民勤盆地地下水開(kāi)發(fā)利用及保護(hù)分析

劉翠蘭

（甘肅省民勤縣給排水管理站，甘肅民勤733300）

民勤縣位于河西走廊東北部，石羊河流域下游，東西北三面被巴丹吉林和騰格里2 大沙漠包圍。全縣轄18 個(gè)鎮(zhèn)，249 個(gè)行政村，總?cè)丝?6.93萬(wàn)人，總面積1.59萬(wàn)km2，其中荒漠化面積占90.34%。民勤縣在地理梯度上居于全國(guó)荒漠化監(jiān)控與防治的最前沿，處于國(guó)家“兩屏三帶”生態(tài)安全戰(zhàn)略格局中“北方防沙帶”的中心，生態(tài)區(qū)位特殊，是捍衛(wèi)河西走廊乃至西北地區(qū)生態(tài)安全的重要屏障。

1 區(qū)域地下水現(xiàn)狀

1.1 水文地質(zhì)條件

民勤縣地理位置處于阿拉善板塊與祁連加里東板塊縫合線(xiàn)處，部分屬于北祁連槽緣凹陷帶內(nèi)，稱(chēng)南盆地；大部分地域位于阿拉善臺(tái)隆起的東南緣，稱(chēng)北盆地。地勢(shì)南高北低，四周隆起，中部平緩，呈階梯狀地塹構(gòu)造。地貌處于青藏、蒙古高原接界的邊緣位置，北祁連山地槽和阿拉善地臺(tái)南緣民勤中新凹陷。地形較為復(fù)雜。地勢(shì)自西南向東北緩傾，地面坡度為1‰～5‰，海拔1460～1295 m，地貌類(lèi)型有4 種：一是山地地貌，占全境面積的6%；二是丘陵地貌，多分布于剝蝕山前和盆地中部，占全境面積4%；三是平原地貌，又分湖積平原、沖積洪積平原和洪積平原,占全境面積38.2%；四是沙漠地貌，為縣境內(nèi)主要地貌，占縣境總面積的51.8%，主要分布在盆地東、北、西邊緣，中部有片、帶狀零星分布，形態(tài)有蜂窩狀、網(wǎng)格狀、新月式沙丘、復(fù)合式沙丘、風(fēng)積覆蓋沙丘、固定和叢草沙丘。

民勤盆地是石羊河流域下游最大的一個(gè)盆地。南起紅崖山至阿拉古山，與武威盆地相鄰，北至北山，西與潮水東盆地、昌寧盆地銜接，東與國(guó)內(nèi)第四大沙漠——騰格里沙漠相鄰，西與國(guó)內(nèi)第三大沙漠——巴丹吉林沙漠相鄰，盆地邊緣大部分被沙漠覆蓋。民勤盆地地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為田間灌水、渠系及地表水體入滲補(bǔ)給，其次是來(lái)自武威盆地的側(cè)向徑流補(bǔ)給和降水凝結(jié)水入滲補(bǔ)給。

石羊河流域下游的平原區(qū)地下水流向大致呈由南西向北東方向流動(dòng)勢(shì)態(tài)，地下徑流占大部分。在武威盆地南部山前有一定數(shù)量的山前地下水被接受后，在自身重力作用下由南西向北東方向流動(dòng)，然后經(jīng)上游灌區(qū)開(kāi)發(fā)利用過(guò)程后，流至紅崖山—阿拉古山構(gòu)造鞍部分散注入民勤盆地，向北東方向繼續(xù)流動(dòng)中最終受阻于民勤北山，通過(guò)反復(fù)灌溉完成了補(bǔ)給至排泄的全過(guò)程。

1.2 地下水開(kāi)發(fā)過(guò)程

20 世紀(jì)50年代開(kāi)始，隨著石羊河流域上中游人口增多，水資源開(kāi)發(fā)利用程度不斷提高，使進(jìn)入民勤盆地的地表水逐年減少，當(dāng)時(shí)地下水僅僅是開(kāi)發(fā)初期，只作為河水不足時(shí)補(bǔ)充水源，但上游來(lái)水持續(xù)減少，為滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水，逐步發(fā)展井灌。井灌歷程大致分4 個(gè)階段：第一階段，始于20 世紀(jì)50年代初，以鑲井、澇池為主，取水工具為斡桿及水車(chē)，少量用于農(nóng)業(yè)灌溉，井灌面積不足0.67萬(wàn)hm2，年提水量?jī)H數(shù)百萬(wàn)立方米；第二階段，始于20 世紀(jì)60年代中期，逐步發(fā)展機(jī)井，采用人工方法打井，以20～30 m井深的半機(jī)井為主，也有大口徑鍋錐井，提水工具由人力轉(zhuǎn)為畜力水車(chē)；第三階段，進(jìn)入20 世紀(jì)70年代初，石羊河來(lái)水減少幅度持續(xù)加大，加之灌溉農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)供用水矛盾隨之加劇，打井方法開(kāi)始由人工變?yōu)闄C(jī)械，井深由30 m 左右變?yōu)?0 m 左右，水車(chē)已不能滿(mǎn)足需要，柴油機(jī)離心泵、電機(jī)離心泵逐步應(yīng)用，機(jī)井?dāng)?shù)量也開(kāi)始猛增，到了20 世紀(jì)70年代末期，打井?dāng)?shù)每年以數(shù)千眼的速度增加，20 世紀(jì)70年代末全縣機(jī)井總數(shù)達(dá)7000 多眼；第四階段，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，因井灌面積迅速增大，地下水位開(kāi)始逐年下降，原有的60 m 機(jī)井已不能滿(mǎn)足灌溉需求，機(jī)井進(jìn)行更新改造進(jìn)入高峰，成井深在100 m 左右，提水工具主要采用潛水泵，水泵功率逐步由5.5 kW、7.5 kW、9.2 kW、11 kW 逐步向更大功率發(fā)展，湖區(qū)已向300 m 深層要水。在1995年以后，全縣打井開(kāi)荒進(jìn)入高峰時(shí)期，個(gè)體、機(jī)關(guān)、國(guó)營(yíng)農(nóng)林場(chǎng)在綠洲外圍大量成井。機(jī)井?dāng)?shù)量的劇增和提水設(shè)備逐步更新，地下水提水量由20 世紀(jì)50年代初期的數(shù)百萬(wàn)立方米增大到5 億m3以上，地下水在農(nóng)業(yè)灌溉中的比例也上升到農(nóng)業(yè)灌溉用水總量的90%以上。到了20 世紀(jì)90年代，全縣地下水位平均年下降速度達(dá)0.4～1 m，地下水埋深到2006年平均在12.8～28 m，最深達(dá)40 m；礦化度年升高0.1 g/L，壩區(qū)、泉山區(qū)平均達(dá)到1.35～1.89 g/L，并且由北向南蔓延。以1998年以來(lái)觀測(cè)地下水位監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)顯示：在石羊河流域重點(diǎn)治理項(xiàng)目前，1998—2006年民勤盆地地下水位呈逐年下降狀態(tài)，年下降幅度在0.639 m左右，這種狀態(tài)持續(xù)到重點(diǎn)治理規(guī)劃實(shí)施后，地下水位才由逐年下降轉(zhuǎn)為緩慢上升。

1.3 地下水補(bǔ)采量

根據(jù)甘肅省水文水資源局《石羊河流域地下水利用管理指標(biāo)體系建設(shè)報(bào)告》顯示：民勤盆地地下水總補(bǔ)給量占比分別為降水入滲補(bǔ)給量占4.66%，側(cè)向補(bǔ)給量占17.5%，地表水體補(bǔ)給量占44.38%，井灌回歸補(bǔ)給量占33.4%，其他補(bǔ)給量占0.06%。地下水資源量13747.90萬(wàn)m3，與地表水不重復(fù)的地下水資源量4584.12萬(wàn)m3。地下水總排泄量為實(shí)際開(kāi)采量，無(wú)潛水蒸發(fā)量和側(cè)向流出量。《石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃》確定：民勤盆地地下水開(kāi)采量將由2003年實(shí)際開(kāi)采量5.17 億m3削減到2010 的0.89 億m3和2020年0.86 億m3。重點(diǎn)治理項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，分年度實(shí)際開(kāi)采量：2007年實(shí)際開(kāi)采量為4.37億m3，2008年3.46 億m3，2009年2.82 億m3，2010年1.05 億m3，2011年達(dá)到近期控制開(kāi)采量目標(biāo)0.89 億m3，2012年達(dá)到遠(yuǎn)期控制開(kāi)采量目標(biāo)0.86 億m3以?xún)?nèi)。

1.4 地下水位變化

2006年石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃項(xiàng)目開(kāi)始全面實(shí)施，石羊河流域水資源統(tǒng)一調(diào)度，民勤盆地地下水資源各補(bǔ)給量不同程度地發(fā)生了一些變化，主要變化表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是降雨入滲補(bǔ)給量與治理前相比略有增加，其變化量與降水量的分布基本一致；二是地表水供水量增加后，渠灌田間入滲補(bǔ)給量、渠系滲漏補(bǔ)給量有所增加；三是向河流補(bǔ)給生態(tài)水后，河道滲漏量有所增加；四是地下水開(kāi)采量削減計(jì)劃實(shí)施后，井灌回歸補(bǔ)給量相對(duì)減少；五是上游同步實(shí)施關(guān)井壓田和水權(quán)制度，側(cè)向流入量補(bǔ)給量有所增加；六是地下水補(bǔ)給量和地下水資源量有顯著增加；七是民勤盆地地下水約束指標(biāo)的限制，地下水開(kāi)采量大幅度減少。從以上變化情況分析，地表水的補(bǔ)給量和地下水開(kāi)采量是影響民勤盆地地下水儲(chǔ)量變化的主要原因之一。從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，民勤盆地共布設(shè)53 眼地下水位動(dòng)態(tài)觀測(cè)井，壩區(qū)15 眼、泉山8眼、湖區(qū)30 眼。以2019年為例，當(dāng)年民勤盆地地下水位上升0.074 m，主要與地表水調(diào)度分區(qū)有關(guān)，湖區(qū)灌區(qū)地表水供水重點(diǎn)給予保障，湖區(qū)地下水位穩(wěn)步回升，當(dāng)年上升0.166 m；壩區(qū)地表水供水受來(lái)水的時(shí)空分布影響，供水量較湖區(qū)少，地下水開(kāi)采量大幅度削減，總體補(bǔ)給不到位，地下水位仍呈下降態(tài)勢(shì)，當(dāng)年下降0.088 m；泉山區(qū)作為改善地下水質(zhì)的重點(diǎn)區(qū)，地表水供水相對(duì)壩區(qū)有所傾斜，地下水位呈上升態(tài)勢(shì)，當(dāng)年上升0.085 m?？傮w認(rèn)為，民勤盆地地下水位持續(xù)下降的勢(shì)頭全面遏制，地下水位從2006年到2019年累計(jì)回升0.383 m，青土湖區(qū)地下水位埋深由2007年的4.2 m 上升至2019年2.91 m。民勤縣觀測(cè)的地下水動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與甘肅省水文局監(jiān)測(cè)資料繪制的區(qū)域地下水埋深等值線(xiàn)成果基本一致，縣城周邊的三雷、蘇武鄉(xiāng)及北部收成、西渠地下水埋深較深，形成降落漏斗；大灘、雙茨科、泉山等區(qū)域地下水埋深經(jīng)石羊河流域治理水位呈略有上升趨勢(shì)；西渠鄉(xiāng)政府地下水埋深止跌回升，變化顯著。

2 地下水開(kāi)發(fā)利用

2.1 地下水開(kāi)采現(xiàn)狀

《石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃》實(shí)施之前，民勤縣地下水開(kāi)采量約在6 億m3以上，其中民勤盆地開(kāi)采量5.17 億m3。而《石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃》確定，民勤盆地2010年地下水開(kāi)采量為8900 億m3，2020年為8600萬(wàn)m3。地下水削減量幅度大，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)難度大，地下水由原來(lái)的無(wú)序開(kāi)采轉(zhuǎn)變?yōu)榘纯刂屏块_(kāi)采，需要做水資源管理和用水方式的全面改革。民勤縣以實(shí)施石羊河流域重點(diǎn)治理項(xiàng)目為契機(jī)，以節(jié)水為前提，以提高水資源利用效率為根本，落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度，強(qiáng)行削減用水規(guī)模，累計(jì)關(guān)閉機(jī)井3018 眼，壓減配水面積2.95萬(wàn)hm2。經(jīng)過(guò)幾年的努力，到了2012年民勤盆地地下水開(kāi)采量控制為8515萬(wàn)m3，年削減地下水開(kāi)采量4.3 億m3，之后一直控制在8600萬(wàn)m3以?xún)?nèi)。根據(jù)甘肅省《水資源管理年報(bào)》統(tǒng)計(jì)，2019年民勤縣地下水開(kāi)采量為11500萬(wàn)m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉占取水總量的61%，城鎮(zhèn)生活用水占取水總量的11%，河湖生態(tài)用水占取水總量的23%，工業(yè)用水占取水總量的5%。

2.2 地下水開(kāi)發(fā)程度

石羊河流域內(nèi)治理前民勤盆地地下水多年平均實(shí)際開(kāi)采量為23671.59萬(wàn)m3，地下水可開(kāi)采量為13420.00萬(wàn)m3，地下水超采量為10251.59萬(wàn)m3，地下水超采系數(shù)（地下水實(shí)際開(kāi)采量與地下水可開(kāi)采量的比值）為1.76，表明地下水開(kāi)發(fā)利用程度已超出流域地下水資源的承載能力，屬過(guò)度開(kāi)發(fā)利用區(qū)。

自2006年重點(diǎn)治理項(xiàng)目實(shí)施后，民勤盆地地下水多年平均實(shí)際開(kāi)采量為8600萬(wàn)m3，地下水可開(kāi)采量為13420.00萬(wàn)m3，地下水未超采，地下水經(jīng)多年的恢復(fù)，可滿(mǎn)足區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，生態(tài)環(huán)境逐步改善。

2.3 地下水開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)措施制定

從民勤盆地地下水開(kāi)發(fā)利用到演變的過(guò)程分析，民勤盆地要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，必須立足于節(jié)水，把節(jié)約用水作為一項(xiàng)革命性的措施來(lái)抓。一是民勤縣水資源配置方案是全縣用水量控制的總綱，政府已下達(dá)配水計(jì)劃，必須全力抓好落實(shí)，做到總量控制和定額管理。二是進(jìn)一步建立健全節(jié)約用水相關(guān)規(guī)章制度，以國(guó)家節(jié)水行動(dòng)為引領(lǐng)，持續(xù)抓好節(jié)約用水、行業(yè)用水定額相關(guān)制度落實(shí)，用健全配套的各項(xiàng)制度保障節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的順利開(kāi)展。三是改善用水結(jié)構(gòu)，要以水定布局、以水定規(guī)模、以水定面積，壓縮高耗水作物，擴(kuò)大高效節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)，壓縮種植業(yè)規(guī)模，擴(kuò)大生態(tài)經(jīng)濟(jì)和草畜產(chǎn)業(yè)規(guī)模，壓縮傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，著力構(gòu)建節(jié)水型經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系。四是轉(zhuǎn)變灌溉方式，要徹底改變大水串漫灌等灌溉粗放方式，大力發(fā)展推廣應(yīng)用高效節(jié)水技術(shù)，著力推進(jìn)田間工程節(jié)水技術(shù)改造，提高水資源的利用效率和效益。按照行業(yè)并進(jìn)、整村推進(jìn)、各具特色、綜合示范、節(jié)水高效的原則，以關(guān)井壓田、結(jié)構(gòu)調(diào)整、退耕封育、水量控制、公眾參與為內(nèi)容，通過(guò)鄉(xiāng)鄉(xiāng)有示范村，片片有示范點(diǎn)，著力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)示范點(diǎn)建設(shè)。雖然通過(guò)石羊河流域重點(diǎn)治理等項(xiàng)目完成了高效節(jié)水工程、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、灌溉面積退減、水源置換工程實(shí)施、封填開(kāi)采井等措施，但由于民勤縣地表水資源有限，節(jié)水潛力不足，不具備水源置換，退減部分灌溉面積，應(yīng)按照“規(guī)模化、區(qū)域性、多品種、高效益”發(fā)展方向，壓減農(nóng)業(yè)灌溉用水，實(shí)行休耕或輪耕是農(nóng)業(yè)節(jié)水的根本措施。

3 結(jié)論和建議

地下水資源是有限資源，同時(shí)又是戰(zhàn)略資源。地下水資源過(guò)量開(kāi)采是一種潛在的災(zāi)害性危機(jī)，往往被人們所忽視，已造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。加強(qiáng)地下水資源保護(hù)，控制地下水超采，保證水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用已成為當(dāng)務(wù)之急。應(yīng)制訂地下水開(kāi)發(fā)利用的總體方案及提出地下水開(kāi)發(fā)治理的工程措施和保障措施，為民勤縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)提供可靠的水資源條件。一是通過(guò)節(jié)約用水、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、耕地輪休、再生水回用等措施，使地下水開(kāi)采量得到顯著的削減。二是積極推進(jìn)引跨流域調(diào)水，為保護(hù)民勤綠洲和甘肅河西走廊生態(tài)安全提供不可或缺的水資源保障。三是政府及水行政主管部門(mén)要高度重視地下水保護(hù)工作，成立專(zhuān)門(mén)工作機(jī)構(gòu)統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)各地下水用水戶(hù)之間的關(guān)系，保證地下水開(kāi)發(fā)治理和保護(hù)工作順利實(shí)施。四是進(jìn)一步加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理，特別要加強(qiáng)地下水資源的統(tǒng)一管理，要把工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活等各種用途地下水開(kāi)發(fā)利用納入水資源統(tǒng)一管理范疇，合理開(kāi)發(fā)利用地下水。五是進(jìn)一步強(qiáng)化取水許可證制度管理，在不違背地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律的前提下，綜合考慮上、下游地下水之間的水力條件、供需水條件等要素，分配開(kāi)采指標(biāo)，將開(kāi)采指標(biāo)細(xì)化到村，敏感地區(qū)可細(xì)化到井。通過(guò)取水許可證制度將地下水開(kāi)采量控制在一個(gè)合理的水平。六是積極爭(zhēng)取國(guó)家、省上的資金支持，同時(shí)落實(shí)地方財(cái)政投入。在再生水利用方面，建立多層次、多渠道和多元化的資金投入機(jī)制。七是完善水價(jià)形成機(jī)制，利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)節(jié)約用水。