淺層地下水超采區綜合治理對策分析

溫宗然，田振燕

（河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南 南陽 473000）

1 淺層地下水超采區現狀分析

1.1 淺層地下水超采現狀及危害

此縣現狀年地下水超采區總面積為411 km2，其中淺層地下水一般超采區面積為68 km2，淺層地下水新增超采區343 km2，地下水超采量為6 603 萬m3。淺層地下水超采帶來的危害：①地下水水質污染加重；②城鄉飲用水供水安全程度低。

1.2 淺層地下水超采的影響因素

①水資源缺乏，供水矛盾突出。②灌區配套不完善，地表水利用不充分。③日益突出的水污染問題。④灌區地表水供水過程與農業需水過程矛盾。

2 淺層地下水超采區綜合治理基本方略

第一，地下水超采區綜合治理的基本原則。第二，地下水壓采目標：以2018年為現狀水平年，到2025年地下水壓采量4 950萬m3，達到現狀超采量的75%；到2030 年地下水實現采補平衡。第三，地下水超采區綜合治理總體思路：①明確地下水超采區范圍及分布，合理確定超采量；②分析地下水替代水源；③優化設計包括替代水源安排、連接替代水源和用戶的壓采工程措施以及保證實現水源置換的制度性措施的綜合治理總體方案；④措施空間布局對策；⑤“先節水后替代”的原則，“五先五后”的壓采優先次序。

3 淺層地下水超采區綜合治理主要對策

3.1 城鎮生活和工業地下水壓采

3.1.1 提高用水效率

3.1.1.1 現狀用水水平及用水效率分析

人均用水量和萬元GDP 用水量均高于全省、全市平均水平，主要是因為此縣農業灌溉面積較大，農業用水較多。工業用水高于全省平均水平，還有一定的節水空間。

3.1.1.2 節水潛力分析

①預計此縣萬元工業增加值用水量由現狀的31.30 m3/萬元減少至2030年的15 m3/萬元，規模以上工業用水重復利用率提高到92%，測算工業節水潛力為1 762萬m3。估算地下水節水潛力460萬m3。②通過公共供水管網改造，城鎮公共管網漏損率由現狀的14.30%降低至2030 年的10%，節水器具普及率提高達到100%，測算節水潛力為83萬m3。估算地下水節水潛力9.50萬m3。③沒有水源替換或水源替換不足的工業、城鎮用水，可通過節水措施實現地下水壓采。

3.1.2 加大再生水利用范圍，提升再生水回用率

2030年此縣城污水處理率達到100%，再生水回用率達到40%以上，主要用于城市環境衛生灑水、河道景觀環境用水等。

3.1.3 城鎮生活、工業地表水水源置換

3.1.3.1 地表水源分析

此縣可供置換的地表水源為南水北調中線水源，分配水量為6 000萬m3，供水配套工程為此縣第二水廠和第三水廠。

3.1.3.2 水廠建設計劃。

①近期規劃（2020-2025 年）：第一水廠（日供水能力為2萬m3）、第二水廠一期（日供水能力為2 萬m3）和第三水廠一期（日供水能力為3 萬m3）進行供水。②中期規劃（2025-2030年）：計劃建成第二水廠二期（日供水能力為3萬m3），第三水廠二期（日供水能力為3 萬m3），并投入使用。③遠期規劃（2030-2035年）：第二水廠三期工程（日供水能力為5萬m3），供水范圍主要包括溧河鋪水廠和沙堰水廠。

3.1.3.3 水源置換方案

①此縣第二水廠一期日供水能力2.00萬m3，自來水供水人口6.01 萬人，設計供水規模739.82 萬m3，已于2015 年投入使用。②此縣第三水廠一期日供水能力3萬m3，設計供水規模1 096.55萬m3，2021年6月30號通水運行，承擔第一水廠原供水范圍以及白河以西的上港鄉城鎮的供水。③此縣第一水廠取水水源為地下水，共計6眼水井，設計日供水能力2萬m3，年供水能力727.21萬m3，供水范圍為紡織路以南，城南路以北，東濱河路以東，東環路以西區域。隨著第三水廠一期工程的通水運行，第一水廠開始關停作為應急備用水源。④中期（2025-2030年）將擴建第二水廠，第三水廠并增大供水規模，投入使用后將替換一部分工業及生活用水量。⑤此縣至2025年置換淺層地下水1 097萬m3，2025-2030年置換淺層地下水754萬m3。

3.1.4 嚴格自備井管理

①城鎮公共供水管網已覆蓋范圍內的自備井，限期完成封井任務。②南水北調直接受水區內城鎮和工業地下水開采井要基本停止。

3.2 農業農村地下水壓采

3.2.1 提高用水效率

3.2.1.1 現狀用水水平及用水效率分析

2018 年此縣農田灌溉水利用系數為0.68，高于全市（0.57）、全省（0.61）平均水平，節水灌溉工程面積占有效灌溉面積的31.70%，節水灌溉面積有待進一步提高。

3.2.1.2 節水潛力分析

農業節水潛力主要表現在農業節水灌溉，加強灌區渠道防滲處理，提高渠系水利用系數；調整種植結構、改進灌溉制度等。預計此縣農田灌溉水利用系數由現狀的0.68提高至2030年的0.70，測算農業節水潛力為471萬m3。估算地下水節水潛力383萬m3。

3.2.2 地表水水源置換

3.2.2.1 生活地表水源置換

①“十四五”期間，此縣利用南水北調水源置換地下水水源，發展農村集中供水。②計劃2023年建設沙堰水廠及二、三水廠管網延伸，設計規模2 萬m3/d，從二水廠取水，解決沙堰鎮、樊集鄉、施庵鎮3個鄉鎮58個行政村，總供水人口15.391 3萬人的人蓄生活用水。③二水廠管網延伸范圍為：城郊鄉15個行政村。三水廠管網延伸范圍為：上港鄉8 個行政村，新甸鋪鎮26個行政村。④計劃2024年建設溧河鋪水廠，設計規模2.50萬m3/d，從二水廠取水，解決前高廟鄉、王莊鎮、五星鎮、溧河鋪鎮4個鄉鎮84個行政村，總供水人口20.447 3萬人的人蓄生活用水。⑤此縣至2025年置換淺層地下水403萬m3。

3.2.2.2 農業地表水源置換

①鴨河口灌區此縣設計灌溉面積3.85萬hm2，此次超采區內效益面積0.91 萬hm2，扣減近年鴨灌實際灌溉面積還有0.73萬hm2耕地需要灌溉。②鴨河口灌區2013-2019年配送至此縣的引水量為908.70 萬m3～3 101.30 萬m3，其中2015 年引水量最小，有效灌溉面積不足0.67萬hm2。加之灌區內蔬菜等經濟作物的大面積種植，導致了渠灌區內大規模發展灌溉機電井，采用地下水灌溉現象。③引丹灌區此縣效益1.23萬hm2，此次超采區內效益面積0.46萬hm2。由于引丹灌區工程未配套，長期不能發揮效益，大量的地表水資源白白浪費，非常可惜。④此次規劃完善鴨灌效益區十條支渠所覆蓋0.73 萬hm2耕地田間配套工程；新建引丹效益區所覆蓋0.46萬hm2耕地的田間工程。充分挖掘地表水資源開發利用潛力，減少開采地下水，對部分農業灌溉淺層地下水進行替換。⑤2019-2030 年此縣75%保證率下毛灌溉定額為3 960 m3/hm2，此次規劃2025 年引丹配套0.46萬hm2，鴨灌配套0.29萬hm2，2030年鴨灌配套0.44萬hm2。⑥此縣規劃至2025年置換淺層地下水2 995萬m3，規劃2025-2030年置換淺層地下水1 736萬m3。

3.2.3 發展農業節水灌溉

①工程措施：一是現有灌區現代化提升改造；二是發展高效節水灌溉。②農業農藝措施：一是實施田間整治和畦塊整理，提高灌水均勻度和田間水利用系數；提高土地平整度，劃小格田面積，推廣噴灌、微灌、滴灌、低壓管道輸水灌溉、窄短畦（溝）灌溉、集雨補灌、水肥一體化、覆蓋保墑等技術。二是實施良種和平衡施肥，提高農田水分生產效率。三是采取蓄水保墑措施。

3.2.4 嚴格農灌井管理

①對年久失修、水源條件差、出水量不大或由于混合開采導致越流污染的水井采取永久封填；②對水源條件好、出水量大、配套設施完好的可封存作為備用水源井；③地表水源充足年份，可將灌區多余水量排放至水井內回灌補給地下水。

3.2.5 調整農業種植結構

①選育推廣需水少的耐旱節水作物，建立作物生育階段與天然降水相匹配的農業種植結構與種植制度。②對地下水超采的水資源短缺區域，要適度調減高耗水作物面積。③積極支持節水技術集成應用，大力推廣管灌、噴灌、微灌等節水技術，集成發展水肥一體化、水肥藥一體化技術，積極推廣農機農藝相結合的深松整地、覆蓋保墑等措施，提升天然降水利用效率。④發揮政府引導和市場配置資源兩個作用，大力發展規?；⒓s化生產經營，積極培育節水灌溉中介服務，提高農業用水效益。

3.3 河湖地下水回補

①白河與三里河水系連通工程已經實施完成，為此縣城三里河提供水源。工程年引水流量0.23 m3/s，年引水量612 萬m3。②白河與溧河水系連通構成多水源聯合調度，相機實施生態補水。引水流量5.50 m3/s，補水時間13 d，補水量597 萬m3，一年換水4次，年補水量2 388萬m3。

3.4 計量監測工程

2030年前，超采區內的城市公共供水水源井、企事業單位自備井全部實現計量。截止2021年6月此縣已經批復的取用地下水的取水許可用戶376戶，扣除2030年前水源置換的用水戶，剩余199戶規劃安裝智能流量計，并配套水源井遠傳智能控制系統一套。

4 淺層地下水超采區綜合治理主要效益簡析

4.1 社會經濟效益

①改善農業生產條件。②實施高效節水灌溉。③推動企業轉型升級，實現水循環利用。④提供了穩定可靠的優質補充水源；緩解了過度開采地下水帶來的地面沉降、地面裂縫等災害，減少大量的爭水糾紛；增強了超采區預防全局性、持續性干旱缺水造成重大災害的能力。

4.2 生態環境效益

①修復地下水生態系統；②形成水資源良性循環；③改善水生態環境，減少次生災害。

5 結語

淺層地下水超采區綜合治理的實施將會使地表水、地下水相互補濟，形成水資源良性循環，維持水資源可持續發展。