沈丽峰
(山西省临汾市尧都区水资办,山西临汾 041000)
尧都区地下水位止降回升策略
沈丽峰
(山西省临汾市尧都区水资办,山西临汾 041000)
尧都区超采区水位回升了,可是周边水位却下降了。如何使地下水位止降回升,完成政府考核指标,达到人水和谐,是我们必须面临的问题。就水文地质概况、用水总量情况、典型井水位变化进行了综合分析,根据采煤漏水平均吨煤排水量,推算出尧都区采煤排水量达4 900万吨,大于尧都区水资源总量的1/3,提出了改变采煤方式、控制采煤漏水;利用雨洪资源;建立集雨旱井、实现雨污分流;搞好水土保持、实行绿地锁水;优化工业布局、全面实施工业、农业、生活节水;增加中水利用量、顺应省级规划、开发利用客水、远距离调水;严格取水许可制度等一系列措施。
漏斗;超采区;中水;采煤漏水;洪灌
临汾市尧都区位于华北地区,面积1 316 km3,地下水资源短缺,人均占有水资源量136.86 m3/a,远低于人均1 000 m3/a的严重缺水界限,由于地下水过量开采,1975年以来,逐步形成地下水开采漏斗,其中有123 km2的范围,被省水利厅认可为临汾市尧都区地下水超采区。随着工农业生产对水资源需求量的增加,水资源量短缺已经成为经济发展的瓶颈。2013年以来地下水位止降回升又成为政府考核指标之一。
尧都区是临汾市政府所在地,即地貌上的临汾地堑所在地。东西两侧为山地,中间为断陷盆地。盆地的近山前地带为洪积倾斜平原,汾河两岸是由阶地组成的冲积平原。地下水从四周向盆地中心汇集,东西北三个方向流量大,盆地中心因为形成了开采漏斗,南边也有少量水补给。
根据临汾市第二次水资源评价,尧都区水资源总量13 002万m3,其中地下水资源量10 313万m3,河川迳流量19 904万m3,重复量17 215万m3。尧都区人口95万,根据《2011年临汾市水资源公报》,2011年尧都区人均占有水资源量136.86 m3/a,储水总量为17 651万m3,其中地下水用水量6 470万m3,地表水用水量11 121万m3,污水回用量60万m3。地表水用水中蓄水工程用水3 160万m3,其中涝河水库供水2 193万m3(包括引沁入汾供水量1 100万m3),巨河水库供水780.3万m3,其它小水库供水187万m3。
引水工程供水2 870万m3(七一渠供水372万m3,龙祠泉供城镇工业、生活用水1 800万m3,供农业用水698万m3)。
提水工程供水5 091万m3(包括神刘扬水站供水820万m3,其它从汾河、涝河、巨河等地提水的小泵站供水4 271万m3。
1933年,尧都区屯里镇西芦村开始开凿透河井,1955年县政府举办第二期打井技术培训班,1958年开始配套打井机,70年代以后,深井建设步伐加快。1968年开发土门井片,1977年开发大苏井片,1983年因地下水开采形成漏斗,开始启用西部龙祠泉做为城市供水水源。为缓解供水矛盾,2003年增加土门井片做为城市供水水源。2004年9月开始引用沁河水入涝河水库。
从收集资料分析,1975-1976年首先在开采强度较大的地段形成小的漏斗,如城北、城区一带,1976年以后开采量猛增,至1979年漏斗已在城区一带形成。具体下降速度:1958-1967年为0.77 m/a,1967-1976 年为2.54 m/a,1976 -1980为3.35 m/a,1980 -1988 年为 1.05 m/a,1988-1996年为 3.22 m/a,1996 -2002 年为 0.5 m/a,2002 -2011 年为 -2.13 m/a。
由此可见,1986年尤其是1996年以后,政府及水行政主管部门采取的一系列措施,如引龙祠泉水、关井压采、开发土门水源地、划分超采区并限制打井、引沁入汾等,对漏斗的进一步变深起到了抑制作用,超采区漏斗面积也基本稳定,中心闭合线控制在380 m,据观测该闭合线面积从2000年的124 km2缩小到了2011年的48 km2,漏斗中心的水位从2000年的346.55升高到了2011年的365.41 m,升高了近9 m。
但是,不得不注意到:虽然超采区的漏斗变小了,但是,由于周边开采量的增大(开发土门水源地、东亢水源开采量增加),周边水位下降加速,漏斗面积加大,见周边代表井位水位变化表。可以看出1996~2011年贾得封侯(位于超采区东侧下降了47.49 m,年降速3.17 m/a,2002 年~2011 年土门井片水位(位于超采区西侧)下降了19.67 m,年降速2.19 m/a。近两年的观测表明:西部山区岩溶水位下降也很快,因此,如何控制周边水位的下降,同时保持超采区不再扩大,成为我们必须面临的课题。
单从水资源总量与供水量比较,供水量大于水资源量,因此,地下水位下降是必然。其中,做为煤炭产地,尧都区2011年煤炭产量达490万吨,根据全国煤矿生产年均水平,吨煤排水达10 m3,尧都区2011年矿坑排水达4 900万吨,与尧都区地下水年开采量6 470万m3比较,是一个很大的数目,这可以说是岩溶山区(代表井位一平垣村、魏村乡羊舍村)水位剧烈下降的主要原因。因此,必须控制采煤漏水,严禁疏干性采煤,枕头乡的枕头村已尝试利用矿坑排水进行供水,主要供农民用水。如何控制矿坑排水,改善利用矿坑排水,是节水的重中之重。
山西的煤炭资源税为3.8元/吨(水资源补偿费3元/吨左右,水土流失防治费0.8元/吨),而煤炭的最终用户价是300到700元/吨,煤炭资源税仅占煤炭销售价格的0.5% ~10%左右。因此,提高煤炭资源税、关停黑井、利用降压采煤、注浆堵水、巷道堵漏、帷幕截流等方法代替疏干性排水采煤、建立采空区补偿机制。探索煤矿节水的有力措施,促进采煤大户节水,是很重要的。
洪灌就是利用雨季洪水进行灌溉,通称培肥灌溉,通过洪灌,能把上层土壤表层的肥沃细土,腐殖质和牛粪、羊粪等冲下来,水里含有细微的泥沙颗粒和丰富的有机质,并含氮、磷、钾,因此用洪水灌田就增强了土壤肥力和土壤的团粒结构,有利于农作物发育,同时洪灌增加了土壤含水量,有效地利用了水资源。与我区南部紧邻的襄汾县利用豁都峪,进行洪灌,老百姓在修建引水渠道的过程中,修建分水坪,从分水坪开始修建分水石坝,将河道一分为二,石坝之前有分水石,洪水顺着河槽而下,到了分水石处,被引入两条宽窄不同的二级渠道,然后再依次进入下一级渠道,最后流入农田。为了保证地势较高的农田的灌溉,他们将分水口用石块进行阻挡,以保证一部分洪水能够流到高处的土地中,另一部分洪水顺分水口而下,经过分水口后水势变得平缓得多,年复一年洪水中所挟带的泥沙就会沉积下来,为了不让分水口堵塞,村民门经常将肥沃的淤泥挖出来倒在田中,既灌溉了农田,又肥沃了土壤,可谓一举两得。
尧都区地处华北地区,地势东西两侧高,中间低,每年的6~9月为雨季,常有很多弃水白白流走,而许多七一渠灌区,龙祠泉灌区,洰河灌区的农田常因水量不足不能保证灌溉,同时,我们注意到,近年来,因为机械化耕田的普及,农田大都深耕,每亩次浇水定额达150 m3/亩次,特别费水,因此,应该改造利用现有的渠系,利用山区冲流而下的洪水资源,建立洪灌系统。同时,在确保安全的基础上,在适宜的地方修建水库,进一步解决农灌问题。
在西部灰岩覆盖的山区,利用合适位置设立漏库,即促进向下渗漏的水库,增加山区雨水渗漏,进一步发展现有的集雨旱井系统(尧都区现有旱井650眼,集雨量17万m3)。现在,城市在西扩、东扩,在城镇化的过程中,利用政府规划力量,在新近开发的地区、公园的适宜地段建造人工湖或者构造水景观、人工湿地,增加雨水储蓄能力,实行雨污分流。在楼盘内建立中水、新鲜水分开利用的上下水系统,为分质供水、节约用水打好基础。
山区的河底乡,枕头乡一带五十年代曾进行过飞播,绿化效果很好,但是仍有一些山区,尤其是开山炸石后的山区,以及一些丘陵地带水土流失严重,几乎没有绿化,如何因地制宜,搞好水土保持,增加森林覆盖率,以增加水资源利用率,成为摆在面前的又一课题。在平川地区,应该发展屋顶绿化,并将露天公共停车场,自行车停放场修建为镂空路面,使杂草从空隙中生长出来,增加城市绿化面积。人行道,自行车道采用透水性地砖,不仅解决积水问题,还能平衡城市生态系统,与集雨系统联合运用,会收到不错的效果。同时,在现有的汾河公园,九洲公园一带,继续坚持生态补水,建设生态尧都,靓丽尧都。
应该以水发展,严禁高耗水企业、高污染企业上马,搞好水源地保护工作、搞好水平衡测试。鼓励企业循环用水,节约用水,做好节水设施三同时。严格实行阶梯式水价,树立工业、农业、生活节水典型,大力推进高效节水农业。
现在有两个污水处理厂,年污水处理量1 800万吨,2011年仅用了60万吨,因此应鼓励部分工业及农业利用中水。根据山西省用水规划将实行两纵十横,六河连通,纵横南北的大水网建设,要用好其中的①临汾—晋城线,引沁入汾设计水量用于尧都区的3 000万m3/年,2011年仅用了1 100万m3/年,还有进一步扩大的潜力。②黄河古贤-临汾-运城线。③黄河禹门口—翼城线,这两条线将增加七一水库供水量,节省了龙祠泉通过跃进渠供给七一水库的水量,因此可以将龙祠泉的水量多匀一些给尧都区,缓解工业农业用水矛盾。
取水许可制度已经实施了很多年,打井办证,农业用电有取水许可证可以享受优质电价制度已经逐步深入人心,这是我们多少年不懈努力的成果,与此同时,应该看到:许多违法打井依然存在,违法打井得不到处,尤其在农村体现的更多。农村来办证的多是为了得到用电补偿,如果没有矛盾,就不会有人举报,更不会被处罚。因此,在农村计量用水,监控水位,将以水位考核政府的政策进一步细化,辅助以节水奖惩机制,是很有必要的。有些村中水井打成了马蜂窝,距离很近,如何将水权机制运用得当,既保护用水者的利益,又避免重复投资。通过宣传,让群众自我监督、和谐用水。达到人与人和谐,人与自然和谐的目标,各级政府与水行政主管部门还需要不懈地努力。
表1 周边水位变化表
综上,如果我们能堵住水资源量损耗的主要来源—采煤漏水,通过雨洪资源集蓄利用、雨污分流、中水利用增加水资源可利用量;通过建立山区漏库(山区石灰岩区的渗漏水库)增加水资源入渗量;通过工业、农业、生活全面节水、开源节流;顺应省局大水网建设规划,增加客水利用;将取水许可制度落在实处,将水位止降回升指标落实到乡镇一级政府,作为考核政府指标。增加地下水位动态观测的力度,利用已经建成的地下水位观测网和省级联网的地下水位自动观测网,及时发现分析水位变化,并且与乡镇的实际用水联动,就一定能保住现有的超采区水位已经逐步回升的成果,使超采区周边水位下降变缓,并最终止降回升。
P641.1
B
1004-1184(2013)05-0056-02
2013-04-28
沈丽峰(1969-),女,山西临汾人,高级工程师,主要从事水政水资源工作。