開封市城區(qū)水利局 張 艷 陳金山
開封市地下水資源開發(fā)利用調查研究
開封市城區(qū)水利局 張 艷 陳金山
聯(lián)合國公布標準,如果水資源人均占有量只有1 000 m3,表明該地區(qū)已經觸及了缺水的警戒線,如果水資源人均占有量只有500 m3,則標志著這一地區(qū)處于嚴重的缺水狀態(tài)。我國人均水資源占有量不足世界人均的1/4。河南省也是嚴重的缺水大省,水資源總量約414億m3,人均占有量僅440 m3,僅是全國平均水平的1/6,居全國第22位。開封市2009年水資源總量12.1437億m3,人均占有量為200.2m3。充分說明開封市是一個嚴重的缺水的地區(qū),必須引起領導的重視和全社會的關注,所以,開封市水資源供需矛盾的存在,必將制約開封市未來的發(fā)展,只有科學地開發(fā)利用開封市的水資源,有效地保護水資源,做好水資源的調查研究,才能為領導對水資源管理與決策提供科學依據(jù)。
開封市地下水資源量多年平均為10.62億m3,20%的年份為11.82億m3,50%的年份為10.43億m3,75%的年份為9.32億m3,95%的年份為8.79億m3。
開封市多年可開采量地下水量為9.39億m3,20%的年份為10.26億m3,50%的年份為9.38億m3,75%的年份為8.33%億m3,95%的年份為7.76億m3,開采率分別為:88.4%,86.7%,89.9%,89.4%,88.4%,平均可開采率為88.6%。
開封市地處黃河沖積平原,降水入滲率高,從多年平均看,入滲量約占資源量的81%。
可見開封市地下水動態(tài)儲量的補給比較豐富,有效地利用與保護地下水資源對開封市的國民經濟的發(fā)展將會起到一定的作用。
1. 淺層地下水資源開發(fā)利用情況。
(1)總需水量及需水結構。 國民經濟各部門總需水量一般為工業(yè)需水、生活需水、農田需水、林漁業(yè)需水和城市環(huán)境需水等的總和。以2009年為例,開封市各部門總的需水量135 348萬m3,其中工業(yè)需水量為7 553.30萬m3,生活需水量21 509.55萬m3,農田需水量為104 854.00萬m3,林漁業(yè)需水量為830.06萬m3,城市環(huán)境需水量598.82萬m3,各需水量分別占總需水量的5.58%,15.89%,77.47%,0.61%,0.45%,可見開封市需水現(xiàn)狀仍然主要是農田需水,其次為生活需水,其他需水所占的比例相對較小。
(2) 需水量及結構分析。 由于需水主要是農業(yè)和生活用水,農業(yè)用水除地表水外,其余用水都是淺層地下水。生活用水,農村原來用水全是淺層地下水。近年來,黨中央貫徹“以人為本”的精神,推行農村飲水安全工程,一部分農村用上了深層地下水。城市和城鎮(zhèn)用的是深層地下水,鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用的是淺層地下水。城市和城鎮(zhèn)工業(yè)除開封市、開封縣用水有一部分是地表水外,剩余都是用的深層地下水。城市及城鎮(zhèn)環(huán)境用水基本上是深層地下水。
(3)開封市淺層地下水資源開發(fā)利用保護現(xiàn)狀。20世紀80年代,開封市的地下水資源保護意識差,由于只注重開采,保護措施跟不上,形成開封市3個比較明顯的地下水漏斗區(qū):一號漏斗區(qū)主要位于市南郊鐵路以南一帶,形成漏斗的主要原因是周邊的工廠比較集中,地下水開采量較大;二號漏斗區(qū)位于通許縣東部和杞縣西南部交界之間,形成原因是由于該地區(qū)農民長期抽水灌溉農田,而地下水補源供給又不足,從而造成的漏斗區(qū);三號漏斗區(qū)位于開封縣劉店鄉(xiāng)、袁坊鄉(xiāng)至蘭考縣東壩頭鄉(xiāng)區(qū)域內的黃河灘區(qū),形成原因是由于該區(qū)域人員居住集中,地下水是唯一的水源,受黃河水源影響,黃河處于枯水期時,該地區(qū)的漏斗現(xiàn)象十分明顯。3個地下水漏斗區(qū)的總面積為360 km2,其中一號漏斗區(qū)中心地下水埋深為24 m。
為有效遏制地下水位下降,開封市本著“合理開發(fā)、有效保護、綜合利用”的原則,采取了綜合治理的手段,開展了地下水取水專項治理活動,利用背靠黃河這一地表水資源的優(yōu)勢,加大引黃灌溉農田的規(guī)模,充分利用黃河水進行地下水補源,這些措施都對開封市地下水漏斗區(qū)的總面積縮小產生了積極的作用,并取得了顯著的效果。開封市的地下水降落漏斗面積在逐年縮小,如,到2006年,全市地下水漏斗面積縮小至為163.8 km2;2007年地下水漏斗面積又減少了89.3 km2;2009年全市地下水漏斗面積繼續(xù)減少,僅剩33 km2。地下水漏斗面積的減少,意味著開封市的地下水位在上升,地下水蓄變量在增多,可開采量增加,可開發(fā)利用的資源增加。2009年底,開封市的地下水中心漏斗區(qū)地下水埋深上升至10.4 m。也就是從1984年的360 km2,下降到2009年底的33 km2,漏斗中心地下水埋深由24 m上升至10.4 m。淺層地下水資源得到了有效地保護。
(4) 開封市淺層地下水資源開發(fā)利用前景分析。淺層地下水資源主要來源有:降水入滲補給、田面水量入滲補給、渠系水量入滲補給、井灌回歸入滲補給、黃河側滲補給等。從開封市地下水位埋深的數(shù)據(jù)看,絕大部分為2 ~ 8 m,該資源開采量大,但補給及時,資源比較豐富,農村水質比較好,城市、城鎮(zhèn)水質已遭受污染,利用價值較低。
2.深層地下水資源量開發(fā)利用情況。在開封市城區(qū),由于深層、超深層地下水水質好,水溫高,利用方便,使用價值高,頗受廣大群眾和社會各界的歡迎。因此,一度出現(xiàn)了競相開發(fā),掠奪性開采的混亂局面,造成局部井的布設不合理,尤其是開封市西區(qū),由于井網密度大、開采強度大,地下水水位每年以1.5~ 2.0m的速度大幅度下降。這樣下去,水資源不但得不到可持續(xù)利用,還會造成深層地下水漏斗區(qū),易產生環(huán)境惡化和地質災害,必須引起高度重視。
1.淺層地下水資源。由于淺層地下水資源主要來源是降水入滲補給,埋深淺、易開采、補給容易,即使是造成開采強度大,水位明顯下降。遇到豐水年,地下水位很快又能得到上升,所以淺層地下水資源利用率較高。但是由于城市和城鎮(zhèn)淺層地下水均被污染,利用率低,利用價值不大。如果利用,則水質處理費用較高,暫不值得提倡。只有農村淺層地下水水質較好,污染程度輕,利用率較高,主要用于灌溉、生活等。
2.中、深層地下水資源。中、深層地下水資源是指埋深在70 ~ 180 m及180 ~ 300 m的水資源,該水資源在城市也不同程度地受到污染,其他地域水質較好,開采對象主要是企業(yè)、機關、縣城水廠、個體戶、集體單位等,目前開采強度較大,利用率較高。但是從全市地下水位變化的情況看,由于受越流的補給,地下水位沒有明顯下降。值的注意的是,該水源不能在一個區(qū)域集中開采,否則會形成大面積漏斗區(qū),長期下去還會引發(fā)地質災害。但是,倘若井位布置合理,建議多利用該水資源。
3.超深層地下水資源。由于超深層地下水資源補給較難,如果不采取有效的保護措施,必將使水位不斷下降,水資源越來越少。要保持資源的可持續(xù)利用,除加強現(xiàn)有的井管理外,還要出臺一套科學的開發(fā)利用管理辦法和措施,樹立“水資源是社會發(fā)展的需要,保護水資源是全社會的責任”的觀念。只有進行有序地開采,才能達到人和自然的和諧,人和環(huán)境的和諧。
4.調查研究結論。根據(jù)聯(lián)合國公布的標準,開封市屬于一個嚴重缺水地區(qū)。從目前的社會各界用水情況來看,開封市的用水還沒有表現(xiàn)出緊張的狀況,大部分人還沒有憂患意識,主要原因是開封市黃河水資源利用率較高,企業(yè)少,用水量小等。
開封市的超深層地下水利用比較多,其中主要是洗浴行業(yè)多、房地產行業(yè)多等,加之過去多龍治水,造成水資源的浪費和無序管理,在社會上造成一定的負面影響。
通過幾年來的綜合管理,水資源開發(fā)利用工作基本走上了科學的管理軌道,同時,水利部門也在資金投入上花大力氣,重研究,措施得當,從2008年至今,取得了較好的效果,水位下降明顯變慢,開采強度明顯變小,由于限批井,部分區(qū)域水位得到了恢復。