沈陽市地下水取用水量現(xiàn)狀分析及控制指標(biāo)研究

宋夢(mèng)林

(遼寧省河庫管理服務(wù)中心(遼寧省水文局)，遼寧 沈陽 110000)

1 研究區(qū)概況

沈陽市地處遼東山地與下遼河平原過渡地帶，地貌形態(tài)多樣，地勢(shì)高差變化較大。平原區(qū)面積9556 km2，占沈陽市面積的74%。根據(jù)第三次遼寧省水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果，沈陽市多年平均降水量593.4 mm，水資源總量23.67億m3，其中，地表水資源量11.56億m3，地下水資源量18.71億m3(平原區(qū)20.07億m3，山丘區(qū)1.73億m3)，平原區(qū)地下水可開采量18.03億m3。各縣區(qū)水資源狀況見表1。

表1 水資源狀況 萬m3

2 地下水開發(fā)利用

2.1 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

(1)地下水用水量。2019年沈陽市總供水量272 931萬m3，其中，地下水源供水量177 759萬m3，占65.1%。2019年沈陽市地下水總用水量177 759萬m3，其中，農(nóng)田灌溉用水量105 005萬m3，占59.1%；林牧漁畜用水量17 362萬m3，占9.8%；工業(yè)用水量23 635萬m3，占13.3%；城鎮(zhèn)公共用水量8749萬m3，占4.9%；居民生活用水量19 190萬m3，占10.8%；生態(tài)環(huán)境用水量3818萬m3，占2.1%。2019年沈陽市各縣區(qū)各行業(yè)地下水用水情況見圖1。

圖1 2019年各縣區(qū)地下水用水量對(duì)比

(2)地下水開采量。2019年，沈陽市跨縣區(qū)取用地下水情況主要有3處，法庫縣依牛堡水源向沈陽市區(qū)調(diào)入1000萬m3，新民市石佛水源向沈陽市區(qū)調(diào)入1447萬m3，鐵嶺市鐵嶺縣黃家水源向沈陽市區(qū)調(diào)入265萬m3。2019年，沈陽市地下水用水量為177 759萬m3，區(qū)域內(nèi)地下水開采量為177 494萬m3。詳見表2。

表2 2019年地下水開采量 萬m3

表3 2020—2021年地下水壓采情況 萬m3

2.2 地下水動(dòng)態(tài)

對(duì)沈陽市地下水人工監(jiān)測(cè)站2001—2019年埋深變化情況進(jìn)行分析，只有少部分監(jiān)測(cè)井有水位持續(xù)下降的趨勢(shì)，其他監(jiān)測(cè)井的埋深變化趨勢(shì)穩(wěn)定。平原區(qū)各縣區(qū)地下水變化見圖2。

圖2 沈陽市平原區(qū)各縣區(qū)2001—2019年地下水埋深變化

2.3 地下水壓采

根據(jù)《遼寧省壓采地下水實(shí)施方案(2020—2021年)》《遼寧省地下水壓采方案實(shí)施效果評(píng)估報(bào)告》，2020—2021年沈陽市計(jì)劃削減開采量17 646萬m3，實(shí)際削減開采量17 646萬m3(含備用水量14 450萬m3，許可備用水量3762萬m3)，備用水源實(shí)際年取水量3236萬m3，凈削減開采量13 884萬m3。

截至2021年底，由于部分替代供水工程和輸供水配套設(shè)施尚未建設(shè)完成，因此，“十四五”期間繼續(xù)對(duì)相應(yīng)水源進(jìn)行壓采。沈陽市涉及3個(gè)水源工程：沈陽勝科水務(wù)有限公司三水廠地下水取水工程，2021年地下水開采量1404萬m3，許可備用水量為692萬m3，計(jì)劃凈削減開采量為712萬m3；沈陽水務(wù)遼中運(yùn)營(yíng)管理有限公司地下水取水工程，2021年地下水開采量704萬m3，許可備用水量為146萬m3，計(jì)劃凈削減開采量為558萬m3；遼中區(qū)自來水管網(wǎng)內(nèi)的自備水源，計(jì)劃削減開采量18萬m3。共計(jì)1288萬m3。

2.4 地下水超采區(qū)

2012年遼寧省組織開展了地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)工作，沈陽市共有淺層地下水超采區(qū)8個(gè)。2019—2020年，遼寧省組織對(duì)已劃定的超采區(qū)變化情況進(jìn)行復(fù)核。經(jīng)復(fù)核，淺層地下水超采區(qū)有4個(gè)。

(1)沈陽市區(qū)-渾河岸中型孔隙淺層地下水超采區(qū)。全部位于沈陽市區(qū)范圍內(nèi)，超采區(qū)面積594 km2，年均可開采量30 113萬m3，2018年實(shí)際開采量31 747萬m3，開采系數(shù)1.05。通過跨流域調(diào)水工程進(jìn)行水源替代，對(duì)地下水進(jìn)行壓采，2021年地下水開采量為7009萬m3，削減開采量24 738萬m3，目前已不超采。

(2)沈陽尹家-石佛寺中型孔隙淺層地下水超采區(qū)。位于沈陽市區(qū)和新民市范圍內(nèi)，超采區(qū)面積240 km2，年均可開采量5635萬m3，2018年實(shí)際開采量6698萬m3，開采系數(shù)1.19。通過跨流域調(diào)水工程進(jìn)行水源替代，對(duì)地下水進(jìn)行壓采，2021年地下水開采量為1946萬m3，削減開采量4752萬m3，目前已不超采。

(3)沈陽市法庫縣東小型孔隙淺層地下水超采區(qū)。全部位于法庫縣范圍內(nèi)，超采區(qū)面積12.8 km2，年均可開采量389萬m3，2018年實(shí)際開采量636萬m3，開采系數(shù)1.64。通過跨流域調(diào)水工程進(jìn)行水源替代，對(duì)地下水進(jìn)行壓采，2021年地下水開采量為87萬m3，削減開采量549萬m3，目前已不超采。

(4)沈陽市新民市柳河小型孔隙淺層地下水超采區(qū)。全部位于新民市范圍內(nèi)，超采區(qū)面積7.7 km2，年均可開采量827萬m3，2018年實(shí)際開采量1655萬m3，開采系數(shù)2.0。通過跨流域調(diào)水工程進(jìn)行水源替代，對(duì)地下水進(jìn)行壓采，2021年地下水開采量為127萬m3，削減開采量1528萬m3，目前已不超采。

3 指標(biāo)確定及合理性分析

3.1 確定方法

采用規(guī)劃分析法。以2019年為現(xiàn)狀年，在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，依據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃，根據(jù)水源條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求、水資源配置方案、地下水壓采方案等，綜合考慮地表水、地下水、外調(diào)水和其他水源可供水量，確定各縣級(jí)行政區(qū)和全市規(guī)劃水平年2025年地下水取用水量控制指標(biāo)[1-4]。

2025年地下水取用水量控制指標(biāo)=2019年地下水用水量-從區(qū)域外調(diào)入水量+向區(qū)域外調(diào)出水量-2020與2021年地下水壓采水量-2022—2025年規(guī)劃地下水壓采水量+有效灌溉面積全部灌溉所需水量較現(xiàn)狀年2019年農(nóng)田灌溉地下水用水量的增量。

3.2 確定原則

(1)縣級(jí)行政區(qū)指標(biāo)之和小于等于所在市級(jí)行政區(qū)指標(biāo)。

(2)平原區(qū)指標(biāo)不超過平原區(qū)地下水可開采量；山丘區(qū)指標(biāo)原則上不超過山丘區(qū)地下水資源量。

(3)按照《遼寧省壓采地下水實(shí)施方案(2020—2021年)》和《遼寧省地下水壓采方案實(shí)施效果評(píng)估報(bào)告》，對(duì)于2020年和2021年已壓采的城鎮(zhèn)和工業(yè)地下水開采量，在確定指標(biāo)時(shí)核減城鎮(zhèn)和工業(yè)地下水壓采水量；對(duì)于尚未全部完成地下水壓采任務(wù)的地區(qū)，繼續(xù)壓采相關(guān)城鎮(zhèn)和工業(yè)地下水開采量，在確定指標(biāo)時(shí)核減計(jì)劃壓采的城鎮(zhèn)和工業(yè)地下水壓采水量。

(4)淺層地下水超采區(qū)不新增地下水取用水量，并應(yīng)采取有效措施逐步減少地下水取用水量，直至實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。

(5)對(duì)于尚有地下水開發(fā)利用潛力的地區(qū)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水需求可適當(dāng)增加地下水開采量。

3.3 指標(biāo)結(jié)果

沈陽市2025年地下水取用水量控制指標(biāo)為160 823萬m3，其中，平原區(qū)指標(biāo)為149 304萬m3，山丘區(qū)指標(biāo)為11 519萬m3。詳見表4。

表4 地下水取用水量控制指標(biāo) 萬m3

3.4 合理性分析

(1)同資源量對(duì)比分析。沈陽市平原區(qū)指標(biāo)占平原區(qū)地下水可開采量的83%，未超過平原區(qū)地下水可開采量；山丘區(qū)指標(biāo)為山丘區(qū)地下水資源量的66%，未超過山丘區(qū)地下水資源量。各個(gè)縣區(qū)均符合要求。

(2)規(guī)劃年新增開采量。為保障農(nóng)業(yè)井灌區(qū)有效灌溉面積灌溉用水，按照平水年需水進(jìn)行預(yù)測(cè)，各個(gè)縣區(qū)中，法庫縣需要增加農(nóng)業(yè)灌溉地下水開采量。法庫縣井灌有效灌溉面積3.476萬hm2，根據(jù)《遼寧空間均衡水網(wǎng)規(guī)劃》預(yù)測(cè)的灌溉定額，結(jié)合法庫縣范圍內(nèi)大中型灌區(qū)地下水輔助水源水量，計(jì)算法庫縣井灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉需水5842萬m3，較現(xiàn)狀年農(nóng)田灌溉地下水用水量4342萬m3多1500萬m3，因此，法庫縣指標(biāo)較現(xiàn)狀年增加1500萬m3。詳見表5。

表5 規(guī)劃年新增開采量

(3)同現(xiàn)狀年開采量對(duì)比情況。沈陽市指標(biāo)為160 823萬m3，較現(xiàn)狀年2019年開采量減少了16 671萬m3。詳見表6。

表6 地下水取用水量控制指標(biāo)合理性分析 萬m3

沈陽市區(qū)指標(biāo)為62 851萬m3，較現(xiàn)狀年2019年開采量減少了12 234萬m3。一部分由于地下水壓采，地下水開采量減少了9234萬m3；另一部分，由于平原區(qū)地下水開采量占平原區(qū)地下水可開采量比例超過90%，為保證平原區(qū)指標(biāo)占平原區(qū)地下水可開采量比例，核減農(nóng)業(yè)地下水用水量3000萬m3。遼中區(qū)指標(biāo)為36 369萬m3。因?yàn)榈叵滤畨翰桑^現(xiàn)狀年2019年開采量減少了576萬m3。康平縣指標(biāo)為5403萬m3。因?yàn)榈叵滤畨翰桑^現(xiàn)狀年2019年開采量減少了650萬m3。法庫縣指標(biāo)為10 479萬m3，較現(xiàn)狀年2019年開采量增加了350萬m3。一方面，因?yàn)榈叵滤畨翰蓽p少了1150萬m3；另一方面，為保障農(nóng)業(yè)灌溉增加農(nóng)業(yè)灌溉水量1500萬m3。新民市指標(biāo)為45 720萬m3。因?yàn)榈叵滤畨翰桑^現(xiàn)狀年2019年開采量減少了3562萬m3。

4 結(jié) 語

(1)強(qiáng)化地下水水量監(jiān)測(cè)，提升水資源監(jiān)控能力。安裝地下水水量計(jì)量率監(jiān)測(cè)設(shè)備，提高地下水水量計(jì)量率監(jiān)測(cè)水平，對(duì)城市生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水等嚴(yán)格裝表計(jì)量，逐步實(shí)現(xiàn)在線、實(shí)時(shí)、智慧化監(jiān)控。

(2)加快推進(jìn)替代水源工程建設(shè)，保證地下水壓采順利落實(shí)。通過壓采，地下水開采量已經(jīng)大幅度降低，但仍有城鎮(zhèn)地下水取水工程未完全按原計(jì)劃關(guān)停。“十四五”期間，將繼續(xù)加快跨流域調(diào)水工程的輸配水設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)部分未完成任務(wù)地區(qū)繼續(xù)壓采。

(3)加強(qiáng)地下水取水許可管理。強(qiáng)化水資源論證工作的監(jiān)督管理，加強(qiáng)水資源論證報(bào)告編制、審查等方面指導(dǎo)和監(jiān)督檢查。

(4)建立地下水取用水量控制指標(biāo)適時(shí)調(diào)整機(jī)制。目前階段確定的地下水管控指標(biāo)是在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)條件下確定的管控指標(biāo)。隨著水量監(jiān)測(cè)程度的加強(qiáng)、水位監(jiān)測(cè)布局的完善，以及不同時(shí)期地下水管理需求差異，水資源配置格局的變化，需要對(duì)地下水管控指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。