“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”水資源供需平衡發(fā)展對(duì)策的探討

吳興樂(lè),曹 真,何忠波 ,劉鐵軍

(遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì),遼寧大石橋 115100)

水是人類(lèi)賴(lài)以生存不可替代的自然資源之一,但是,一方面隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類(lèi)生產(chǎn)和生活用水需求量日益增加,同時(shí)所產(chǎn)生的生產(chǎn)和生活垃圾日益增多又帶來(lái)水資源污染加重,使可供利用的水資源日益減少;另一方面受全球環(huán)境演化影響,近些年來(lái)降水偏少,而干旱發(fā)生率偏高,使水資源補(bǔ)給減少。這樣,水資源就形成了一對(duì)供不應(yīng)求的矛盾,制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。若想水資源供需平衡發(fā)展,我們必須遵循水資源的自然規(guī)律,從“開(kāi)源、節(jié)流、凈化和預(yù)測(cè)”諸方面合理開(kāi)發(fā)利用水資源,實(shí)現(xiàn)水資源供需平衡發(fā)展。本文結(jié)合遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”的水資源供需現(xiàn)狀,從開(kāi)源和預(yù)測(cè)兩方面闡述遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”水資源供需平衡發(fā)展的對(duì)策,為合理開(kāi)發(fā)利用水資源提供參考。

1 遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”水資源供需形勢(shì)分析

遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”包括除朝陽(yáng)市以外13個(gè)市轄區(qū),差不多覆蓋全省,

(沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)包括以沈陽(yáng)為中心攜鞍山、撫順、本溪、營(yíng)口、阜新、遼陽(yáng)、鐵嶺等 8個(gè)市轄區(qū);沿海經(jīng)濟(jì)帶東起丹東沿海岸線(xiàn)連接大連、營(yíng)口、盤(pán)錦、錦州、葫蘆島等 6個(gè)市轄區(qū),簡(jiǎn)稱(chēng)“6點(diǎn) 1線(xiàn)沿海經(jīng)濟(jì)帶”)。據(jù)統(tǒng)計(jì),1997年遼寧省各類(lèi)供水工程供水總量為 147.46億 m3,達(dá)到全省水資源總量的45.27%,但仍缺水 7.33億 m3,缺水量占總需求的 4.8%,如遇嚴(yán)重枯水年,每年缺水將超過(guò) 10億 m3,因此確保遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”區(qū)域內(nèi)大中型城市、重點(diǎn)工礦企業(yè)、干旱區(qū)人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉用水的需求,達(dá)到區(qū)域內(nèi)水資源供需平衡發(fā)展是開(kāi)發(fā)利用區(qū)域內(nèi)水資源的主要目標(biāo)。

遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”的水資源現(xiàn)狀可劃分如下幾個(gè)區(qū):

1.1 水資源供需形勢(shì)較好區(qū)

主要是遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”的東部山區(qū)和中部平原農(nóng)業(yè)區(qū)。東部山區(qū)的撫順、本溪和丹東市轄區(qū),降水充沛,多年平均降水量在 800mm以上,人均占有水資源分別達(dá)3 573 m3、2 061 m3和1 337 m3,高于全省平均水平(全省人均占有水資源量 820 m3)。中部平原農(nóng)業(yè)區(qū)有較厚的第四系含水層,且地表水量也較大,對(duì)分散和間歇性的農(nóng)業(yè)用水而言,水資源供需形勢(shì)壓力不大。

1.2 水資源供需形勢(shì)中等區(qū)

主要是沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)北部的鐵嶺地區(qū),多年平均降水量在600mm～800 mm之間,鐵嶺地區(qū)人均占有水資源量為850m3,略高于全省人均 820m3的水平。

1.3 水資源供需形勢(shì)較差區(qū)

1)大、中城市集中供水水源地

渾河沈陽(yáng)水源地、太子河遼陽(yáng)和鞍山水源地、大凌河錦州和葫蘆島水源地、盤(pán)錦上第三系水源地等,這些集中供水水源地,地下水開(kāi)采量大,多已超過(guò)允許開(kāi)采量。如沈陽(yáng)供水水源地 1990年漏斗面積為 225.79 km2,漏斗中心水位埋深29.31 m,后經(jīng)治理 1999年豐水期漏斗面積為117.25 km2,漏斗中心水位埋深 24.14 m,但每天仍超采地下水近 20萬(wàn) m3;據(jù)遼陽(yáng)市水利局 1990年對(duì)遼陽(yáng)首山水源漏斗區(qū)詳細(xì)調(diào)查成果,漏斗區(qū)年平均補(bǔ)給量為 2.8億 m3,年平均開(kāi)采量為 3.1億 m3,平均每年超采3 000萬(wàn) m3,經(jīng)治理后漏斗面積仍為 300 km2左右,漏斗中心水位埋深 21.57m;盤(pán)錦上第三系供水水源地 2000年漏斗面積為2 000 km2,漏斗中心水位埋深 23.01 m3[2]。因此大、中城市集中供水水源地水資源供需形勢(shì)壓力很大。

2)遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”西部山區(qū)

該區(qū)屬于干旱區(qū),年平均降水量在 600mm以下,人均占有水資源量?jī)H在440m3左右,人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉用水均較為困難,其水資源供需形勢(shì)壓力很大。

3)遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶上的最大市區(qū)大連地區(qū)

大連的年平均降水量雖然在 600 mm～800mm之間[1],但是大連地區(qū)多為裸巖山區(qū),不利于水資源的儲(chǔ)存;大連地區(qū)占有水資源量?jī)H為 590 m3[1],大連地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),城市人口多,需水量多,大連地區(qū)三面環(huán)海,一旦地下水嚴(yán)重超采,將引起海水入侵。因此其水資源供需矛盾也較大。

綜上所述,遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”要實(shí)現(xiàn)未來(lái)水資源供需平衡發(fā)展,重點(diǎn)需要解決大、中城市的集中供水水源地采補(bǔ)平衡和西部干旱山區(qū)的人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉用水問(wèn)題。

2 遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”實(shí)現(xiàn)水資源供需平衡發(fā)展的對(duì)策

由上述可知,造成遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”水資源供需矛盾較大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題主要是兩種類(lèi)型,一是大、中城市水源地開(kāi)采量超過(guò)開(kāi)采條件下的補(bǔ)給量形成水資源短缺,屬于人為超采型;二是西部山區(qū),由于氣候干旱,降水量少,地表裸巖,裂隙發(fā)育不均一,降水通過(guò)裂隙滲入地下深部,致使地表及淺層水資源十分有限,形成水資源短缺,屬于環(huán)境型。下面針對(duì)不同類(lèi)型的水資源短缺現(xiàn)實(shí)而采取不同的對(duì)策:

2.1 人為超采型水資源實(shí)現(xiàn)供需平衡發(fā)展的對(duì)策

人為超采型水源地,處在較大河流旁側(cè)厚度較大的第四系松散沉積層區(qū)。依據(jù)自然界水循環(huán)及大氣降水、地表水、地下水三水相互轉(zhuǎn)化原理,以供需平衡為基準(zhǔn),計(jì)算出缺水量,然后實(shí)施恰當(dāng)?shù)乃こ?把豐水期的地表徑流,按缺水量引滲或回灌到地下含水層中,人為增加可供利用的水資源總量,并把它們調(diào)配給枯水期使用。建立水資源人工調(diào)控系統(tǒng)工程,需要有充足的地表水資源、強(qiáng)大的地下儲(chǔ)水空間和技術(shù)支持系統(tǒng)。

遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”相關(guān)一些大城市水源地的主要河流流域多年平均徑流量為:渾河流域 28.50億m3;遼河流域 37.40億 m3;太子河流域 37.70億 m3;大凌河流域 20.40億 m3。它們?yōu)闇喓由蜿?yáng)水源地、太子河遼陽(yáng)和鞍山水源地、大凌河錦州和葫蘆島水源地和盤(pán)錦市上第三系水源地建立水資源人工調(diào)控系統(tǒng)工程提供了充足的水源保障。下遼河平原第四系含水層有效儲(chǔ)水空間可達(dá) 682.59億立方米左右,是全省現(xiàn)有地表水庫(kù)的 2.37倍。若取其 1/10作為調(diào)節(jié)部分(相當(dāng)于地下水位下降 10～20 m,這在經(jīng)濟(jì)技術(shù)上完全可行),調(diào)節(jié)空間也達(dá) 68億 m3,是全省現(xiàn)有水庫(kù)設(shè)計(jì)水利庫(kù)容的 1.38倍[2]。因此我們通過(guò)調(diào)查研究完全可設(shè)計(jì)好每個(gè)流域缺水量的儲(chǔ)水空間,建立水資源人工調(diào)控系統(tǒng)工程的技術(shù)支持系統(tǒng)。遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶最大市區(qū)—大連地區(qū)的供水問(wèn)題可通過(guò)修建河谷型地下水庫(kù)和建立巖溶地下水庫(kù)來(lái)解決。

2.2 環(huán)境型水資源實(shí)現(xiàn)供需平衡發(fā)展的對(duì)策

對(duì)于受環(huán)境因素影響而淺層缺水的遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”西部山區(qū),其保證供需求平衡發(fā)展的對(duì)策是大力開(kāi)發(fā)淺部及深部的基巖裂隙水資源。西部基巖裸巖山區(qū)褶皺和斷裂地質(zhì)構(gòu)造均較為發(fā)育;地層發(fā)育較齊全,尤其是有大面積的中上元古界—古生界的海相碳酸鹽巖出露;西部基巖裸巖山區(qū)在特殊的構(gòu)造條件下,發(fā)育有多處的巖溶大泉(見(jiàn)表 1),這些巖溶大泉?jiǎng)討B(tài)穩(wěn)定,是地下水集中排泄之處,說(shuō)明西部基巖裸巖山區(qū)內(nèi)賦存有大量的地下水資源。

表1 遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”西部基巖山區(qū)巖溶大泉統(tǒng)計(jì)表

遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”的西部山區(qū),地下水主要是構(gòu)造裂隙水和裂隙巖溶水。其張性和張扭性構(gòu)造因其開(kāi)張性好,是地下水儲(chǔ)存和運(yùn)移的良好空間,也是地下水賦存的有利部位;褶皺巖層曲率變化較大的部位是賦存地下水的有利部位;不同類(lèi)型、時(shí)期的構(gòu)造體系復(fù)合部位,巖石更破碎,也是地下水賦存的有利部位。因此只要對(duì)該區(qū)的地質(zhì)發(fā)展史加以綜合研究,厘定出每期次地殼運(yùn)動(dòng)所形成的構(gòu)造體系特征,注意尋找賦存地下水的有利部位,就能找到豐富的地下水資源,以實(shí)現(xiàn)該區(qū)水資源的供需平衡發(fā)展。

3 結(jié)論與建議

遼寧省“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)帶”水資源供需平衡發(fā)展的薄弱之處是大、中城市集中供水水源地、西部山區(qū)和南部大連地區(qū),對(duì)這些地區(qū)應(yīng)加大供需平衡發(fā)展的科研力度。因此建議:

(1)可選擇 1～2個(gè)超采嚴(yán)重的大、中城市集中供水水源地為代表,開(kāi)展建立水資源人工調(diào)控系統(tǒng)工程的試驗(yàn),待取得成功經(jīng)驗(yàn)后推廣。

(2)盤(pán)錦上第三系水源地人工補(bǔ)給,可選擇在其北部的溝幫子 -繞陽(yáng)河南側(cè)的上第三系埋藏較淺地段,通過(guò)深井,用繞陽(yáng)河、東沙河和羊腸河的河水,開(kāi)展壓力回灌試驗(yàn)。

(3)應(yīng)用地下水系統(tǒng)理論,對(duì)西部山區(qū)基巖地下水的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行綜合研究,首先用地質(zhì)力學(xué)理論和遙感技術(shù)相結(jié)合,圈定富水區(qū)域,然后在所圈定的富水區(qū)域內(nèi)開(kāi)展相應(yīng)的物探工作,確定井位與成井深度。

(4)開(kāi)展氣象和氣候的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)工作,捕捉人工增雨的時(shí)機(jī),增加水資源量;開(kāi)展中短尺度氣候演變的預(yù)測(cè)工作,預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)未來(lái)可能出現(xiàn)干冷及干熱氣候的年份和持續(xù)時(shí)間,對(duì)可能出現(xiàn)的水荒提出預(yù)案,提前儲(chǔ)備好充足的水資源,為度過(guò)水荒之年做好充分的準(zhǔn)備。

(5)加大水資源開(kāi)發(fā)利用科研人才的培養(yǎng)力度。

[1]遼寧省水利廳.遼寧省水資源[M].沈陽(yáng):遼寧省科學(xué)技術(shù)出版社,2006.

[2]趙天石,張國(guó)祥.關(guān)于遼寧省水資源開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略問(wèn)題.長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)[J],1991,3.