太谷县水资源开发利用现状及可持续对策探讨

2013-12-14贾美英

地下水 2013年2期

贾美英

(山西省太谷县水利局，山西太谷030800)

1 区域概况

太谷县位于山西省中部，晋中盆地东北部，地理位置东经 112°28'～ 113°02'，北纬 37°12'～ 37°32'，东北与晋中市榆次区相依，东南与榆社县交界，西南与祁县毗邻，西北与清徐县接壤。东西约50 km，南北约39 km，全县总面积1 053 km2，其中盆地区面积357 km2，山区面积696 km2，一般海拔767～1914 m之间。境内东南山峦起伏，西北地势平坦，是山西省重要的商品粮生产基地。

区域属暖温带大陆性气候，四季分明。全县平均气温9.7℃，多年平均降雨量466.3 mm，多年平均年水面蒸发量1 037.3 mm(E601型)，由于受地形、气候诸因素的影响，全年降水极不均匀，主要集中在6～9月份，讯期降雨量占全年总量的70%左右。区域内有大小9条时令河，以乌马、象峪两河为最大，分别向西流出县境，其它河流一般年份均无径流。乌马河为汾河的一级支流，发源地分东西两源，西源在太谷县与祁县交界处上下黑峰、通天沟一带，东源在榆社境内的黄花岭，以西源为正源，乌马河全长93 km，县境内长75 km，流域总面积500 km2，多年平均径流量1 900万 m3，在上游庞庄村建有中型水库—庞庄水库。象峪河为乌马河的支流，发源于通梁山八赋岭，全长63 km，县境内长45 km，流域面积341 km2，多年平均径流量1 150万 m3，在中上游郭堡建有中型水库—郭堡水库。

区域出露地层，山区大部分为三叠系砂岩，盆地主要沉积为上新统、下更新统、中更新统、上更新统和全新统地层。盆地属新生界太原断陷盆地东部的一部分，主要含水层松散物质经过风化、搬运、沉积，构成了以三叠系砂岩为基岩的厚100～150 m，由东南向北西方向延伸的以上中更新统至全新统地层为主的冲洪积山前平原、倾斜平原和冲积平原。

2 水资源开发利用状况

根据晋中市第二次水资源评价成果，全县多年平均水资源总量为9 564万 m3，其中:地表水 4 426万 m3，地下水6 367万，二者重复量为1 229万m3，水资源可利用量为7 214 m3，其中:地下水可利用量为5 904万 m3，地表水可利用量为2 621万 m3，重复计算量为1 311万 m3。按2011年人口计算，人均水资源占有量为320 m3，按2011年耕地面积计算，亩均水资源量为170 m3，均低于全省人均水平388万 m3和亩均水平180万 m3，属于水资源紧缺县。

全县2011年总用水量9 000万 m3，按水源分类:地下水开采量7 936万 m3，占总用水量的88.2%，地表水用水量1 064万 m3，占总用水量的11.8%。按用途分类:第一产业取水量7 155万 m3，占总用水量的79.5%，第二产业取水量687万 m3，占总用水量的7.6%，第三产业取水量273万 m3，占总用水量的3.0%，生态取水205万 m3，占总用水量的2.3%，生活取水量680万 m3，占总用水量的7.6%。

3 水资源开发利用存在的问题分析

3.1 地下水开发利用程度较高，严重超采

太谷县地下水的开采以松散孔隙水为主。多年平均地下水资源量为6 367万 m3，地下水可开采量为5 904万 m3，地下水多年平均开采量为6 900万 m3，超采量996万 m3，开采系数为1.17，地下水多年一直处于超采状态。据全国水利普查统计，2011年全县共有各类水井3 133眼，其中盆地机井3 065眼，机井密度为9眼/km2，总开采量7 936万 m3，超采量为2 032万 m3，开采系数为1.34，其中:盆地平原区开采量7 786万 m3，一般山丘区开采量150万 m3，见表1。

表1 太谷县地下水开发利用分析表

盆地平原冲积平原区地下水开采量为3 316万 m3，地下水可开采量为1 615万 m3，超采面积为85 km2，超采量为1 701万 m3，供水对象主要以农业、工业和生活为主，开采系数K为2.05，属于严重超采区;倾斜平原区地下水开采量为2 784万 m3，地下水可开采量为2 340万m3，超采面积为130 km2，超采量为444万 m3，供水对象主要以工农业生活为主，开采系数1.19，属于一般超采区;山前平原区地下水开采量为1 686万 m3，地下水可开采量为1 730万 m3，区域面积为142 km2，供水对象主要以工农业为主，开采系数为0.97，属于地下水采补平衡区。盆地平原区各单元地下水开发利用程度见表2。

由表可见，盆地平原区已有215 km2处于超采状态，占盆地总面积的60.2%，超采量2 101万 m3，总体属严重超采。倾斜平原区地下水超采面积占总超采区面积的60.5%，超采量444万 m3，开利用程度1.19，趋近严重超采，为主要防控超采区;冲积平原区地下水超采面积占超采区面积的39.5%，超采量1 701万 m3，开发利用程度已高达 2.05，为主要超采治理区。

3.2 水资源量减少，且时空分布不均

太谷县水资源量主要由降水补给。由于其大陆性半干旱气候的属性，使之具有“十年九旱”之称。据1979年第一次水资源评价成果，水资源量为1.05亿 m3，2005年第二次水资源评价时，资源量减少为9 564万 m3，减少了936万 m3。其次，由于水资源年内分配不均，年(降水)径流量的70%集中在六月下旬至九月上旬，且多以暴雨产流为主，形成年内降水分配不均，至使丰水期水资源不能充分利用，该时段水量白白流失，有时甚至造成洪涝灾害。

表2 盆地平原区地下水开发利用程度表

3.3 地表水利用率偏低，地表工程未能充分开发

境内产生的地表径流资源量为4 426万 m3，目前开发利用量仅为1 053万 m3，县区域地表水开发利用工程以蓄水工程为主，即郭堡水库和庞庄水库供水，其它7座小型水库工程利用量有限，50%保证率下供水能力350万 m3，提引水工程、集雨工程、拦河坝工程等地表水利用工程未充分开发和充分利用。

3.4 农业用水浪费，灌区管网不配套

太谷县是农业大县，现代经济农业发达。区域用水以农业用水为主，农业用水比例高达总用水量的80%左右。境内郭堡水库和庞庄水库灌区，由于建成年代较早，在运行过程中存在建筑物及渠系老化失修严重和渠系不配套等问题，渠系水利系数只有0.4，灌区地表水浪费较大。已有的建筑物和渠系已不适应农村种植结构的灌溉要求和灌溉发展模式，农民为求经济效益，放弃引用地表水，改而开采使用更为灵活的地下水。

3.5 地下水位下降，引起水环境恶化

地下水的超量开采，使得浅层地下水供水能力下降，逐渐形成了以开采中深层水为主的格局。为了满足用水需求，加大了地下水资源的开采力度，造成中深层地下水位的严重下降。再加取水户法律意识淡薄，出现了乱打井、乱开采的现象。过量开采地下水，使浅层地下水大多被疏干，导致机井报废，地下水位埋深越来越深，提水耗能越来越大。经统计全县井深小于等于100 m的有197眼，井深在100～300 m的有2 906眼，井深300～500 m的有30眼，每年报废的机井近100余眼。地下水超采导致水环境进一步恶化，出现区域水位快速下降，并形成大面积的地下水漏斗。根据对太谷县典型井观测资料的分析，2001—2010年十年地下水下降率平均为 0.64 m/a。

3.6 管理体制不完善，影响水资源的利用效益

现行水资源管理体制，城市用水和污水处理由建设部门管理，还执行水利、建设部门各自的管水机制，没有实行水务一体化管理，水资源开发利用中还存在体制问题，造成了管理工作的被动局面，严重影响了水资源利用的效益以及水资源支撑经济社会发展的能力。

4 水资源可持续利用对策

4.1 实施关井压采、地表水替代方案

按照先地表水后地下水的原则，必须充分利用地表水资源，用地表水置换地下水，是解决区域地下水超采的根本方法。按照《太谷县水资源开发利用配置研究》，通过郭堡水库和庞庄水库灌区改造工程，东水西调工程、上安水库建设工程、节水工程、引黄工程等工程措施解决地下水替代水源工程。这些工程逐步实施后，将在2020年末，关闭机井数达到675眼，压缩超采量达到2100万 m3，地下水超采的局面得到遏制，并达到采补平衡。

4.2 加快水利工程的建设，提高地表水的利用

提高地表水的利用，从工程措施上讲就是要对区域内7条小河流的蓄水工程进行改造和维修;在河流中上游发展拦河坝、塘坝、自流引水、提水等工程，增加地表供水能力;在山区上游地区大力发展大面积雨水蓄积利用工程，积蓄利用丰水期的雨水;灌区要进行输水管网的配套改造，改造后灌区农业灌溉利用系数提高到0.8，年节约水量400万 m3。从种植结构上讲，区域种植结构要逐步调整，要充分利用当地降雨集中的特点，多种植雨量充沛季节的植物，如玉米，减少主要生长期在雨水少的季节植物，如小麦等，减少耗水作物种植面积，扩种节水经济作物。

4.3 加强水资源的监测管理，控制地下水下降速度

加强水资源管理和动态监测，搞好水资源评价问题的研究，制定合理的水资源开发利用规划，做好水资源开发利用配置研究，建立统一的地下水位、水量、水质的监测网站，及时掌握和预报地下水动态变化。利用大气水、地表水和地下水相互循环转化以及地下水运动缓慢的特点，充分蓄积天然降水，多渠道引蓄洪水，回灌补给地下水，从而达到水位止降返升、涵养水源、改善区域水环境、有效控制利用水资源的目的。