周 慧,周 波
(1.河北省水利水電勘測設計研究院,天津 300250;2.海河水利委員會水文局,天津 300170)
衡水市位于河北省東南部,總面積8 815 km2,2013年全市總人口448.1萬人,人均水資源量148 m3,僅為全國人均水資源量的7%、河北省人均水資源量的1/2,遠低于國際公認的人均300 m3的人類最低生存標準,為極度缺水地區[1]。而衡水市的地下水是該區主要的供水水源,由于長期超采漏斗中心水位埋深已達112 m,并與周邊地區的德州、邢臺、滄州、天津市的漏斗區相連,從一個封閉性的漏斗發展成一個面積達4萬km2的世界罕見的復合型漏斗,且引起了諸如地面沉降、裂縫、咸水入侵深層淡水等一系列的“并發癥”。因此,合理利用和保護該地區的地下水資源,對于衡水加快推行“綠色崛起、生態振興”戰略、促進經濟社會可持續發展、改變城鄉水生態環境具有重大而深遠的意義。
衡水市地處海河流域中南部,黑龍港流域腹地。地勢自西南向東北緩慢傾斜,海拔在12~30 m,地面坡降滏陽河以東為1/8 000~1/10 000、以西為1/4 000,主要地形為沖積平原。衡水市屬暖溫帶大陸性、半濕潤半干旱季風氣候區,干燥度在1.23~1.57,四季分明,冬夏長春秋短,春季干燥多風,夏季炎熱多雨,秋季氣候涼爽,冬季干冷少雪。多年平均年降水量509.7 mm,降水年際變化較大,最大最小年降水比值達4 倍以上。由于受季風影響,全年降水量分布極不均勻,大約90%降水量集中在夏秋兩季(5—10月)。
衡水市轄8 縣2 市1 區、114 個鄉鎮、4 994 個行政村,總面積8 815 km2,其中耕地面積56.67萬hm2,有效灌溉面積47.2 萬hm2。截至2013年底,全市總人口448.1 萬人,其中非農業人口106.3 萬人。生產總值實現1 070 億元,全部財政收入129.07 億元,城市居民人均可支配收入20 541 元,農民人均純收入6 975元[1]。
近幾年,衡水市工業化進程明顯加快,農業也發生了巨大變化,一個昔日連自身溫飽都不能解決的貧困落后地區一躍成為華北平原新崛起的重要糧、棉、油、菜、果等農產品生產基地。在“十二五”期間,以現代化工、裝備制造、食品加工三大傳統支撐產業為基礎,實現轉型發展,傾力打造現代物流、休閑旅游、文化產業三大新興支撐產業,形成“3+3”產業格局[2]。隨著京津冀一體化協同發展,衡水市全面推進城鄉一體化進程,人口規模持續增長,對水資源的需求和保障提出了更高的要求。
衡水市多年平均水資源總量(礦化度M≦2.0 g/L)為6.13億m3,人均水資源量僅148 m3,為世界人均的2%、全國人均的6.73%、全省人均的48%。多年平均水資源可利用量為10.66億m3,其中地表水2.58億m3,占可利用量的24%;淺層淡水4.0億m3,占可利用量的38%;微咸水1.65 億m3,占可利用量的15%;深層地下水2.43 億m3,占可利用量的23%。南水北調中線配套工程、位山引黃工程、引衛工程等調水工程實施后,衡水市地表水水資源量將在現有基礎上增加3倍,超過10億m3。
衡水市年用水量大體在16 億~18 億m3,其中地表水多年平均供水量為1.8 億m3,利用率達到69.8%,尚有開發潛力;淺層淡水多年平均利用量為4.6億m3,整體上超采,但武邑、武強、饒陽、阜城、冀州5縣的淺層地下水仍有開發潛力,共1.52億m3;微咸水利用量為0.45 億m3,利用率僅為27%,仍有1.2億m3的開發潛力[1];深層地下水不作為資源量,卻是衡水市的主要供水水源,開采量大大超過了水資源的補給能力,年超采6億~8億m3。
衡水市地表水年用水量為1.8 億m3,占年用水量的10%;淺層地下水年用水量為4.6億m3,占年用水量的27%;深層地下水年用水量為10 億m3,占年用水量的59%;微咸水年用水量為0.6億m3,占年用水量的4%。城市生活和絕大部分工業用水主要依靠地下水資源,地下水資源的開發和利用先天不足、過量開采導致地下水位持續下降,形成區域性的地下水漏斗區。
嚴重超采深層地下水造成上覆空隙水位下降,空隙水被疏干后,大范圍的農用機井、手壓井抽不出水,造成農村地區人畜飲水困難,而漏斗區內農用淺井逐步被深井取代,深井越打越多,而抽取的水量越來越少[2]。
過度開發地下水造成諸如地面沉降、裂縫、咸水入侵等大量的生態環境問題。同時,不少地區由于生態環境用水被生產用水所擠占,導致區域植被因缺水而退化并造成土地沙化甚至荒漠化,又造成水土流失、洪水泛濫等一系列生態環境問題,從而形成生態破壞的惡性循環[3]。
當前造成我國嚴重水污染的主要原因是工業和城市廢污水排放量逐年增加,且處理達標率低。按水資源公報統計,2012年全市廢污水排放量0.85億t,其中工業廢污水0.50 億t,占廢污水排放總量的58.8%;生活污水0.29 億t,占廢污水排放總量的34.1%;建筑業污水0.02 億t,占廢污水排放總量的2.4%;第三產業污水0.04 億t,占廢污水排放總量的4.7%。
由于雨污分排系統不配套,廢污水排放到河流及蓄滯洪區。許多小河流或部分河段已成為排污溝渠,并且污水下滲,污染地下水源。水污染問題不僅使水資源無法利用,也污染土壤和農產品,嚴重影響人民健康。
城鎮居民家庭生活用水方面,人們節水意識淡薄,節水器具使用比率相對較低,浪費水現象普遍存在。從2012年用水情況來看,農業灌溉用水量比重最大,達到81%;工業用水占8%;城鎮和農村生活用水占7%;林牧漁業用水占3%;生態用水比重最小,為1%。顯然,農業用水占全市總用水的絕大部分,并主要靠超采地下水來滿足灌溉要求,且在農村地區以大水漫灌居多,用水方式粗放、水利用系數低,節水潛力較大。
2013年實行最嚴格水資源管理制度后,衡水市水資源管理工作開始走上法治化軌道,市政府對水資源管控目標、管理體系和保障機制作了明確規定,但由于某種原因仍存在“管水源地不管供水”“管污水排放不管污水處理”“管污水處理不管回用”等問題,嚴重影響了地表水與地下水統一調度和分配、污水資源化方案的實施。
在水資源費管理上,城市公共供水和一些用水大戶不能按時足額交納水資源費,造成水資源費大量流失。另外,水價與其價值嚴重背離,優質水價低于污水處理成本,價格倒掛現象普遍存在,不利于分質供水方案的實施[2]。
水源潛力,實現水系連通,增加蓄水能力
為減少地下水開采量,衡水市大力從外地域引水,引蓄地表水水源主要有6個,分別是南水北調中線、南水北調東線、引黃入冀補淀、引江濟津潘莊線和上游岳城水庫、崗南-黃壁莊水庫、王快水庫,總水量超過16 億m3。現狀引水主要有引黃水和引衛水,引黃水主要入衡水湖,引衛水主要是汛期和冬季上游棄水,與作物灌溉時間不吻合,蒸發滲漏后只有極少部分可以用于農業灌溉,需要通過渠系溝通增加坑塘蓄水能力,同時待其他引水線路通水后,加大引水指標,以緩解當地地下水漏斗問題。
積極開發利用再生水、微咸水增加可供水量,再生水和微咸水利用量均可達到1 億m3,雨水蓄集利用量可達到0.4 億m3。實施河湖渠系連通工程,實現各水源跨時間、跨區域聯合調度和合理配置。
農業用水占全市用水量的80%以上,節水灌溉和調整農作物種植結構尤為重要。結合小農水重點縣項目建設,發展防滲管道輸水工程、咸淡混澆工程和微、噴、滴灌高效節水灌溉工程,2014—2017年工程實施后全市節水灌溉面積達到43.87萬hm2,其中高效節水面積達到10萬hm2,減少地下水開采0.8億m3。
推廣農藝節水。采取覆蓋保墑、耕作節水、節水品種、水肥一體化等農藝綜合節水措施。重點在井灌區推廣衡水市桃城區比較成熟的“一提一補”節水機制。鼓勵試點區結合本地實際,積極探索、創新多種形式的農業節水模式,也可自主選擇張北縣總量控制、水權交易模式或成安縣定額管理、超額加價模式,實現農業終端合理水價制度,提高水資源利用效率和效益。
提高公民的節水意識,合理調整城市和城鎮居民生活用水價格,穩步推行階梯式水價制度。水行政部門應按照《河北省南水北調工程供水管理規定》和引黃工程供水管理辦法,用足用好外調水,并倡導全民惜水、愛水、節水,鼓勵使用節水器具和水的重復利用,超用加價、節約有獎,讓市場機制在水資源配置中起決定性作用。
編制深層地下水保護規劃,合理劃定保護區范圍,明確禁采區和限采區范圍,制訂保護措施。在地下水超采區,除生活用水外,任何單位和個人不得新打機井;嚴格機井管理,實行一井一證一表一卡。南水北調工程通水后,全部關閉公共供水管網覆蓋范圍內的自備井,并采取封填措施[1]。對年久失修、成井條件差或因混合開采導致越流污染的機井一律永久填埋;對成井條件好、出水量大、設施完好的機井進行封存保養,以備在應急情況下啟用。
進一步加強地下水環境監測,完善監測設施,推進自動化監測,建設監控信息系統,實行地下水水位、水量雙監控,提高監測水平和能力,為地下水資源合理開發利用和決策管理提供基礎數據[4]。建設地下水信息數據庫和水位水量動態分析、預測、評估等應用信息系統,全面提高地下水資源管理水平。
合理規劃、限制和利用地下水資源是實現衡水市社會經濟可持續發展的關鍵。從衡水市的實際情況出發,大力引調外地域水,開展多種水源的優化分配,發展農業高效節水灌溉,提高中水回用率和污水處理回用率,協調地表水與地下水的調蓄,健全管理機制,提高管理水平,促進水資源可持續開發利用和水生態環境修復的良性循環[5],實現衡水市經濟與水資源利用的同步發展。
[1]衡水市人民政府,水利部水利水電規劃設計總院.衡水市地下水超采綜合治理試點方案[R].衡水:衡水市人民政府,水利部水利水電規劃設計總院,2014.
[2]李莉,吳道祥,楊遠杰,等.淮北市地下水資源可持續利用[J].水科學與工程技術,2013,(3):7-10.
[3]王順久,張欣莉,倪長鍵,等.水資源優化配置原理及方法[M].北京:中國水利水電出版社,2007:5-8.
[4]鄶學軍,許學強.水價改革芻議[J].海河水利,2008,(5):68-70.
[5]徐智敏,孫亞軍,劉沂軒,等.徐州市水資源開發利用現狀及可持續利用研究[J]. 地質災害與環境保護,2008,16(3):38-41.