務(wù)、有效期等基本信息。對于項目區(qū)水利工程設(shè)施已明確產(chǎn)權(quán)主體的,按規(guī)定延續(xù);對于新建、改建、擴建農(nóng)田水利工程設(shè)施,在投入使用前一并給予明確使用主體并頒發(fā)產(chǎn)權(quán)證書。在保證工程安全運行的前提下,推進水利工程設(shè)施所有權(quán)與使用權(quán)合理分離。

4.4 農(nóng)田水利工程及供水計量體系建設(shè)

考慮到各地農(nóng)田水利條件不一,既有新建工程計量設(shè)施如何同步配套建設(shè)問題,又面臨已建工程計量設(shè)施不完善,需要補充的問題。根據(jù)實際情況安排昌邑市新建、改建、擴建農(nóng)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(qū)域和工程地點等)、主要建設(shè)內(nèi)容及工程量[2]。

5 效果評價

5.1 有利于生態(tài)水利建設(shè)

科學(xué)、系統(tǒng)的河道治理規(guī)劃是水利工程和河流生態(tài)系統(tǒng)和諧、平衡發(fā)展的關(guān)鍵紐帶。本次漩河引水項目為保護資源、改善水環(huán)境、修復(fù)生態(tài)打下了良好基礎(chǔ),是生態(tài)城市建設(shè)的需要,是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。通過建設(shè)河道堰壩和蓄水設(shè)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(fù)地下水位、改善地下水生態(tài)環(huán)境的目的,有助于協(xié)調(diào)水資源、經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

5.2 促進鹽堿地改良

符合國家“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,可以使土地資源得到充分利用,有效提高耕地質(zhì)量,使農(nóng)作物在產(chǎn)量與質(zhì)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(chǎn)條件和生產(chǎn)結(jié)構(gòu),保障生產(chǎn)安全,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,帶動經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。通過緩解超采區(qū)的用水問題,減少對淺層地下水資源的開采以及促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,這項措施使得農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收成為了可能,并且為農(nóng)村兩高一優(yōu)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

5.3 推進綠色經(jīng)濟建設(shè)

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

6 建 議

6.1 探索推行農(nóng)業(yè)水價綜合改革

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

6.2 建立節(jié)水獎勵機制

設(shè)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(yīng)用節(jié)水技術(shù),如工程節(jié)水、農(nóng)業(yè)水資源管理與調(diào)控,以及合理規(guī)劃作物品種結(jié)構(gòu)等方面取得明顯節(jié)水成效的農(nóng)業(yè)主體。獎勵標準要依據(jù)節(jié)水毛定額與實際用水量之間的節(jié)約水量計算確定,應(yīng)綜合考慮節(jié)水水量、回購等多種因素。對于符合節(jié)水標準并且經(jīng)過申請、審核、審批、兌付程序的申請者可獲得節(jié)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(fā)利用歷程來看,地下水的大量開采對全市經(jīng)濟社會的持續(xù)快速發(fā)展發(fā)揮了重要的作用,但粗放的開發(fā)利用方式注定是不可持續(xù)的,昌邑市沒有轄屬的大中型水庫,昌邑市地下水資源開發(fā)利用率為 74.6%,開發(fā)利用率較高,且部分地區(qū)處于超采狀態(tài),出現(xiàn)了大面積超采漏斗區(qū)。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?shù)卣退姓鞴懿块T加強管理維護,要加大《地下水管理條例》等法律法規(guī)宣傳力度,營造良好法治環(huán)境,切實保護好相關(guān)水利工程持續(xù)發(fā)揮更大的社會效益。