王雙艷
(陜西省銅川市耀州區水務局,陜西 銅川 727100)
淺談銅川市地下水資源存在問題及解決措施
王雙艷
(陜西省銅川市耀州區水務局,陜西 銅川 727100)
銅川市是一個資源性極度缺水地區,人均水資源占有量僅270余 m3。而且近年來,由于過量開采地下水,對水環境產生了嚴重污染,已造成地下水位持續下降、地下水質惡化、地面沉降等許多環境問題。如何合理有效地利用地下水資源已成為銅川市人民生活和經濟發展的當務之急。
地下水;污染;短缺;對策
地下水是水資源的重要組成部分,是人類生存、生活和生產不可少的自然資源,在保證居民生活用水、社會經濟發展和生態環境平衡等方面起到不可估量的作用。由于人們對地下水資源的規律認識不足,在發展經濟的同時也使得地下水資源產生了不少問題。地下水污染嚴重,水資源量短缺,地質環境惡化等諸多問題進而又威脅著人類的生產生活。
銅川市是以煤礦為主興起的工業城市,因而煤炭、建材等產業發達,已成為我國西北地區重要的能源、原材料工業基地。然而在發展的過程中,地下水環境卻也遭到了嚴重的破壞,水源污染,水資源的可用量減少,使銅川市的生活用水和工農業用水都受到了較大的影響。
銅川市位于陜西省關中平原向陜北黃土高原的過渡地帶,是關中經濟帶的重要組成部分,介于東經108°34′~109°29′、北緯 34°50′~ 35“34′之間,面積 3 882 km2。銅川市總人口數為86萬,其中城鎮人口占53%。下轄宜君縣、王益區、印臺區、耀州區和省級經濟技術開發區——新區。
銅川屬暖溫帶大陸性氣候,年平均日照 2 345.7~2 412.5小時,年均降水量 555.8 ~ 709.3mm,年均氣溫 8.9~12.3℃,極端氣溫最高38℃,最低-22℃。冬季寒冷,夏季炎熱。由于地勢地貌的影響,氣候差異明顯:西部和北部是廣闊的山區,年均日照2 412.4小時,氣溫8~9℃,降水650~740 mm;中部和東部為溝原相間的殘塬區,年均日照2 345.7小時,氣溫 10~11℃,降水量 589~650 mm;南部是地勢平坦的臺塬區,年均日照2 351.1小時,氣溫11.8~12.3 ℃,降水量539~555 mm。
銅川市多年平均自產地表徑流量2.07×108 m3,銅川市水資源總量為2.15×108 m3(其中:地下水與地表水資源量的重復量為1.35×108m3),人均水資源量為270 m3,占全省人均水資源量的18.4%,農耕地平均水資源量12.2 m3/ha,占全省平均占有量的21.6%,屬水資源嚴重短缺地區之一。
銅川市是陜西省水土流失最為嚴重的地區之一,全市水土流失面積為3 386 km2,占總土地面積的87%,土壤侵蝕模數最高達3 809 t/km2,年均流失泥沙量達到580萬t,因此生態環境不斷惡化。
2.1.1 地下水資源現狀
銅川市地下水資源總量為1.42×108m3,可開采量為0.6×108m3。地下水有3個類型:第四紀孔隙潛水的可開采量0.31×108m3,占銅川市地下水總開采量的52.2%,但分布區面積僅占銅川市的3.44%;巖溶裂隙承壓水主要分布在市區東南部,是渭北巖溶水的組成部分,水位埋深較大,一般200~500 m,取水難度大;基巖裂隙水主要分布在西部、中北部山區及中部黃土殘塬、梁、峁地帶,可開采量為0.14×108m3,占地下水總開采量的31.8%,分布面積占銅川市的91%。
2.1.2 全市需水量統計
1)生活用水需水量
銅川市共有人口84萬。按每人每天最高需水0.2 m3計,銅川市每天最高需水16.8×104m3,每年最高需水0.5×108m3,由此可見,地下水可采資源量為0.6×108m3,二者近于持平。也就是說,地下水可開采量只能供人們生活使用。
2)農業用水需水量
截止2009年底,銅川市有效灌溉面積已達 1.46×104ha。建成蓄水工程88座,其中水庫30座,池塘50座,城市用蓄水工程8座,現狀供水能力1.1×108m3;建成引水工程66處,供水能力960×104m3;建成農用機井243眼,供水能力3 020 m3/h;建成各類抽水站314座,供水能力1 258 m3/h。但由于多數水庫池塘淤積比較嚴重,實際蓄水能力較工程控制能力要小。如果需水設施能夠保證,并采用先進的節水技術,加上合理的配水方案,現有水量還可滿足生活用水和部分灌溉用水。
2.1.3 全市供水量統計
2009年主要供水工程情況統計表提供的數據,總供水量為4 633××104m3,其中為農業供水2 828×104m3,為工業供水1 021×104m3,為城鄉生活供水784××104m3。
根據耀州區寺溝鎮楊井村觀測孔(1991~2010年)地下水觀測數據,地下水水位動態特征總的呈急劇下降趨勢(見圖1)。1991年地下水埋深為50.8 m,2010年地下水埋深為72.2 m,累計下降幅度為 21.4 m。

圖1 楊井村觀測孔(1999~2010)地下水位埋深線圖
這里主要分析采礦業對地下水的影響。因煤礦開采降低地下水,水源地不斷出現吊泵現象,原有的水井深度必須加大,取水難度不斷增大,當開采含水層從淺層逐步轉向深層之后,地下水會不斷惡化。其次是地下水補給嚴重不足,可開采水資源量越來越少,由于礦井大幅度地蔬降了多年補給量,致使地下水不斷向枯竭的方向發展。另外地表水的一部分在不同地段被采礦裂隙導入地下,減少了地表水量,同樣使來自地表的補給量大減。
2.3.1 對地下水的影響
1)農業污染
農藥大約只有12%左右被作物吸收,還有一部分汽化進入大氣層中,其余全部進入土壤及地表附屬物中,這部分未被吸收的農藥隨著地表徑流滲入地下蓄水層造成污染。化肥的大量使用,大大提高了土地的生產力因素,但只有42%左右被作物吸收利用,其余的都溶于灌溉水及雨水,使化肥中的元素滲入地下,使地下水受到氮、磷等元素的污染,導致地下水中總硬度、硝酸鹽和氨氮的提高。
2)工業污染
工業生產會產生大量的含有各種化學物質的垃圾,這些垃圾一般是露天堆置或簡單填埋,垃圾中的有害物質經地表徑流及雨水的沖淋而滲入地下,銅川是陜西省采礦業的集中地之一,采礦后堆積的矸石經雨水淋濾后,極易形成地下水污染,而礦區廢棄的巷道與鉆孔在雨水或地表水體的影響下,恰好可能成為地下水污染的通道。同時,采礦排出的礦坑水(如采煤排水)通常pH值很低,這種酸性水滲入地下后可導致某些鹽類進入含水層,由此產生的鹽效應促使土體中方解石、白云石溶解,使鈣鎂離子溶入水中,地下水的總硬度升高。另外石油及其化工產品使用及管理上的漏洞,使柴油、汽油、苯系物及其他含苯環的碳水化合物等都極易造成地下含水層的污染。
3)人類生活造成的污染
隨著人口的增加,會產生大量的生活垃圾和污水,這些垃圾很多直接用埋填法處理,污水直接排放到下水道。而這些被填埋于城市周圍的垃圾,其溶出物會慢慢滲入地下,污染地下蓄水層,另外還有居民區的糞池也是造成有機物污染的主要途徑。
銅川市存在著為數較多的水務企事業單位,搶奪水資源和建設資金、搶奪水務市場的問題日益加劇。一方面是水資源和資金的嚴重短缺,一方面是水資源浪費和重復建設,全市水務行業亟待整合。
綜上所述,水資源短缺問題已經成為嚴重制約銅川區域經濟社會發展的決定性因素之一。如何合理有效地利用地下水資源已成為當務之急,也是實現區域地下水資源保護、區域生態環境改善及區域國民經濟穩定發展的基本前提。
應嚴格貫徹執行我國的《水法》、《水污染防治法》等法規,政府及相關部門應加大治理的力度,各級部門要高度重視起來,嚴格執法,不姑息,不懈怠,對污染地下水資源的企業或個人嚴懲不貸。各個單位還應開展廣泛的宣傳工作,提高全社會對地下水污染危害的認識,增強全民環境意識,通過重復利用和舊物修理等各種有效方式以減少垃圾排放,從點滴入手保護有限的地下水。
在工業體系中應采取“預防為主,防治結合”的方針,從控制源頭開始,加大預防工作的人力、物力和財力投入,積極倡導企業進行技術改革和清潔生產,對重污染企業進行限期整改,對整改后仍不達標排放的必須關停。在農業體系中應該使用高效的灌溉技術及科學的耕作農作物的方式,盡量少施農藥、少施化肥,尤其少施合成農藥;將傳統的漫灌方式改為噴灌方式,不僅節約用水,還能減少灌溉用水對地下水的污染。
地下水監測事業及研究工作,是科學開發利用水資源的前提,必須加大這方面的投資,要深入開展諸如地下水人工補給的試驗研究、水污染治理、水資源現代化管理、水資源開發利用對生態環境影響等的研究,為各級政府進行決策提供科學依據。一個重要措施是進行地下水環境脆弱性評價,并編制評價圖冊。另外要加強對地下水監測網絡建設和污染防治技術攻關,對地下水水質進行監控并預斷它的未來發展趨勢,開展地下水動態監測和分析研究工作,使用先進的技術成果開發利用水資源。
地下水和地表水密不可分,銅川市境內已建成水庫31座,水庫設計總庫容1.55億 m3,有效庫容近1億 m3。其中桃曲坡水庫為中型水庫、西河、福地、高爾塬、五一、林皋、玉皇閣等6座水庫為小(一)型水庫,另有小(二)型水庫20座、機井278眼,抽水站249座,這些水源工程為城鎮工業、農村生活供水、農業灌溉提供了有效的水源保障。近年來,新老市區的用水因沮河引水工程的建成而大有緩解,但仍顯不足,市區周圍的礦區缺水問題仍相當嚴重。
在對所有煤礦、企事業單位水資源開采利用現狀調查的基礎上,制定水資源規劃,水功能區域劃分等,主動推行了計劃用水,節約用水。對全市各大煤礦的機井要進行全過程監督,重新核實其用水量。促進水政水資源管理早日走上規范化之路,認真辦理取水許可證,并對自備水源單位的取水許可證進行年審。加大依法治水中,查處各類水事案件。確保水資源費征收準確、及時。重點是理順煤炭行業的水資源費
“發展、資源、環境”三大問題,都與地下水密切相關,地下水資源的可持續利用如何融入到資源、經濟與環境的協調發展中是目前社會的熱點問題,面對日益嚴峻的地下水問題,有效地措施和政策迫在眉睫。所以必須要進一步加強地下水問題治理的制度建設,加大防治投入,將地下水的開發利用與保護協調起來。
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1004-1184(2011)04-0105-02
2011-03-04
王雙艷(1977-),女,陜西銅川人,助理工程師,主要從事水利灌溉方面的工作。