潘娜娜 馮雄彪 方星萍
摘 要:水資源是人類生存最關鍵資源。孝感市地下水資源作為供水水源中等城市,開采導致地下水水文地質情況發生改變,現有地下水監測體系無法準確地控制地下水漏斗的形態變化特點。地下水水質超標項目主要為鐵、錳和氨氮。開發利用出現一定程度危機,保護地下水資源迫在眉睫,需采取條例法規、工程措施、節水技術、污水處理、地下水動態水文地質監測和預報等措施加以保護。
關鍵詞:地下水資源 保護 利用職權 對策
中圖分類號:TV213 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)01(a)-0076-03
水資源是人類生存的最關鍵資源,是可供利用的大氣降水、地表水和地下水的總稱。地下水資源是指在一定期限內能提供給人類使用的,且能逐年得到恢復的地下淡水量,是水資源的組成部分。為此,地下水資源的開采利用量一般不應超過補給量,否則將會給區域經濟社會生態造成危害,導致區域生態環境形成惡性循環。地下水的總體特征:流動性較慢,水質參數變化較緩,污染后難以恢復;由于區域埋藏深度不同,溫度變化規律也不一。
1 水資源現狀
孝感市位于長江以北,湖北省中部偏東。跨東經113°91′至114°30′,北緯30°22′至30°05′。因東漢孝子董永行孝感天而得名,歷史悠久。地跨長江、淮河兩大流域。地勢北高南低,北部為低山區,中部為丘陵地帶,南部為平原湖區。境內屬亞熱帶季風氣候,冬冷夏熱,四季分明,雨水充沛,日照充足,無霜期長。平原地區和幾條河流的兩岸,均屬新生代的沖積地層,地下水較豐富,愈往南,埋藏愈深。山、丘地帶屬于構造體系控制的地下水,主要分布在主、支斷裂的交匯處。地下水具有水源供水量穩定、污染少的特點,可用于居民生活用水、工業用水和農田灌溉用水的水源,水中含有特殊化學成分可用于醫療、飲料中有用元素的原料。
孝感市城區地下水資源作為供水水源開采利用從1950年開始,到1995年已達到高峰,開采利用量達到(6.65×10)萬m3/d,與地下水允許開采量基本持平。據統計分析:2014年度,孝感市平均降水量為1 027.4 mm,折合降水總量91.456 5億m3,比多年平均減少7.6%,比上一年增加6.0%,屬偏枯水年份。全市水資源總量29.122 9億m3,其中地表水資源量27.810 4億m3,地下水資源量7.774 8億m3,地表與地下水資源的不重復計算量1.312 5億m3,水資源總量比多年平均減少23.6%,比上一年增加14.6%。人均水資源占有量599 m3,比多年平均減少20.1%,畝均水資源占有量725 m3,比多年平均減少31.0%。全市總供水量和總用水量均為27.132 5m3,其中地表水26.4343億m3,地下水0.6982億 m3。入境水量34.8億m3,出境水量38.1億m3(不包括漢江出入境水量)。平原區計算面積4 033 km2,其他均為山丘區及淺丘區。全市地下水資源量7.774 8億m3,比上一年增加8.9%。
孝感市地下水水質主要為鐵、錳和氨氮超標。所在區域地下水資源屬江漢平原為封閉的還原狀態,成為低價鐵、錳和銨離子的匯集地,水文地質環境給地下水提供鐵、錳源,水中鐵、錳離子含量偏高,加之區域平原湖網區淤泥層較厚,經過長時間的沉淀積累,為銨離子的棲身地,地下水中銨離子也偏高,從水質的顏色、味道上看,地下水資源水質類別一般為Ⅳ類或Ⅴ類。
2 過度開采與危害
孝感市城區地下水過度開采后,地下水水文地質條件發生了變化,現有地下水資源監測體系無法滿足控制地下水降落漏斗的靜態、動態變化特點。據孝感市節水辦2011年城區生產井取水統計:城區開采井數為273口,年開采利用量(1 643×104)m3約(4.5×104)m3/d,占地下水允許開采量(2537.75×104)m3的64.74%,地下水開采量暫未超過允許開采量。由于城區開采井布設不太合理,區域局部地段嚴重較為超采。地下水經過多年超采,水量逐年減少,水位下降后容易造成地面沉降,地面上建筑物墻體開裂后傾斜。地下水過量開采使巖溶塌陷,上隔水層遭到破壞,地表中污水和劣質水從塌陷處逐步滲入,對局部地下水質形成污染,影響到水源地質量。
孝感市經過30年來建設,區域經濟得到長足的發展,地下水資源水文地質調查與劃分等基礎性分析研究工作一直未大范圍輔開。現階段地下水監測工作為人工監測讀取數據,精度不高,且地下水監測點破壞損毀嚴重,導致部分監測點資料無法收集。通過對地下水水位動態變化特征分析,現存的地下水監測體系已經無法準確控制降落漏斗具體形態及變化特征,急需優化完善。
由于對地下水水源缺乏全面認知與科學管理,有的地方成井質量差、機井無序開鑿等原因,導致棄井較多;加之部分棄井封閉不嚴實,甚至有的棄井未采取任何防范措施,造成地表面污水流入地下,影響到地下水質量。地表水一旦遭受嚴重污染,地下水也隨之污染。地下水的橫向運動、補給作用,水污染面積將逐步擴大,并向縱向深度發展。
隨著區域經濟的發展,產業結構調整中對水資源重視程度不夠,地下水資源開發利用不足,一些地方出現水源地供水不足、地表水污染嚴重問題,城區地表水源地供水環境受到極大的挑戰,加之地下水部分區域污染或開采過量造成嚴重的超采問題,迫于現狀實施投入遠距離地表水源工程。因此,經濟的發展和城鎮集約化程度的提高,部分城市必須考慮水資源條件約束,人均水資源的最小需求率,優化調整區域經濟產業結構,分析水資源對經濟社會發展的貢獻率,從而保證區域社會經濟穩定可持續發展的問題。
3 保護與利用
隨著孝感城市經濟建設的發展,對地下水的需求量越來越大,到1995年達到峰值,開采量已達(6.65×103)m3/d,接近地下水最大允許開采量。當地政府為解決好地下水的需求矛盾等問題,采取了關、停并等一系列具體措施,地下水在局部地段已經開始呈上升趨勢,水質總體質量出現好轉趨勢,在2006年開始出現優良水質。但地下水的開采點仍存在很多不合理地方,局部地區過度超采、開采點布局不盡合理、開采點設施設備老化等,為此,對現有開采模式進行調整優化有很大現實意義。
(1)以區域城鎮地下水管理為重點。從全市所形成的水資源供求關系,結合水資源供需發展實際,農業灌溉對地下水的需求不會太大。農村土地制度改革,集約經濟的發展,生存品質要求的提高,農村生活對地下水的需求比重逐年增長。由于開采分散,規模不大,暫不會形成地下水管理的重點。但對人群集約化的城鎮而言,經濟的發展和生活水平的提高,生活用水及工業用水對水質的要求將越來越高,區域城鎮地下水保護已形成較為現實的需求,管理問題顯得非常必要和緊迫。因此,政府應盡快確定劃定城鎮地下水重點管理區域,強化管理措施,城鎮集約化程度越高,地下水資源需求問題更顯突出。
(2)建立地下水資源監測網絡。由于地下水資源管理的薄弱,監測站網稀疏,缺乏對地下水含水層特點、地下水生存條件、分布特征和規律的了解,缺少對地下水質量的狀況、地下水動態實時信息的掌握,要搞好地下水資源的管控度是很難達到的。因此,地下水監測站網的建立,應作為地下水管理的主要基礎工作抓緊落實到位。可按照規口管理的模式,由水利部門牽頭,對國土、地質、水文等部門的監測點進行統計摸底,確立相應的監測機構和人員,在明確專項經費的前提下,按省、市、縣分級管理原則,建成相應監測網絡,實行地下水資源資料匯交制度,使地下水管理工作及早步入正常軌道。
(3)逐步完善地下水開發利用審批制度。要加強地下水的統一管理,完善地下水取水許可審批制度。從取水量級上控制,建立起鑿井水資源論證許可制度,在摸清地下水含水層結構的前提下,對取水精度位置,開采點地下水層位進行分級審批。同時,為保障開鑿成井質量,需對機井開鑿隊伍進行資格認證,避免廢棄井過多對地下水含水層特征的破壞,減少水資源損失,提高地下水管理的有效性,并建立起地下水水源與開采井檔案。
4 倡議與對策
孝感市境內地表水源相對豐富,加之漢江、府澴河、漢北河豐富的客水資源,為全市社會經濟的發展與穩定提供較優越的水源條件。近年來府澴河、漢北河上游來水量減少,經濟社會的發展引發中小河流、城市水域水污染問題呈惡化趨勢,府澴河下游、漢北河下段已出現水質嚴重超標現象,漢江中下段已多次發生“水華”事件,各種突發性水污染事件更是時有發生,水污染造成的水源危機問題已比較普遍。地下水作為水資源整體的一部分,不僅是地表水源的補充,更具有優質、便捷等特點,在社會經濟發展、城市生產、生活中發揮著越來越重要的作用。因此,水資源問題理應從戰略的高度引起各級政府的重視,地下水的合理開發與利用理應成為關注的問題,值得研究與探討。
(1)地下水開采的方式。政府應在政策和法規層面,完善地下水資源管理機構,實施對地下水規口管理,規劃開發,合理調度,優化結構,并建立較完備的應急預案、水質監測、預警監控體系和嚴格的監管措施。地表水水源地要實施重點保護,多方籌集經費用于飲用水水源地生態環境保護工作。地下水開采方面實施分區控制開采,根據地下水超采現狀,造成危害程度的進行預警預測評估,對地下水資源的恢復、補給能力作為課題進行分析研究,將地下水開采管理劃分為禁采區、限采區和控采區或不同的保護區,進行分區開采。
(2)地下水信息監控管理。要進一步完善地下水動態監測網絡技術,對區域地面沉降程度進行實時檢測。逐步改進地下水監測的技術手段,如引進GPS技術對地下水結構進行分層監測,提高監測成果的時效性和準確性。
(3)水文地質環境。充分運用雨水灌溉,開展人工降雨作業,增加人工降雨作業點位,在農林田灌溉季節增加有效降雨,工業生產和民用中盡量多的利用中水、雨水,減少對地下水的開采量,穩步恢復和養蓄地下水資源,穩步改善水文地質及生態環境,通過水利攔蓄工程、濕地工程等建設,提高水體自凈能力。
(4)地下水超采回灌。要采用分區域,在保證地表水水質的前提下,開展地下水人工回灌工作,加大地下水的儲備量,起到蓄水儲能的綜合效果。
水是人類賴以生存的環境。經濟社會的長足發展,科技進步和人類文明,公民的幸福指數提升等等,與水資源保護、開發利用密不可分。因此,在對地表水綜合治理的同時,要加大對區域地下水的管控,從立法、管理手段、合理開發等諸多方面進行監管:①逐步完善地下水管理法規建設。加快節約用水管理、地下水管理、水資源保護、水資源論證和水資源調度立法,完善孝感市水資源管理配套條例法規。②開展地下水水文地質調查工作。通過對地下水水位動態變化分析,目前含水層漏斗中心已經發生偏移,現有監測體系已經無法準確地控制降落漏斗的具體形態及變化發展特征,所以必須及時地開展一次地下水水文地質調查工作,準確了解地下水水文地質情況。③加強與地礦、城建、環保等部門的合作。擴大地下水收集渠道,資料互補,充分發揮各職能部門管理、技術優勢,達到對全市地下水資源的綜合治理和保護及地下水資源的持續開發和利用。④加大地下水監測工作,收集基礎資料。啟動地下水自動監測項目,全面開展地下水位、水溫、水質、開采量等監測。對地下水超采區、供水水源地、生態脆弱區以及水資源管理和保護重點區進行重點監測。⑤加大“三條紅線”管理的力度,嚴格考核機制。加快水資源能力建設,采取科學、合理的監測手段,落實省、市、縣分級考核機制。
參考文獻
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