興平市地下水資源超載原因及治理對策研究

劉永剛

(陜西省水資源與河庫調度中心，陜西 西安 710004)

2020年，水利部組織復核黃河流域地下水超載情況并印發文件[1]，由于興平市2019年地下水實際開采量大于地下水可開采量，被確定為地下水超載區。為了探索興平市地下水超載問題的解決途徑，筆者分析了興平市地下水超載原因，有針對性的提出了可行的超載治理對策，以期為未來幾年興平市最嚴格水資源管理和地下水保護提供決策參考。

1 區域及地下水資源概況

興平市行政隸屬于陜西省咸陽市，地處關中平原中部，西鄰咸陽，地理坐標范圍介于東經108°17′49″～108°37′7″，北緯34°12′50″～34°26′53″之間，海拔高程在390～541.8 m之間。北依莽山，南臨渭水，總面積507.43 km2，渭河是市內唯一河流，境內河長30.5 km，流域面積473.20 km2。

興平市地下水資源量主要為淺層地下水。區內地下水補給來源主要為大氣降水入滲、田間灌溉入滲及渠系滲漏、地下徑流補給，全市均為平原區，多年平均地下水總補給量、水資源總量、可開采量分別為7 483萬 m3、6 854萬 m3、6 445萬 m3[2]。

2 地下水開發利用狀況

2.1 取水工程

選用2019年為現狀年，截止2019年底，興平市共有機電井4.16萬眼，其中規模以上機電井0.47萬眼，規模以下的機電井共3.69萬眼。

2.2 供水量

2019年興平全市總供水量為11 820萬 m3，其中：地下水供水量8 867萬 m3，全部為淺層地下水供水量，占全市總供水量的75.02%。

2.3 用水量及用水結構

2019年興平市總用水量11 820萬 m3，其中地下水用水量8 867萬 m3，占全市總用水量的75.02%。從用水結構來看，農業用水量(含林牧魚畜)5 352萬 m3，占地下水總用水量60.4%；工業用水量1 838萬 m3，占地下水總用水量20.7%；生活用水量(含三產和公共建筑)1 614萬 m3，占地下水總用水量18.2%；生態用水量63萬 m3，占地下水總用水量0.71%，農業是興平市地下水用水大戶[3]。

2.4 用水水平

2019年，興平市人均綜合用水量234.14 m3/人，高于咸陽市人均綜合用水量221.85 m3/人，低于陜西省人均綜合用水量241.79 m3/人。萬元GDP用水量53.11 m3/萬元，高于咸陽市萬元GDP用水量44.61 m3/萬元，略低于陜西省萬元GDP用水量53.62 m3/萬元。萬元工業增加值用水量26.14 m3/萬元，高于咸陽市萬元工業增加值用水量16.56 m3/萬元，高于陜西省萬元工業增加值用水量17.49 m3/萬元，工業用水水平低于咸陽市及全省平均水平。農田灌溉畝均用水量165.65 m3/畝，優于咸陽市農田灌溉畝均用水量202.08 m3/畝，領先于陜西省農田灌溉畝均用水量305.68 m3/畝。農田灌溉水利用系數0.579，略低于咸陽市的0.581，略高于陜西省的0.577。用水水平及對比見表1。

表1 興平市用水水平及對比表

3 地下水超載狀況及原因

3.1 超載狀況

采用地下水承載能力評價的實物量指標單因素評價方法，對照地下水可開采量直接判斷興平市地下水承載情況。2019年，興平市地下水實際開采量為8 867.0萬 m3，與地下水可開采量6 445萬 m3相比，實際開采量大于可開采量，定性為地下水超載，超載量為實際開采量超出可開采量的數值，即2 422萬 m3。

3.2 超載原因

3.2.1 資源型缺水，供需矛盾突出

2019年，興平市水資源量0.51億，人均水資源量為91.9 m3，與陜西省水資源總量495.32億 m3[4]和人均水資源量1 277.83 m3相比，興平市僅占陜西省水平的0.1%和7.19%；與咸陽市水資源總量7.60億 m3和人均水資源量174.46 m3相比，僅占咸陽市水平的6.7%和52.7%。水資源量嚴重不足，是引起地下水超載的根本原因。

3.2.2 地表水配套工程建設滯后，農灌取用地下水成本低廉

興平市城鎮人口、工業企業大多分布在主城區，用水需求量大、供水保證率要求高。但長期以來，區內無大型地表水供水工程，也無區外地表水引調水工程，地下水是唯一水源。此外，興平市農業用水量占比較大，雖然地處寶雞峽灌區末端，但區內部分渠系配套設施尚不完善，干支渠長年引水不足，部分有引水條件的地區由于來水集中，與境內種植的作物需水時段匹配度不高，灌溉保證程度不高，加之地下水埋深相對較淺、取水便宜，且開采成本低，導致興平市灌溉用水更加依賴地下水，相當一部分渠井雙灌區轉化為純井灌區，進一步加劇了地下水資源超載。

3.2.3 城鎮生活和工業用水效率偏低

興平市城區供水管網多建于上世紀七、八十年代，供水管網嚴重老化，管網漏失率較高，為15%。2019年居民生活節水器具普及率為87%，低于咸陽市平均水平，工業用水重復率為60%，遠低于咸陽市工業用水重復率86%，城鎮生活和工業用水效率偏低也是區內地下水資源超載的重要原因。

3.2.4 再生水利用率偏低

興平市目前已建成10萬 m3/d規模的污水處理廠，年可處理廢污水量3 650萬 m3，但市域范圍內除部分企業自建再生水利用設施外，還未建成具有一定規模的再生水利用工程，2019年興平市再生水利用量63萬 m3，占總用水量的0.53%，再生水利用量主要是工業企業的再生水利用和部分污水處理廠尾水作為市政綠化、生態補水等使用。由于區內再生水利用無統一規劃，利用的基礎設施尚不健全，再生水供水管網覆蓋率極低等，嚴重制約了再生水的推廣利用，再生水利用率偏低加劇了地下水超載。

3.2.5 地下水監管力量不足

興平市地下水井數龐大、類型多樣、但管理人員嚴重不足、技術力量薄弱、經費欠缺、監測設備覆蓋率偏低等問題一直存在。

4 治理思路

針對興平市地下水資源超載原因，超載治理按照“減、增、控”的思路進行。“減”一方面通過工業、生活等多方位節水減少地下水取用量；另一方面是在有條件的區域實施關井措施壓減地下水量。“增”一是通過加快地表水配置工程建設，增加地表水利用量，置換地下水取用量；二是增加非常規水源的利用率，從而置換部分地下水量。“控”即從管控方面入手，通過對新增地下水取水工程實行限批，加強節水，增加人員、經費投入，信息化系統建設等方面加強地下水監管。

5 治理對策

5.1 加強節水、提高水效是長久之計

(1)在城鎮生活用水方面，興平市一方面應加大供水管網的改造力度，降低管網的漏損率，經計算，興平市管網漏損率從現狀15%降至10%，可節水96.21萬 m3/a。另一方面應提高節水器具普及率，節水普及率由現狀的85%提高至91%，年可節約水量198萬 m3。同時，還應進一步加強節水方面的宣傳教育，提高市民的節水意識，引導市民積極參與節水行動。

(2)在工業節水方面，根據興平市節水型社會建設方案，到2023年，興平市擬對規模以上企業及施工單位用水量進行實時監測，改進工業生產用水工藝，以提高工業水重復利用率。企業通過生產技術改進、節水工藝改造以及省級節水企業創建等，萬元工業增加值用水量可由現狀年的26.52 m3/萬元降至22.00 m3/萬元，年均節約水量389.88萬 m3。節水效果明顯且水量很可觀。

通過實施節水措施，興平市年均可節約地下水684.09萬 m3。

5.2 地表水源置換是根本途徑

(1)加快引石過渭、引漢濟渭等地表水源置換工程建設

近期，咸陽市已建成引石過渭供水工程，根據工程可研批復，該工程設計供水能力34.5萬 t/d，給興平市預留水量為3萬 t/d，主要用于興平市主城區供水。加快興平市引石過渭工程配套輸水工程、凈水廠及城市供水管網建設，建成后可置換地下水取用量1 095萬 m3/a。另外，目前在建的西吳水廠規劃利用引石過渭工程水源，可解決興平市城區、以及西吳街辦、阜寨鎮等周邊鎮辦農村人飲問題，預計可置換地下水250萬 m3/a。遠期，興平市是引漢濟渭二期工程的主要供水對象，該工程建成通水后，2030年可給興平市配置水量5 615萬 m3，供水任務為城鎮居民生活及二、三產用水，屆時可徹底緩解全市水資源供需矛盾。

(2)推進地表灌溉工程改造

興平市為寶雞峽灌區灌溉范圍，分塬上灌區和塬下灌區兩大部分。塬上灌區有支渠8條，其中干支渠總長度為116.5 km，斗渠長度270.4 km，供水水源為寶雞峽總干渠和抽渭高干渠，高干渠渠水由板橋抽水站供給塬上興一支、興二支灌區。塬下有南北兩條干渠，水源均為渭河，由眉縣魏家堡渠首自流引水。目前，由于塬上灌溉工程年久失修，破壞嚴重，導致使用困難。若對寶雞峽塬上田間灌溉工程進行修復改造，同時對對渭惠渠興平段渠道進行全線疏通整治，可恢復地表水灌溉面積12萬畝，地表灌區改造實施后，在維持現狀灌溉面積46.1萬畝不變的情況下，年可由地表水置換農灌地下水153.87萬 m3。

5.3 合理關停有條件區域的地下水取水工程是當務之急

短期之內，要實現地下水壓減，遏制地下水超載狀況進一步加劇，可以根據引石過渭工程建設和寶雞峽灌區灌溉工程修復推進情況，逐步先關停工程建成區配水范圍內的超采區、地下水位下降區、供水管網覆蓋區的工業自備井、農灌井等地下水井，通過關井措施壓減現狀地下水取用量。遠期，在各地表水源替代工程全部建成后，可論證后關停除各種應急備用水井、必須使用的地下水井之外的所有地下水取水井，以實現地下水的采補平衡。

5.4 提高非常規水源利用率可作為有效補充

按照興平市已建成的污水處理廠規模，年處理廢污水量3 650萬 m3，可進行再生利用的尾水量非常可觀。因此，興平市一方面應通過鼓勵企業循環利用水資源、開展雨水積蓄利用、提高重復利用率。另一方面在工業園區、開發區等有條件的區域建設一定規模的再生水廠，加大再生水利用量。同時，推進非常規水源納入全市水資源的統一配置，將非常規水源利用作為地下水置換的重要補充手段。

5.5 加強監督管理是超載治理的必要措施

(1)加快推進節水型社會建設。采取經濟、技術、行政等綜合措施，降低用水消耗，制止用水浪費，建立適應水資源條件的經濟發展模式和產業布局。新建工業項目要實行嚴格的用水效率準入，使用先進用水工藝。農業灌溉要合理制定灌溉制度，適時、適量、科學灌溉；大力推廣滴灌、噴灌、微噴灌等高效節水灌溉方式，提高農田用水效率；全面推動公共機構節水型單位創建，大力開展節水型校園建設，以優化企業能源管理、提高生態環境服務功能為導向，全力推進工業方面的節水改造工程實施。

(2)嚴格控制地下水開采總量。在現狀地下水開采的基礎上，堅持只減不增原則，有計劃壓減水量，暫停新增地下水取水許可審批。對農業取用地下水，在井渠雙灌區要求優先使用地表水，控制取用地下水量。采取地下水的水位和水量指標控制措施，定期對地下水的資源量及其采補情況進行評估。

(3)建立地下水資源管理信息平臺。運用電子、傳感器、信息、互聯網等技術建立一套現代化的地下水資源監控管理系統，實現對地下水水位、取水量情況等方面的監控，解決人員和技術力量不足的問題。

(4)加大投資力度。加大各種渠道投資力度，優先安排與地下水超載治理有關的項目投資。制定積極的財政政策，安排一定的財政資金，用于地下水超載治理工程建設資金和地下水管理與保護經費。

6 結語

興平市只有通過加強節水提高水效、加快地表水源置換、關停有條件區域的地下水井、提高非常規水源利用率、嚴格監督管理等綜合措施，才能真正有效的解決地下水資源超載問題，緩解水資源供需矛盾。