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      包頭市水資源利用現(xiàn)狀及可持續(xù)利用研究

      2024-01-24 03:12:23張爽宋吉祥李蒙
      農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2023年24期
      關(guān)鍵詞:包頭市節(jié)水水資源

      張爽 宋吉祥 李蒙

      (吉林師范大學(xué)博達學(xué)院,吉林 四平 136000)

      我國人均水資源占有量低于世界平均水平,水資源集約利用水平偏低,同時還面臨水資源分配不均,污染問題等。近年來,水污染問題加劇,對人們的生產(chǎn)生活造成了極大的影響,隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,未來我國水資源缺口還將進一步加大。據(jù)統(tǒng)計,我國有8%的河段污染嚴重,造成水質(zhì)性缺水,減少了生活水資源總量[1]。

      包頭市地處北方干旱半干旱區(qū),黃河是包頭市可利用的重要地表客水資源,但近年來黃河干流進入包頭市后綜合污染指數(shù)持續(xù)升高,水質(zhì)持續(xù)變差,水體污染嚴重,致使黃河水已經(jīng)不能作為直接飲用水源。隨著城市發(fā)展和園區(qū)建設(shè),包頭市地下水的開采量增大,一些地區(qū)漏斗區(qū)范圍不斷擴大。這些問題不僅給包頭市經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴重的影響,同時也給其未來的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。人口與環(huán)境、生存與發(fā)展都對包頭市的水資源開發(fā)利用提出了更高的要求[2],在21世紀綠色可持續(xù)性發(fā)展的世紀背景下,只有逐步解決包頭市水資源利用中存在的問題,制定水資源可持續(xù)發(fā)展策略,才能合理利用水資源,為包頭市的可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐,實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)的良性互動[3]。

      1 包頭市水資源概況

      包頭市地處蒙古高原南端,是連接華北和西北的主要樞紐和內(nèi)蒙古開放發(fā)展的重要區(qū)域,其生物多樣性豐富,擁有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。?jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)第三次全國水資源調(diào)查評價成果顯示[4],包頭市自產(chǎn)多年平均水資源總量6.08億m3,其中地表水資源量2.03億m3,地下水資源量5.34億m3,地下水資源可開采量(計入山丘區(qū))3.61億m3,黃河取水指標5.5億m3。黃河流經(jīng)包頭市南緣,長約220km,水面寬度130~458m,深度1.6~9.3m,多年平均徑流量229億m3(2014—2022年),是包頭市可利用的重要地表水資源。2022年,黃河過境水量低于上年,內(nèi)蒙古段入境年徑流量(石嘴山水文斷面)為248.5億m3,包頭段入境年徑流量(三湖河口水文斷面)為179.3億m3,內(nèi)蒙段出境年徑流量(頭道拐水文斷面)為170.2億m3。

      2022年,全市地表水源供水量65889萬m3,占總供水的62.86%;地下水源供水量30882萬m3,占總供水的29.46%;其他水8050萬m3(再生水6422萬m3,苦咸水、疏干水1628萬m3),占總供水的7.68%。全市取用水總量104821萬m3,比上年減少455萬m3,農(nóng)業(yè)用水在各行業(yè)中仍居首位,用水量為60285萬m3,占總水量的57.51%,比上年增加1122萬m3;工業(yè)用水量25967萬m3,占總水量的24.77%,比上年減少1770萬m3;生活用水量12202萬m3,占總用水量的11.64%,比上年減少888萬m3;生態(tài)環(huán)境用水量6367萬m3(含黃河生態(tài)應(yīng)急補水1964萬m3),占總用水量的6.08%,比上年增加了1081萬m3。

      2 包頭市水資源利用存在的問題

      2.1 資源性缺水,水資源利用率低

      包頭市境內(nèi),黃河流經(jīng)的長度達214km,黃河水源成為了地區(qū)發(fā)展的優(yōu)勢和保障。但包頭市地處半干旱地區(qū),降水較少且年際變率大,導(dǎo)致包頭市的地表水主要分布在中部河谷干流上,地下水則分布在山前傾斜平原區(qū)和山丘區(qū)溝谷洼地的富水地段。這種復(fù)雜的水文環(huán)境條件導(dǎo)致了包頭農(nóng)業(yè)用水需求量大的問題。此外,包頭的地下資源還存在水位較低、水質(zhì)較差的問題。

      包頭市農(nóng)業(yè)用水量最多,占據(jù)了可用水資源的65%,但其農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)較為落后,主要以大水漫灌為主,灌溉用水利用率低,使用滴灌、噴灌等高效節(jié)水方式灌溉的面積僅占總面積的1.5%,這導(dǎo)致了水資源的大量浪費。同時,包頭市工業(yè)生產(chǎn)位居內(nèi)蒙古首位,水需求量大,但目前主要采用的是高投入、高消耗、高排放的粗放型發(fā)展模式,除火電行業(yè)及包鋼水重復(fù)利用率在95%以上外[5],其他行業(yè)水資源重復(fù)利用率都偏低??梢?,工業(yè)用水的利用率低,也體現(xiàn)出資源浪費的現(xiàn)象。

      2.2 水資源污染問題突出,黃河出現(xiàn)水污染危機

      黃河干流在進入包頭市后,由于人為和自然因素的影響,水質(zhì)逐漸下降,綜合污染指數(shù)不斷升高。據(jù)統(tǒng)計[6,7],黃河自1993—2010年間包頭站點水質(zhì)情況持續(xù)惡化,從劣V類水體上升至IV、III類水體,其中,III類水體占比達到了70%以上。此外,由于黃河進境水量的減少和污徑比的增大,黃河自凈能力也逐漸降低,失去了自然稀釋和凈化的能力,導(dǎo)致黃河在包頭市成為了“呼包鄂”地區(qū)的排污河,給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響。

      近年來,經(jīng)過包頭市政府對水資源及環(huán)境保護的治理和呼吁,黃河包頭段水污染發(fā)展勢頭減弱,水質(zhì)較為穩(wěn)定,但在污染嚴重時也可到達超Ⅳ類水體,城市生活廢水和工業(yè)廢水會排放到黃河,利用汛期的洪水下泄,下泄流經(jīng)地區(qū)有大青山前至昆都倉河下游、四道沙河、西河、東河,這些地方水質(zhì)一般為地表水Ⅴ類標準,而其余河溝水質(zhì)則處于Ⅲ~Ⅴ類標準之間。

      2.3 地下水補充不足,漏斗區(qū)范圍不斷擴大

      隨著城市的發(fā)展,市內(nèi)開井?dāng)?shù)變少,城市周邊區(qū)域的井開采量逐漸增加。資料顯示[5],包頭市目前開采的水井總數(shù)為4050口,工業(yè)井251口,澆水井3347口,農(nóng)村水井約285口,市區(qū)水井166口,九原水站165口,地下水總開采量20195×104m3。其中,潛水開采量在總開采量中所占比例達到了37.23%,而承壓水開采量則占據(jù)了總開采量的62.73%。這些開采井中有一部分分布在市區(qū)范圍內(nèi),大部分是分布于郊區(qū)區(qū)域,形成了較為復(fù)雜的地下水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),位于毛其來一帶的包頭市鋁業(yè)集團駐地內(nèi),存在著一處潛水開采漏斗,其占地面積介于30.52~37.40km2。另外,承壓水開采漏斗的面積已經(jīng)擴大到537.24km2,漏斗中心的水位埋深為37.88~47.11m。近年來開采漏斗中心水位埋深不斷降低,水位埋深在近10年中增加了9.23m,年平均增加0.92m。近年來包頭市水務(wù)部門頒布了治理超采的有關(guān)措施,一定程度上減緩了漏斗區(qū)擴大的速度,但開采漏斗的范圍整體還是趨于擴大的態(tài)勢[5]。

      2.4 水資源管理體制和保護措施不完善

      包頭市水資源管理體制存在不完善的問題,缺乏全面的水資源管理規(guī)劃和科學(xué)的水資源分配機制。水資源管理部門和監(jiān)管機構(gòu)之間的協(xié)調(diào)和合作不夠緊密,導(dǎo)致水資源管理的效果較差。

      同時,包頭市在水資源保護方面的措施相對不足,缺乏對水資源保護的投入和科技支持,有效的水資源保護政策和法規(guī)還需完善,對水資源的保護和水污染治理力度不夠,導(dǎo)致水資源的浪費、污染和破壞問題。

      3 包頭市水資源有效利用策略

      3.1 對水資源進行“開源節(jié)流”

      3.1.1 增加水利工程建設(shè),增加地表水源的儲存

      據(jù)統(tǒng)計,目前包頭市共有12座水庫,儲水總量1.43億m3。供水能力較大的有4座,是黃花灘、昆都侖、阿塔山、美岱中型水庫[9]。在2021年末和2020年底,儲水量分別為1400萬m3和2188萬m3。這些水庫在保障城市供水、農(nóng)業(yè)用水等方面發(fā)揮了重要作用,但由于設(shè)備管理、水庫規(guī)劃等問題,并沒有充分發(fā)揮其儲水供水功能,要進一步加強對水庫的管理和規(guī)劃,提高水庫的蓄水能力和供水效率,同時采取相應(yīng)的節(jié)水措施,以減緩水資源的消耗和浪費。如,可以通過完善水庫儲水設(shè)備功能,對管道線路進行修復(fù)更新,以降低水庫水源蒸發(fā)消耗,設(shè)置水庫儲水紅線并守住儲水紅線的底線等,增加水利工程建設(shè),提高城市供水能力,才能更好地保護和利用包頭市寶貴的水資源,為城市的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

      3.1.2 提高水資源利用率,豐富水資源利用方式

      包頭灌溉技術(shù)是其農(nóng)業(yè)發(fā)展的短板,灌溉技術(shù)較為落后,灌溉方式仍未實現(xiàn)高效節(jié)水,水資源有效利用率極低,實施節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)將成為必然選擇。目前,渠道防滲技術(shù)和低壓管道節(jié)水灌溉技術(shù)是可行的解決方案。漿砌建造渠道和混凝土與塑料建造渠道可以有效減少50%~70%的水分損失,使渠系水利用系數(shù)達到6~9百分點[10]。低壓管道灌溉系統(tǒng)因其出色的水資源利用效率、能源節(jié)約和土地節(jié)約而備受青睞。如果采用地下與地面管道配合使用,能比傳統(tǒng)方法節(jié)約水量30%~50%。可通過“建設(shè)農(nóng)業(yè)示范區(qū)+推廣應(yīng)用”的方式,由點至面的將節(jié)水技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,同時政府對節(jié)水灌溉設(shè)備和技術(shù)給予一定的補貼,鼓勵農(nóng)民和合作社實施和推廣節(jié)水技術(shù),促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展[10]。實施節(jié)水灌溉技術(shù),能夠有效提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境和諧發(fā)展。

      3.2 堅定污染治理信念,嚴格治理手段

      3.2.1 加強污染治理力度,提高排污標準

      為了最大程度減少污水的排放,政府應(yīng)嚴格實行污染整治方案,對未能達到排放標準的生產(chǎn)企業(yè)限期進行技術(shù)改造,整改不合格則勒令停產(chǎn)。守好底線,堅守排污標準,嚴格控制新污染源的產(chǎn)生,不放過任何超污企業(yè)。只有加強水污染防治工作,才能夠更好地保護和利用水資源,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的共贏。此外,可根據(jù)當(dāng)前水環(huán)境污染情況適當(dāng)提高企業(yè)排污標準,工作人員嚴格執(zhí)行標準,加強對企業(yè)的監(jiān)管,定期抽查,對違反排放標準的企業(yè)進行處罰。

      3.2.2 落實工業(yè)超低排放舉措,加強政府督促力度

      工業(yè)排放是造成水資源污染的主要因素之一。為進一步踐行綠色低碳發(fā)展理念,提升工業(yè)企業(yè)污染治理水平,堅決打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),助力環(huán)境空氣、水資源質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定改善,政府應(yīng)督促工業(yè)企業(yè)落實行業(yè)超低排放標準作為實施“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措,針對企業(yè)“高污染、高耗能、高排放”的不利困境,堅持做到“嚴格監(jiān)管、柔性執(zhí)法”,在督促企業(yè)落實污染治理措施實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放的同時,助力企業(yè)脫困,幫扶企業(yè)健康發(fā)展為目標;積極與企業(yè)負責(zé)人進行溝通協(xié)調(diào),認真聽取企業(yè)意見建議,幫助企業(yè)紓困解難,督促企業(yè)積極推進行業(yè)超低排放改造步伐,推動企業(yè)走綠色低碳可持續(xù)發(fā)展之路,實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標。

      在此基礎(chǔ)上,通過制定相應(yīng)的政策、法規(guī)和標準,建立和完善水資源管理信息系統(tǒng),形成一整套科學(xué)、合理、高效的水資源管理體系。同時,政府部門要加強對工業(yè)企業(yè)的監(jiān)管,完善排污許可制度,加大不達標排放行為的問責(zé)力度,并加強對水質(zhì)的監(jiān)測和評估,提高排污企業(yè)排污工作的透明度,為監(jiān)管提供更有力的支持。

      3.3 提高水資源的利用率,增加再生水源

      3.3.1 提高各行業(yè)的水資源利用率

      可以通過更新設(shè)備、改進生產(chǎn)工藝、減少用水環(huán)節(jié)等方式來降低工業(yè)用水量,同時,強化企業(yè)的水資源管理意識,推廣先進的工業(yè)水循環(huán)利用技術(shù),達到可持續(xù)發(fā)展的目標;需要對城市供水管網(wǎng)進行維修改造,以減少生活用水的資源損耗率,同時,推廣居民使用低水耗型家電和廚房衛(wèi)浴設(shè)備,引導(dǎo)居民形成勤儉節(jié)約的用水習(xí)慣;可以在城市郊區(qū)和高產(chǎn)高效經(jīng)濟作物種植區(qū)推廣噴灌和滴灌技術(shù),以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源利用效率[11]。

      3.3.2 提高再生水的轉(zhuǎn)化效率,增加再生水源

      工業(yè)企業(yè)要提高水處理技術(shù),利用先進的膜技術(shù)、反滲透技術(shù)、超濾技術(shù)等,有效去除水中的污染物,提高再生水的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化效率;政府要積極鼓勵并推廣再生水的利用,將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉、景觀水體、工業(yè)用水等領(lǐng)域,減少對傳統(tǒng)淡水資源的依賴,提高水資源的利用效率;建立健全水資源管理體系,加強對再生水的監(jiān)測和管理,確保再生水的質(zhì)量符合相關(guān)標準,提高再生水的可靠性和可持續(xù)性;制定相關(guān)政策和法規(guī),鼓勵和支持再生水的利用和發(fā)展,提供財政和法律保障,促進再生水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新;通過宣傳和教育活動,提高公眾對再生水的認識和接受度,改變對再生水的偏見和誤解,增加再生水的使用率。

      3.4 合理開發(fā),“歸還”水資源

      制定開采井水位、水量、開采時間和井間距的約束政策,使開采量小于地下水補給量。同時,對開采布局進行調(diào)整,采用減少水井?dāng)?shù)量和密度等措施,對小水井進行整合,剔除不達標的采水井。利用包頭市的含水層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、巖層存在一定的厚度和空隙等優(yōu)勢,在溝谷部位合理選址進行人工補水,利用配套工程,把水源注入巖層,減少浪費,增加巖層中的含水量,將抽水產(chǎn)生的漏斗區(qū)“填補”回來。

      3.5 加強環(huán)保宣傳力度,建立管理機制

      3.5.1 提意識,強宣傳

      可以開展廣泛的節(jié)水宣傳活動,包括制作宣傳資料、舉辦座談會、發(fā)布社交媒體內(nèi)容等,提高公眾對節(jié)水重要性的認識;為政府工作人員、農(nóng)民和企業(yè)提供節(jié)水意識培訓(xùn),以提高其水資源管理技能;政府應(yīng)大力支持和推廣先進的節(jié)水技術(shù),如低流量水龍頭、高效洗衣機等。通過政府良好的導(dǎo)向作用,使全社會認識到水資源對社會發(fā)展和子孫后代的重要作用,引導(dǎo)廣大群眾參與到水資源保護工作中,提升全民的節(jié)水意識、環(huán)保意識,在政府、社會機構(gòu)和公眾的共同努力下,保護和管理寶貴的水資源。

      3.5.2 強管理,建機制

      包頭市水資源相對短缺,而水資源是人民生產(chǎn)生活的基礎(chǔ),合理用水,保護水資源顯得尤為重要。政府要完善相關(guān)法律法規(guī),對濫用水資源進行適當(dāng)?shù)奶幜P,同時,出臺相應(yīng)的獎勵機制,鼓勵個人、家庭和企業(yè)采取節(jié)水措施,建立水資源監(jiān)測系統(tǒng),收集有關(guān)水資源的數(shù)據(jù),以便制定更有效的管理政策。此外,還要定期進行水資源評估,了解水資源的供需情況,為決策制定提供依據(jù),促進政府、社會組織和業(yè)界的合作,共同管理和保護水資源。

      4 結(jié)論

      近年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,包頭市對水資源的需求量逐漸增加,用水壓力逐漸增大,造成了包頭市水資源的供水不足、分配不合理以及水污染、浪費等問題。針對包頭市的水資源現(xiàn)狀、問題,基于包頭市的經(jīng)濟和資源基礎(chǔ),本文提出了一系列水資源有效利用和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展措施,包括加大水資源的利用效率,降低水污染的程度,增強全民節(jié)水意識等。具體來說,應(yīng)根據(jù)階段性水污染程度適當(dāng)提高工業(yè)企業(yè)排污標準,鼓勵工業(yè)企業(yè)利用先進的技術(shù)生產(chǎn),減少水污染物排放,并拓寬水資源利用渠道,增加再生水資源生產(chǎn),實現(xiàn)水資源的多元化利用;對已建成的水資源設(shè)施進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改造,定期維護,提升全市供水能力;要加強水資源保護的宣傳力度,政府政策引導(dǎo),農(nóng)業(yè)工業(yè)企業(yè)認真落實、實施,民眾配合,提高水資源利用效率和全民節(jié)水意識,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)制造和經(jīng)濟增長,為包頭市的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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