譚詠清
廣東省地質環境監測總站 廣東 廣州 510510
湛江市是廣東省唯一存在地下水超采區的地市,長期的大量地下水開采導致湛江市部分地區存在地下水超采問題。為了強化地下水管理與保護、落實最嚴格水資源管理制度、促進地下水資源可持續利用,本文通過評價湛江市超采區的地下水超采狀況來提供技術參考[1]。文章分析了2001-2010年和2016-2020年兩個時段的超采區情況,提出了超采區治理保護的工程和非工程措施。希望通過此文可以提醒人們重視地下水資源的合理利用和保護,為湛江市的水資源管理和可持續發展提供支持。
湛江市作為地表水資源相對短缺的歷史性干旱區,其地下水資源發揮著重要作用。然而,長期以來大量開采地下水導致湛江市部分地區存在地下水超采問題,引發了眾多環境地質和生態問題。《關于廣東省地下水超采區劃定公告》明確了湛江市的赤坎、霞山和硇洲島地下水超采區的嚴重性[2]。
近年來,湛江市積極推進《廣東山省湛江市地下水超采區綜合治理實施方案》(2016-2020年)的執行[3],努力改善當前的水質,進一步提高地下水的利用,有效控制地下水的環境污染,從而有效改善湛江市的環境質量。因此,湛江市的超采區地下水位逐步回升,并已經取得了預期的成效。具體超采區概況為:
赤坎區東瀕湛江港,占地9km2,作為湛江市的核心區域,它的特殊性使得它以其獨特的土質和豐富的礦產資源而聞名。地下水儲量從北到南逐,巖性特征是由細小的砂粒和大顆粒的石灰石構成。赤坎區淺層地下水均為中等富水,深層承壓水為富水。赤坎水庫是本區內唯一可利用的地表水源,多年平均庫容為0.358億m3。湛江市赤坎水廠的建設,標志著湛江市實施了一項重要的城市供水戰略,即大力發展地表水,同時有效抑制地下水的開采,以滿足市民的飲水需求。
霞山區位于湛江市市區中心,靠近湛江港,東臨麻斜海,北為經濟技術開發區。赤坎區毗鄰,而西、南兩邊則是麻章區,是湛江市的核心區域,占地117km2。該區地形主要由臺地、平原和準平原組成,西北和西南部地勢較高,向東和東南逐漸降低,直至治海地區。該地區位于湛江斷陷中心,含水層厚度非常大,從10到16m不等,有些甚至超過了50m,而且從北到南還在不斷增加。這里的巖石主要是粗砂,而深層的承壓水則是由細砂構成的。區內淺層地下水以中等富水為主,深層承壓水為富水。
硇洲島位于湛江市,占地面積的56km2,它的海岸線與雷州灣相連,而且它的東部與中國的第一大火山島毗鄰,而且它的海域也在南海中。硇洲島是一座火山巖島嶼,目前總人口接近5.0萬。島上的地質構造復雜,主要由玄武巖組成,具有豐富的玄武巖孔洞裂隙水資源。島嶼表層被松散層覆蓋,含水層變化較小,巖石以粗中砂為主。硇洲島的水源主要來自降雨滲入和來自大陸的側向補給。淺層地下水水量中等豐富,而深層承壓水則更為豐富。
湛江市2011-2015年地下水超采區的相關數據未在廣東省水利廳、廣東省水文局以及湛江市水務局等相關網站上進行公布,本文只對2001-2010年和2016-2020年的地下水超采情況進行評價。
從表1中可以看出,在2001-2010年期間,赤坎超采區的地下水位埋深范圍為22.42-25.67m,平均值為24.34m;霞山超采區的地下水位埋深范圍為21.34-27.61m,平均值為23.52m。因此,赤坎超采區的地下水位埋深最大,霞山超采區的最小。

表1 2001-2020年湛江市超采區地下水位埋深情況
赤坎超采區的地下水位在2001-2010年間顯著下降,其年均下降幅度高達0.13m,而霞山超采區的地下水位也顯示出了相似的趨勢,其年均下降幅度也達到了0.04m。可以看出,在2001-2010年期間,赤坎超采區地下水位的下降速率遠超霞山超采區的。按照《地下水超采區評價導則》(GB/T34968—2017)[4],赤坎超采區和霞山超采區的水位年均下降速率均未超過2m,這表明赤超采區和霞山超采區整體屬于一般超采區。
雖然赤坎超采區和霞山超采區在2001-2010年期間整體上屬于一般超采區,但在具體時間段內超采的情況各不相同。從圖1中可以看出,赤坎超采區和霞山超采區在2001-2010年期間的超采程度有較大變化。在2007年,赤坎和霞山的超采狀況有了顯著改善,尤其是赤坎超采區的水位上升了約2.94m,這表明超采問題已經得到了有效的控制。而2006年以來,赤坎和霞山的超采狀況仍然處于一般超采區,年均下降速率均小于2m。2008-2010年期間,赤坎和霞山的超采程度變化較為復雜,其中赤坎超采區2008年和2010年均存在超采增大的狀況,超采等級分別為嚴重超采和一般超采,但2009年的超采量減小;霞山超采區2008年和2010年的超采量均減小,但在2009年超采嚴重,屬于嚴重超采區。

圖1 2001-2020年湛江市超采區地下水位年變幅圖
從表1中可以看出,在2016-2020年期間,赤坎超采區的地下水位埋深范圍為37.07-40.04m,平均值為39.31m;霞山超采區的地下水位埋深范圍為11.14-20.97m,平均值為18.67m;硇洲島超采區的地下水位埋深范圍為1.19-4.69m,平均值為3.61m。因此,赤坎超采區的地下水位埋深最大,霞山超采區次之,硇洲島超采區的最小。
在2016-2020年期間,赤坎超采區、霞山超采區和硇洲島超采區的地下水位均呈升高趨勢,水位埋深年均升高速率分別為0.60m、1.97m和0.7m。從2016-2020年的數據來看,霞山超采區的地下水位上漲幅度明顯超過其他超采區[5],其中硇洲島的上漲幅度稍大,而赤坎的上漲幅度則是最低的。根據《地下水超采區評價導則》(GB/T34968—2017),赤坎、霞山及硇洲島的超采情況都是普遍存在的。
雖然赤坎、霞山和硇洲島超采區在2016-2020年期間整體上屬于一般超采區,但在具體時間段內超采程度各不相同。從圖1中可以看出,三個超采區2016-2018年的超采量均呈減小趨勢,但減少幅度較小;2019-2020年期間,三個超采區的超采量均出現了大幅度減小趨勢,其中霞山超采區的超采量減幅最大,赤坎超采區和硇洲島超采區的減幅相當。
隨著人口增長和經濟發展,湛江市對水資源的需求量逐年增加。城市建設、工業用水和農田灌溉等方面的用水需求導致地下水的大量抽取,超過了地下水的自然補給能力。長期以來,在水資源開發利用上存在不合理的情況。過度依賴地下水資源,導致地下水位下降和地下水儲量減少。在超采區的形成過程中,水資源管理不夠規范和有效。缺乏科學的水資源調度和監管,導致水資源的過度開采和浪費,加劇了超采問題的發展[6]。
4.1.1 水源替代
在湛江超采區的治理保護工程中,為了替代超采區的地下水資源,采取多種水源代替措施是至關重要的。針對湛江超采區的具體情況,以下是幾點水源代替措施:
引調水工程:考慮修建長距離輸水管道,將鄰近地區豐富的水資源引入超采區,這需要進行詳細的水資源調查和水量評估,確保水源穩定、可持續并符合質量標準。例如,環北部灣廣東水資源被配置工程,待工程建成后,年均供應水將達到20.79億m3,可大幅度提高湛江的供水保障能力[7]。
河湖調水工程:進行河湖調水工程,通過合理調控河流和湖泊的水位,將部分水源引入超采區。通過河湖調水工程,可以實現超采區地下水補給的增加,減輕地下水的過度開采壓力。
人工回灌工程:通過注入大氣降水、自來水、地表水等方式進行人工回灌,補充超采區的地下水資源。可采取注入井、建設滯洪區等措施,將水源注入地下水層,提高地下水位,緩解地下水不足的問題。
另外,還可采取建設海水淡化廠、建設雨水收集系統以及加強廢水處理再利用等措施來減少對地下水的依賴,實現水資源的可持續利用。
4.1.2 地下水修復
地下水修復是一項復雜的任務,需要綜合考慮多種因素采取一系列措施。以下是進行地下水修復的幾點措施:
人工回灌工程。利用注射井、地表水和雨水的綜合作用,減輕赤坎、霞山等地的地下水超采所帶來的生態失衡和環境污染。硇洲島的淺層地下水被過度開采,因此需要通過回灌來補充地表水和雨水[8]。
采取壓采措施。為解決硇洲島的地下水資源緊缺問題,加強土壤治理,通過修建地表工程來儲存降雨。同時,通過降低香蕉的播種面積和優化農業生態系統,保護和恢復當地的生態平衡。
地表水廠建設。加強地表水廠的建設,并關閉那些已經被公共供水系統覆蓋的自備井,將有效降低地下水開采量,緩解超采區的地下水環境問題。
建立健全地下水資源管理體系。地下水資源是跨區域、跨行業的共享資源,需要建立起相應的管理機構和監測系統,確保地下水資源的合理分配和可持續利用。
地下水超采區的綜合治理。針對地下水超采區域,應制定相應的治理措施。加大宣傳力度,引導公眾節約、合理用水;加強法律法規的制定和執行,形成有效的約束機制;推進地下水補給工程建設,改善地下水資源的補給能力,減少超采對地下水資源的影響。
地下水資源保護的協作機制。地下水資源的保護需要各方的共同努力,應與相關部門和地方政府加強合作,共同制定和執行地下水資源保護的計劃和措施,共同保護地下水資源[9]。
本文對廣東省湛江市地下水超采問題進行了評價和分析,并提出了相應的治理保護措施。通過研究超采區的地下水位埋深和水位變化,揭示了超采的成因和對環境地質的影響。根據研究結果,提出了水源替代、地下水修復、建立健全地下水資源管理體系等工程和非工程措施。這些措施將有助于改善超采區的地下水狀況,保護地下水資源,促進可持續利用。然而,超采區的治理需要政府、企業和公眾共同參與,形成多方合力。政府應加強政策制定和監管,企業應增強水資源管理意識,公眾應提高水資源利用的環保意識。未來需要加強超采區的監測與研究,不斷優化治理方案。通過共同努力,確保湛江市地下水資源可持續利用,提供可靠的水資源支持[10]。本文的研究結果對于湛江市水資源管理與可持續發展具有重要的技術參考價值,為加強地下水資源保護與管理工作提供了科學依據。