徐闻县地下水资源开发利用现状浅析
2013-09-04任伟灿李淑梅
任伟灿,李淑梅
(1.广东省水文地质大队,广东 广州 510510;2.广东省地质局水文工程地质一大队,广东 湛江 524033)
徐闻县地处广东省西部、我国大陆最南端的雷州半岛南部,是广东省历史性干旱缺水较为严重的地区之一。区内地表水资源缺乏,但地下水资源丰富,已逐渐成为城乡居民生活和工农业生产不可或缺的供水水源。然而,由于对地下水资源开采缺少监督管理措施,使得一些地域乱开滥采现象较为严重,造成局部地区开采井密集、开采层位集中、超采严重造成地下水位持续下降。若不及时控制,可能会形成降落漏斗、海水入侵等一系列环境地质问题,对地下水资源的可持续利用将构成严重的威胁。
1 地下水资源地质背景特征
1.1 地下水形成的自然条件
1.1.1 气象、水文和地表水资源特征
徐闻县地处北回归线以南的低纬度地带,属热带季风气候。多年平均气温23.4℃,多年平均降雨量1 396 mm,是广东省降雨量低值区之一,其中2005年是徐闻站有史以来降雨量最小的一年,年降雨量仅有692 mm。全县多年平均径流量 9.00亿 m3,偏枯年(P=75%)和枯水年(P=95%)分别仅有 6.38亿 m3、4.00亿 m3。多年平均蒸发量 1934.3 mm,植物叶面蒸腾和地面蒸发量均为降雨量的56%。陆域水系不发育,多为源近流短的小溪流,均以火山锥或高台地为中心,呈放射状独流入海。
流域面积大于100 km2的河流有大水桥河、流沙河、迈陈河、黄定河、北松河和锦和河。大部分河流都被拦截蓄成水库,较大的有大水桥水库、鲤鱼潭水库、三阳桥水库和迈胜水库等。
1.1.2 地形地貌
县域大部分陆地为火山岩台地,分布连续,约占总面积的70%。它是第四纪火山间歇喷发的产物,由规模一次比一次缩小的熔岩流冷却形成以玄武岩为主的火山岩构成。地势总体上是中北部高,向东、南、西面沿海逐级递降,标高一般40~70 m。突兀于北部火山岩台地上的石板岭火山锥是境内制高点,海拔标高245.4 m。
在沿海有小面积的滨海平原分布,以迈陈、西连、角尾和新寮等地面积较大。由海蚀阶地、海积平原、海成风成砂堤砂地和海漫滩构成。地势较低,标高一般小于5 m。
在台地的沟谷中尚有狭长的河谷低地分布,标高一般2~10 m。
1.1.3 地质条件
徐闻县地层分布简单。基底由前第三纪地层和岩石组成,其上堆积了一套厚逾1 000 m的上第三系—第四系微固结—松散岩类(湛江组)以及第四系中更新世—上更新世(石峁岭组)玄武岩类火山岩。为地下水的形成和富集提供了良好的地质环境条件。
1.2 水文地质条件
1.2.1 地下水赋存条件
徐闻县具有良好地下水赋存条件。首先,在构造上处于雷琼自流水盆地的中部,有利的盆地构造,为尔后的含水岩类堆积提供了良好的场所。其次,盆地内堆积的厚逾1 000 m的松散-微固结岩层以及第四纪火山岩,具有砂层厚度大、结构松散、孔隙发育,玄武岩类火山岩则节理裂隙和孔洞发育的特点;孔隙、孔洞和节理裂隙均为地下水的形成提供了巨大的储存空间。其三,县域内平缓的台地及深切的河谷、密集的火山口和火山喷发通道、滨海平原及其发育的砂堤砂地、孔隙率大与渗透性良好的红土、节理裂隙和孔洞都很发育的火山岩类等,非常有利于大气的降水和地表水的渗入,为地下水的形成提供良好的通道。
由此可知,盆地内的砂层和孔洞裂隙发育的玄武岩为含水层;粘土、致密玄武岩和古红土为相对隔水层。含水层和隔水层交替层层叠置,形成多层结构,赋存多层地下水。
1.2.2 地下水基本特征
徐闻县地下水按含水介质特征,可分为孔隙水和火山岩孔洞裂隙水两大类。
1)孔隙水
依含水层时代、水理和水力特征,可分为微承压水(潜水)和承压水,前者常称之为浅层地下水(浅层潜水),后者亦称为中深层地下水(中层承压水、和深层承压水)。
①微承压水(潜水):含水层埋深一般小于30 m,主要为第四系全新统——下更新统湛江组上段松散岩类孔隙水。
②承压水:含水层埋深一般大于30 m,主要为第四系湛江组、第三系松散——半固结岩类孔隙水,多伏于火山岩孔洞裂隙水和松散岩类孔隙潜水——微承压水之下。按地下水含水层埋藏深度,又可划分为中层承压水(含水层埋深30~200 m)和深层承压水(含水层埋深一般大于200 m)两种。
2)孔洞裂隙水
广泛分布于火山台地,为第四纪中更新世石峁岭组孔洞裂隙水。按水理水力特征主要为潜水。地下水位埋深0~>30 m,含水层厚度3~大于200 m。火山岩孔洞裂隙水,通过火山喷发通道和松散岩类含水层或隔水层缺失的“天窗”,与孔隙水发生水力联系。
浅层孔隙水及火山岩孔洞裂隙水的主要补给来源为大气降水,其次为地表水入渗补给;中深层承压地下水主要来源于浅层地下水的越流补给,其次为火山口通道补给,在开采情况下,可以取得邻区的侧向补给。
1.3 地下水资源量
据广东省地质局水文工程地质一大队于二十世纪50年代以来对该区的水文地质长期勘查资料显示,全县地下水多年平均补给量为10.64亿 m3/a,极端干旱年补给量为5.86亿 m3/a;全县地下水允许开采量约6.28亿 m3/a,扣除沿海禁采区及深部目前尚难开采部分后,全县可规划开采量约为5.72亿 m3/a。(见表 1)
表1 徐闻县地下水资源量一览表
2 地下水资源开发利用状况及存在问题形势分析
2.1 地下水资源开发利用现状
据当地相关部门调查统计,2004年徐闻县地下水开采总量为11 200万 m3/a,占当年全县实际供水总量(42 800万m3)的26.2%。全县共有开采地下水机井23 755眼,目前正在使用的机井有19 755眼,大约有4 000眼未配套利用。其中井深小于200 m开采浅—中层地下水(含火山岩孔洞裂隙水,下同)的机井19 555眼,加上农村开采30 m以浅地下水的民井、手摇井、锅锥井,合计地下水开采量10 105万 m3,占同年地下水开采总量的90%;井深大于或等于200 m开采深层地下水的机井约200眼,2004年开采量为1 095万 m3,占地下水开采总量的10%。
2004年开采强度较大的乡镇集中分布在西南部,开采强度最大的层位是浅中层地下水,一般大于40%。其中,西连、角尾两镇浅中层地下水出现了过量开采现象,开采强度分别达到121%和169%。东部和中北部各镇地下水开采强度相对较小。目前,全县深层承压地下水开采量小,开采强度平均仅4.9%,开采潜力较大。
2.2 地下水资源开发利用成效
徐闻县地下水的开采历史悠久,20世纪60年代前的农村都是单家独户人工开挖土井开采浅层地下水,对中、深层水的开采始于20世纪60年代初,直至80年代末,由于受经济发展水平的限制,当地地下水开采深度仍较浅、开采量较小,加上地表水资源贫乏,供水远不能满足本县的用水需求,徐闻县大部分农村人畜饮水困难,且因为干旱缺水问题,制约了当地工农业生产的发展。进入20世纪90年代以来,随着社会经济的发展以及生活水平提升,人们加大了对浅、中层地下水的开发利用。
在农业生产方面,地下水资源的开发利用促进了高效节水农业的发展。如徐闻县中西部缺水最严重乡镇的10个乡镇(西连、南山、城北、下桥等),在短短的几年时间共施工了大小机井18 700多眼,在过去的旱坡荒地上,建立起了水、电、园、林、路一体化综合开发的南亚热带农业示范区20个,使昔日望天田、旱坡地、荒地不但得到了开发,而且变成了稳产、高产农业区,加速了农村经济的快速增长,2004年全县农业产值达26.55亿元,比1998年增长了48.8%。
在生活用水方面,通过开发利用地下水资源,使中西部农村饮用水严重缺乏的状况得到了缓解,部分农村用上洁净安全的自来水,从而解决了农村人畜饮水及农业灌溉用水缺乏问题,加快了新农村建设步伐。
丰富的地下水资源,还增强了抵御自然灾害的能力,保证了农业生产的可持续发展。如 1994-1995年、2004—2005年徐闻县遭遇了特大干旱,但农业生产依然获得了大丰收,收到明显的经济效益和社会效益。
目前,全县有近60万人饮用地下水,占全县总人口的88.3%。地下水资源逐渐成为城镇及居民生活、工农业生产的主要供水水源。它在保障城乡居民生活、发展工农业生产和维护生态平衡等方面都起到了十分重要的作用。地下水资源的开发利用为徐闻县经济社会的发展作出了重要贡献,取得了十分显著的经济、社会和环境效益。
2.3 地下水资源开发面临的主要问题和形势
徐闻县地下水资源开发利用,虽然有效地促进了经济社会的发展,但是,由于地下水资源开发利用方式不合理,缺乏系统的规划和管理,在大量开发利用地下水资源过程中,面对的主要问题和形势是:
⑴ 合理开发意识不强,乱打滥采情况严重。目前,徐闻县缺乏系统的地下水资源开发利用与保护规划,监督管理制度不够完善,致使用水单位和个人盲目布井开采浅、中层地下水,破坏了地下水的动态平衡。出现了在特大干旱年局部地区地下水位持续下降、出水量减少、吊泵等现象,严重者机井无水可抽、民井干涸。以南部、西部开采中层水的小机井比较密集,局部地区水位已有逐年下降的趋势,如南山、迈城镇等地的地下水位下降幅度较大,个别机井比正常年份下降达 12.6 m。
⑵ 开采井布局不合理,地下水开采量不平衡。在旱年、旱季开采量大,取水时间过于集中;在地域上,布井程度于东北稀、西南密。如西南部的西连、角尾、南山等乡镇局部超过了地下水允许开采量;在取水深度上,浅井多、深井少,浅层地下水开采强度远远大于深层承压水。
⑶ 机井施工队伍技术水平低,成井质量差。尤其在沿海地域咸淡水含水层分布地区,部分水井未作止水处理,导致咸水淡水含水层串通,人为引起咸海水入侵。
⑷ 深层地下水资源勘查程度低。
⑸ 地下水资源保护意识不强,重开发,轻保护。
3 对地下水资源开发保障措施的建议
3.1 加强规章制度建设
依据《中华人民共和国水法》、《广东省水资源管理条例》等法律法规,尽快制订当地地下水资源中远期规划及“地下水资源开发利用与保护办法”和当地“地下水禁采区、超采区管理办法”等规章制度。做到坚持依法行政,坚决查处破坏和非法开发利用地下水资源的违法行为。
3.2 加强部门合作,科学管理水资源
在当地政府统一领导下,加强协调水利、国土资源、规划、农业、建设等相关部门,建立规划实施的多级监督检查机制,实行综合决策,加强对规划执行情况的监督管理,并接受社会对规划实施的监督。按照规划、科学管理,合理布局,全面实施取水许可、取水计量收费制度,加强取水登记、审批、发证和年审等管理环节。充分发挥价格杠杆作用,实行计划用水,促进节约用水。
3.3 引入市场开发模式,推进地下水资源开发利用与保护
设立政府引导,社会参与的多元化地下水资源开发利用与保护机制,在县政府的统一领导下,统筹地下水开发利用现状调查、地下水保护区和禁采区管理、超采区水量削减、开采井规划布局、节水灌溉技术推广、人口集中的城镇地下水供水工程和农村集中供水工程建设及管理。尽快建立不同地区、不同开采层位的地下水动态监测网络和地下水资源开采数据库和信息系统,确保地下水资源的可持续利用。
3.4 调整用水结构,保证地下水资源优质优用
地下水资源是优质的生活饮用水水源,部分地下水水质组分符合我国《饮用天然矿泉水标准》(GB8537-1995)界限指标。因此,应进行用水结构调整,将优质的地下水资源优先保证城乡居民生活用水,再考虑工业、农业和生态环境用水。同时,合理调整工业区规划布局和农业结构,大力发展节水农业,积极推进喷灌、滴灌、微灌技术,限制高耗水企业。
3.5 有效保护,确保地下水资源可持续利用
实现地下水合理开发利用,有效控制采补平衡区,压缩超采区的开采量,合理开发利用有潜力区的地下水资源,建立和完善地下水监测管理保护体系。为预防地下水位下降过快和咸水入侵,沿海地段禁止新增浅层地下水开采井,适度开采中深层地下水,中深层地下水开采井组井距应不小于1 000~1 500 m。
3.6 建立地下水资源开发利用与保护的投入保障机制
为实现地下水的可持续开发利用,建议采取多渠道、多层次和多方位筹措资金,切实保障地下水资源不断勘查评价、地下水回灌工程、动态监测网络建设、数据库建立运行的顺利实施。
4 结语
徐闻县地表水资源缺乏,地下水资源较为丰沛,已成为生活及工农业生产的主要用水水源。长期以来由于对地下水的合理开发缺乏统一的规划和管理,造成水源地布局不合理,开采井群在平面和空间上高度集中,这种不合理的开采状况改变了局部地域的地下水天然流场,并由此引发了地下水位持续下降、出水量减少、吊泵等现象,严重者机井无水可抽、民井干涸等问题。因此,迫切需要从经济社会可持续发展的高度对地下水资源进行合理配置,加强地下水资源的总体规划和统一管理,从而为经济和社会的可持续发展提供保障。
[1]广东省地质局水文工程地质一大队.广东省徐闻县地下水资源开发利用可行性研究报告[R].2006.
[2]广东省地质局水文工程地质一大队.广东省徐闻县(1:10万)区域水文地质调查报告[R].1998.
[3]徐闻县2005年统计年鉴[R].