南阳市城区地下水资源可持续利用对策浅析

2014-08-15张春億

地下水 2014年3期

张春億

(河南省南阳市城市供水节水办公室，河南南阳473060)

南阳市平原区地下水资源相对丰富，地下水在城市供水中发挥着重要作用，但是，由于过量、不均衡开发利用，造成局部地区地下水超采，形成了地下水位下降漏斗、水质污染等问题。因此，要严格控制地下水开采，加快地表水替代水源工程建设，优化城市供水结构，加强地温空调取水户运行监管，确保取水全部同层回灌，同时要加强对地下水的研究、监测和管理，有效保护和合理开发利用地下水。

1 地下水资源开发利用保护现状

1.1 地下水资源量

根据埋藏分布不同，南阳市城区地下水划分为浅层、中深层和深层地下水。浅层地下水的含水层与白河河床及漫滩区砂砾石层连通，与地表水和大气降水联系密切，中深层地下水即第2组深层承压水，主要接受浅层地下水越流和周边径流补给，深层地下水赋存于新第三系，以径流补给为主。浅层和中深层地下水是主要开采层位，深层地下水的水质达到矿泉水标准，但开采量较小。根据相关研究成果，南阳市城区浅层地下水允许开采量为9 500万m3/a，中深层地下水允许开采量为1 200万m3/a。

1.2 地下水资源开发利用

包括城市公共供水企业、自备井取水户以及郊区农灌和人畜生活用水开采，2012年南阳市城区地下水开采总量10 635万m3，其中傍河地下水开采量3 600万m3，城区浅层地下水开采量为6 255万m3，中深层地下水开采量780万m3。2005－2012年，评价区工业及生活自备井取水户及开采量减少，但地温空调取水外排消耗量增加，地下水开采总量基本持平。

1.3 地下水管理

市水行政主管部门对南阳市城区地下水资源进行统一管理，落实水资源论证制度，严格取水许可管理，通过对城市规划、园区及建设项目水资源论证，限制了高耗水行业的发展，优化了城区的产业结构和工业布局。城市公共供水管网到达区域不再新增一般地下水取水户。

大幅提高城市自备井取水户的水资源费和污水处理费征收标准，使自备井的取水成本大大超过城市公共供水的水价，发挥水价的经济杠杆作用，有效地促进了城市节水、治污和水资源的合理配置，加快自备井封停，有效控制了地下水开采。

1.4 地下水监测

水利、环保和国土部门均布设有地下水动态监测网，开展地下水位、水质监测工作，相比较城市节水管理机构的监测工作较为系统和完善(开展有地下水位统调工作)，为研究南阳市地下水动态特征及变化规律积累了长系列基础资料。

2 存在问题分析

2.1 地下水污染加剧

南阳市建成区外围城乡结合部，如西北部的靳庄、蒋沟，东部的李八庙、杨官营一带浅层地下水已受到污染。污染因子为总硬度、溶解性总固体、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物和钡等。地下水遭受污染的主要原因是污水管网等城市基础设施不配套，居民生活污水和养殖废水等无组织排放，有害物质下渗造成浅层地下水质下降，丧失生活饮用水源功能。

南阳市城区中深层地下水水质总体上优于浅层地下水，但是由于地温空调热源井混合取水及回灌，中深层地下水劣化趋势明显。

2.2 局部地区地下水超采严重

2000年前后，南阳市白河右岸浅层地下水位下降漏斗面积缩小，漏斗中心水位回升，至2002年漏斗面积为54.02 km2，漏斗中心宛城区生产资料公司水位埋深12.76 m，水位标高111.65 m。2003－2012年，白河右岸市财局新办公区及周边出现多家地温空调取水户，地下水开采量增加，区域地下水位逐年下降，年下降速率0.57 m/a，漏斗中心向西北方向偏移，至2012年漏斗面积扩展到62 km2，漏斗中心西八里岔水位埋深22.66 m，水位标高103.84 m。

白河左岸浅层地下水漏斗面积自2000年以来一直稳定在30 km2左右，由于漏斗中心地下水开采强度降低，漏斗中心南阳棉纺厂水位埋深从2002年到2012年由14.19 m回升到10.27 m，漏斗比较稳定。

2.3 地温空调取水户发展过快，负面效应较大

1)回灌率低，地下水消耗性开采，造成地下水位持续下降。南阳市城区地温空调取水户发展过快，地下水开采强度大，回灌技术不过关，等量同层回灌不能保证，地温空调取水已成为影响南阳市城区地下水采补平衡的主要原因，如南阳市城区西北的岗与平原交接带位置，地下水位近年持续下降即与该区地温空调取水户密集发展有关，部分地温空调系统因区域地下水位下降，出水量减少而停用。另外，地温空调取水排入城市市政污水管网，也增加了污水处理厂的压力。

2)出现“热贯通”现象。部分医院和银行的地温空调系统在夏季高温天气条件下出现了回灌水水温42～45℃，取水水温28.3～32℃的“热贯通”现象，影响系统的正常运行。

3)出现“热堆积”现象。南阳地区地温空调系统夏季用冷量要远大于冬季用热量，造成排入含水层的热量逐年增加，出现地下水温逐年升高的“热堆积”现象。

2.4 地下水监测体系不完善，自动化程度低

地下水监测存在的主要问题是监测井控制范围、布设密度、监测频率达不到规范要求，监测工作全部为人工方式，监测设备陈旧，观测手段落后，测量误差较大等等。

2.5 地下水管理不到位

地方政府在推进经济社会发展时，把“简化手续”、免征水资源费列入招商引资的优惠政策，使部分工业园区或产业集聚区成为水资源管理的盲点;城市洗车点、浴池和饭店等经营户的简易取水井面广量大，隐蔽形式多样，增加了查处的难度。

3 规划管理目标

以实现地下水资源可持续利用为目标，完善制度，理顺体制，建立机制，强化水资源的统一管理，采取替代水源建设、节水、补源与控制地下水开采等措施，合理配置、高效利用、全面节约、有效保护和涵养地下水资源，遏制地下水超采和水质恶化，实现地下水采补平衡。在南水北调中线工程全线通水后，把地下水作为城市的应急备用水源和特殊用水水源保护好、利用好，支撑南阳经济社会可持续发展。

4 地下水资源可持续利用的对策与措施

4.1 加快地表水替代水源工程建设，优化城市供水水源结构

加快南水北调中线地方配套供水工程建设，优化城市供水水源结构，增加城市供水能力，满足城市用水增长，并替代城区自备井整顿压减掉的供水能力，保障城市供水安全。坚持因地制宜，先示范后推广，兼顾经济效益、环境效益和社会效益的原则，规划建设一批雨水利用等非常规水资源开发利用示范工程。

4.2 实行最严格的管理制度，规范地下水资源管理

1)制定《南阳市城市地下水资源管理办法》，完善地下水资源管理法规体系。根据《中华人民共和国水法》、国务院《取水许可和水资源费征收管理条例》等水资源管理法律法规，结合南阳实际，对用水总量控制和定额管理制度、建设项目水资源论证制度、取水许可制度和水资源有偿使用制度进行细化，增加可操作性。对地温空调取水及回灌、建筑工程施工降水、建筑工程施工临时取水等的管理进行明确，消除政策法规盲点，为地下水资源精细化管理提供依据。

2)落实建设项目水资源论证等管理制度。对取用地下水的建设项目从严审批。在南阳市城市公共供水管网覆盖范围内，无特殊用水要求，不再批准新的地下水取水许可申请。对城市公共供水管网覆盖范围内的合法取水户，其取水许可证到期后，除了用地下水作为主要原料生产啤酒、矿泉水，生产工艺对水质、水温有特殊要求等特殊情况外，由水行政主管部门注销取水许可证，封闭其水源井，改用城市公共供水。

对合法自备井取水户，要统一安装符合国家技术标准的计量设施，按量按标准足额征收水资源费、污水处理费等各项行政规费，杜绝无计量收费、协议收费，提高征收率。

3)加大违章凿井、无证取水查处力度。对查处的非法开采井(未经批准擅自兴建的取水井、未经批准擅自开采地下水)，一律封填，已经取水的补缴水资源费，并按上限追加罚款。

4.3 完成自备井整顿工作，控制地下水开采

按照规范城市地下水的用水秩序，严格控制地下水开采，保障城市供水安全的要求，在2014年南水北调中线工程全线通水前，完成南阳市中心城区自备井整顿工作。对地下水超采区的水源井、未经批准擅自开采的自备井、水质达不到国家饮用水标准的生活取水户水源井均予以封停。

4.4 加强地下水监测和研究工作

加强地下水动态监测，完善地下水动态监测网和计量在线监测系统，开展浅层地热能评价、水资源配置规划研究工作，为合理开发利用地下水资源提供科学依据和技术支撑。

4.5 加强地温空调取用水及回灌管理

近十年，地下水源热泵系统在南阳的发展十分迅速，出现不顾地下水赋存条件盲目建设的现象。因此，对地下水源热泵系统取用水及回灌对地下水的潜在影响应予以重视，严格取水许可审批，加强系统运行监管。

1)科学合理地规划建设地下水源热泵系统。由于回灌技术不成熟，热源井回灌能力衰减快，取水不能等量同层回灌，大量地下水源热泵系统运行会加速地下水超采现象。浅层地热能开发应鼓励利用地埋管换热系统，禁止发展取用中深层地下水的热泵系统，地温空调项目布局、热源井间距要满足《浅层地热能勘察评价规范》(DZ/T0225－2009)要求。

2)提高热源井成井质量。地下水源热泵系统的抽水井和回灌井轮换使用，热源井的结构相同，对成井工艺有较高要求，施工企业必须严格按照《供水管井施工及验收规范》要求施工，按设计成井，成井质量满足系统运行要求。地温空调系统热源井施工必须由较高资质等级和有实践经历的凿井施工企业承担。

3)地温空调系统按规范运行。严格执行《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366－2005)中关于“抽取地下水全部回灌到同一含水层”的强制性条文规定，杜绝抽水多、回灌少现象，避免开采和回灌在不同的含水层间进行，特别应避免抽深层水灌浅层水现象。要严格控制回灌水水质，回灌水的水质要等于甚至高于原地下水水质，要求同层回灌，防止含水层间贯通污染。不能回灌或回灌水质低于原含水层的，责令停止运行。

4)加强监测，开展地下水源热泵回灌技术研究。对目前正在运行的地下水源热泵系统的回灌措施与回灌效果进行调查研究，开展地下水源热泵取水、回灌井运行特性，抽水和回灌引起地下水运移特性(水力、热力特性)等方面的理论与试验研究，探索适宜南阳市城区地质条件的回灌技术方法。热源井安装旁通监测管，或在热源井群间设监测专用井，开展地下水位、水温、水质监测。