賈曉強 張元忠
臨沂市地下水生態環境功能管理探討
賈曉強 張元忠
臨沂市位于山東省東南部,屬低山丘陵區,山區丘陵地形約占71.8%,平原地形約占28.2%。丘陵地形多分布在中部地區,沂沭河下游則形成北窄南寬的廣闊沖積平原。按成因類型分為剝蝕、侵蝕剝蝕、侵蝕、剝蝕堆積和堆積五大類。
全市多年平均地下水可開采量為148200萬m3。2011~2013年全市平均總供水量為182685萬m3。其中地表水131561萬m3,約占總供水量的72%;地下水供水量49504萬m3,約占總供水量的27%;全市平均地下水資源模數為112000m3/km2。全市地下水水質分布不均,礦化度一般小于0.9g/L,是農業生產和人民生活的良好用水。地下水化學類型為重碳酸鹽—碳酸鹽水,較單一。
隨著工農業生產及城市化的快速發展,一段時期內地下水開采量越來越大,由于局部地下水的過量開采引起一系列地質環境問題。出現的主要問題有:重點水源地地下水位區域性下降、地面塌陷與膨脹土分布區房屋裂縫、地下水污染等。
1.局部水源地地下水位下降
臨西水源地位于蘭山區單斜富水地段,水源地西部為巖溶丘陵區,東部地勢較為平坦,巖性以含礫及碎石的粘質砂土為主,區內單位涌水量1000m3/d,整個水源地主要開采灰巖裂隙巖溶水,由于井位布局不夠合理,加之集中過量開采,造成本區灰巖地下水位不斷下降。據五里堡地震臺多年地下水動態監測資料分析,從1971~1977年為水位持平階段,1978~1985年為水位緩慢下降階段,1986~1993年水位呈直線型下降態勢。隨著城市發展,地下水開采量逐年增加,地下水下降速率逐年增加。近幾年,臨沂市水資源管理部門采取城區規劃區內封井措施,使地下水降落趨勢得到遏制,水位有所回升。
2.地面塌陷與膨脹土分布區房屋裂縫
市內曾發現的地面塌陷多為巖溶塌陷,主要原因是地下水開采造成地下水下降過程中,改變了地下動力條件,引起上覆第四系蓋層下沉形成塌陷。已知的主要分布在臨沂市區西郊,地下水開采集中,第四系覆蓋層較薄的地方。
膨脹土分布區出現的房屋裂隙,主要原因是區域性集中過量開采地下水,造成區域性地下水位不斷下降,膨脹土失水收縮。雨季降水下滲,膨脹土吸水飽和膨脹,造成位于膨脹土上的房屋產生裂縫,主要分布在蘭山區區中心、西郊、西南郊。由于近年地方政府采取了城市規劃區地下水封井措施,中心城區過量開采地下水得到有效遏制。
3.地下水污染
根據《臨沂市水資源調查評價》,全市地下水水質為Ⅲ類和好于Ⅲ類的分布面積約占全市總行政區面積的55%;全市地下水水質為Ⅳ類、Ⅴ類的分布面積約占臨沂市總行政區面積的32%、13%。
臨沂市地下水污染主要是人為污染造成的。人為污染分為城鎮生活廢水污染、工業生產中排放污廢水污染、農業面源污染物通過降水入滲及灌溉污染等,其中工業廢污水是臨沂市地下水的主要污染源。由于工業廢水不合理的排放,造成地表水污染,污染物由地表逐漸遷移至地下。由于工業及城鎮人口的集中,臨沂市各縣(區)駐地地下水均有不同程度的污染,而臨沭縣、沂水縣、郯城縣駐地污染程度相對較重。
4.地下水超采狀況
從臨沂市地下水開發利用情況綜合分析,部分地下水集中開采區雖然出現了一些生態環境問題,但從整個水文地質單元來說,多年平均地下水開采量并沒有超過地下水可開采量。出現環境地質問題的主要原因是長期以來開發利用不合理,地下水缺乏統一規劃,各用水單位競相開采,井點布局不合理,缺乏生態環境保護修復系統規劃以及枯水期大量開采地下水引起的。因此可以說到目前為止,臨沂市沒有超采區。
1.劃分地下水功能區必要性
針對目前地下水開發利用與保護存在的問題,根據地下水管理工作的需要和經濟社會發展及生態與環境保護的要求,編制地下水功能區劃,加強地下水系統管理,科學指導地下水開發、利用、保護,對保障臨沂市飲水安全、供水安全、生態安全和糧食安全,促進區域經濟社會與資源環境協調發展,實現地下水資源的可持續利用具有重要意義,是十分必要和緊迫的一項任務。
根據臨沂市實際情況,劃分淺層地下水功能區,評價功能區現狀,提出功能區水量水質管理目標,通過落實治理、保護和管理措施,使區劃期末達到地下水功能區單元要求的水位、水量和水質目標。
2.區劃管理思路
針對地下水功能區開發利用現狀及生態環境存在的主要問題,根據確定的地下水功能區利用與保護目標,提出治理與保護方案。地下水超采區域,應通過提高用水效率、涵養水源、合理配置及綜合調度等措施,逐步壓縮地下水開采量,實現地下水補排平衡,修復與保護地下水。對地下水受到污染的區域,嚴格控制污染源,根據水質狀況和用水戶的使用要求,科學合理安排開發利用程度。對有一定開采潛力和開發需求的區域,要合理開采地下水,科學確定地下水開發利用規模,形成城市、農村、開發區等不同區域用水機制。
通過劃分地下水功能區,可引導地下水資源開發利用規劃,優化經濟發展產業布局和結構,也是最終解決地下水水生態環境問題的必要手段。
3.地下水功能區劃定
應遵循“以人為本、保護優先、預防為主、合理開發、統籌兼顧”的原則,結合臨沂市地下水利用現狀、地下水資源地區特征、未來經濟社會發展對地下水資源的利用與保護的要求,以水文地質單元、地下水富水區、保護區、地下水水質、地下水資源調查評價計算分區界線為基礎劃分地下水功能區,再以行政區的邊界進行劃分,作為地下水功能區的基本單元。
為滿足城市建設及人口增長用水需求,盡管在一些水源地枯水期出現局部超采而易引發水文地質問題的區域(如地面塌陷等),由于其補給條件良好,自我調蓄能力強,該區域仍可作為開發區,在制定保護目標時以開發為主兼顧保護。由于目前地下水總體開發利用已有一定程度,在有開發潛力的地區,也將以開發利用為主,建議不再劃分儲備區和不宜開采區。區分深層地下水與淺層地下水劃分范圍,也是地下水功能區劃時需要注意的問題。
探討地下水功能區劃分框架下的水生態環境管理思路,是適應新形勢地下水系統管理的要求和有效手段。地下水功能區劃是當前系統解決地下水生態環境的重要管理手段,是進行地下水生態環境管理的基礎和依據,也是開展地下水資源管理工作的指導性文件,當前迫切需要對地下水進行功能區劃。通過功能區劃的編制、批復和實施,對地下水資源的開發利用與保護修復進行科學規劃,服務于地下水的科學管理,促進地下水資源的可持續利用。
地下水水位紅線控制已作為地方政府科學發展觀考核指標之一,加強地下水水資源管理已成為長期的一項任務。同時依托國家地下水工程建設,提高站網密度,開展實時或定期水位觀測和水質監測,加強監測能力建設,促進地下水生態環境進一步改善和水資源的可持續利用,為生態文明建設提供支撐■
(作者單位:山東省臨沂市水文局276000)
(專欄編輯:張婷)