冠县地下水超采区压采现状与措施
2019-02-14陈丽娜
陈丽娜
(冠县水务局,山东 冠县 252000)
冠县位于冀鲁豫三省交界处,聊城市西部,是山东省的西大门。全县总人口80.53万人,总面积1 161 km2,耕地面积7.87万hm2。冠县属于严重缺水地区,多年平均水资源总量为1.13亿m3,人均水资源量仅140 m3,远低于全省平均水平334 m3,当地水资源可利用总量仅为8 557万m3。
1 地下水漏斗区现状
由于当地水资源紧缺,为满足农业生产用水,冠县自20世纪七八十年代以来大量建设农田水利工程,目前共有各类机井36 471眼,年取水量1.25亿m3,年超采地下水量2 069万m3。纯井灌区1 083处,总灌溉面积4 746.67 hm2,约占全县总灌溉面积的6.7%,井渠结合灌溉面积3.16万hm2,约占全县总灌溉面积的44.8%。对地下水资源的严重依赖导致了当地长期过量开采地下水,并形成了大范围的地下水超采区。据统计,全县浅层地下水超采区面积达882 km2,约占全县国土面积的76%;而深层承压水超采区面积达1 161 km2,与全县国土面积相当。随着需水量的增加,导致水源地及周边地下水位持续下降,形成大面积漏斗区,并随之产生一系列生态与地质环境问题,危及供水安全、粮食安全和生态安全,严重制约经济社会可持续发展。
随着南水北调工程的建成通水,为受水区提供了干净、可靠的地表水源,以及对漳卫河等客水资源利用的逐步实施,使压采地下水开采量,整治超采区成为可能。
2 地下水漏斗区修复方法
2.1 机井关停
对地下水禁止开采区,不得开凿新的取水井,已有的取水井,逐步关闭;对地下水限制开采区,不得开凿新的取水井,确需取用地下水的,通过核减现有地下水取水量进行合理配置。建立监测管理信息系统。合理规划地下水位监测点布局,建设地下水水位水量动态分析、预测、评估等信息平台。强力关停地下水开采井。对依法需要封闭且年久失修、成井条件差或因混合开采导致污染的取水井,坚决予以填埋;对依法需要封闭但成井条件好、水质水量有保证的取水井予以封存备用。全区封存备用浅层地下水开采井748眼,可压采水量978万m3,全区封存备用深层承压水开采井37眼,永久填埋深层承压水开采井21眼,可压采水量696万m3。
2.2 水源置换
水源置换工程通过南水北调工程水源置换、引黄工程水源置换、引卫工程水源置换和当地地表水挖潜。南水北调水源置换城区及周边生活生产用水,辛集水库工程引用黄河水置换城区及各乡镇生活生产用水,更新改造泵站增加卫运河、当地地表水引水和河道拦蓄清淤疏浚置换农田灌溉浅层地下水。
1)基本情况。冠县城区总人口30万,包括清泉、崇文、烟庄。目前有供水厂3处,设计供水量为3.5万m3/d。3座水厂现全部采用提取深层地下水。由于长期超采地下水,致使冠县出现大面积地下水漏斗区,约占全县总面积的80%,城区尤为严重,地下水位埋深达20 m以下。
2)建设情况。南水北调东线一期骨干工程已经于2013年11月建成通水,冠县续建配套工程冉海水库已经于2016年6月建设完成。冉海水库为冠县南水北调工程配套工程调引部分黄河水,与长江水联合调度,向城镇生活、工业供水,冠县分配指标为1 640万m3。由于现状尚未正式供水,用水指标全部可用,项目年可供水量约为 1 394 万 m3。
3)工程效益。项目建成后能封停冠县崇文办事处、清泉办事处和烟庄水厂深层地下水井。
2.3 大型泵站更新改造
1)基本情况。冠县泵站总装机8 195 kW,设计提水流量90 m3/s。冠县泵站兴建近30年来,对促进灌区内工农业生产的发展,解决人畜用水、补充地下水源以及改善生态环境等方面,发挥了重要作用。为确保泵站的安全运行,保证卫运河引水量和当地地表水的调配,压减当地地下水开采,本次冠县地下水超采区综合治理将实施包括岳胡庄站、兰沃二级站、倪屯站、班庄站、乜村站5座泵站的更新改造工程,设计总流量69 m3/s,总装机功率6 675 kW,装机41台(套)。
2)建设内容。冠县泵站改造工程仍按原规模进行更新改造。改造后泵站设计总流量69 m3/s,总装机功率5 478 kW,装机29台(套)。其中岳胡庄南泵站设计流量10 m3/s,岳胡庄北泵站设计流量10 m3/s,倪屯泵站设计流量12 m3/s,兰沃二级站设计流量10 m3/s,班庄南站和班庄北站拆除合并为一个班庄泵站,班庄泵站设计流量20 m3/s,乜村泵站设计流量7 m3/s。
3)工程效益。冠县泵站改造工程实施后,可大大提高泵站的运行安全与效率,改善泵站的运行管理水平,并且可以增加卫运河引水量,提高冠县地表水利用率,将对冠县的经济发展、社会进步、人民生活水平提高和改善自然社会环境有着直接和长远的利益。
2.4 冠县河道蓄水工程
1)基本情况。县内蓄水工程由一干渠、老二干渠、新二干渠、三干渠、青年渠、长顺渠、鸿雁渠7条干流及9条流域面积在30~100 km2的支流组成,这些排涝河道河宽且深,具有良好的蓄水条件,但由于河道淤积严重和干渠节制闸毁坏严重实际蓄水不足200万m3,使得径流都流向了马颊河。
为充分利用当地地表水资源、彭楼引黄河水资源,减少地下水取水量,实施冠县河道蓄水工程,通过对冠县主要河道的清淤、开挖、修建节制闸等措施,拦蓄地表水资源。
2)建设内容。对县境内7条干渠进行综合治理,总长199 km;对90 km支渠、437 km乡镇(村级)渠道进行综合治理;开挖治理沙河沟33.31 km;对110个坑塘进行治理并与渠道连通。县、乡级渠道测量工作已基本完成,正在进行村级渠道、坑塘的测量工作。
3)水源情况。冠县河道蓄水工程水源主要为当地地表水和彭楼引黄河水。彭楼引黄河水供水目的为农田灌溉,但是由于大多在非灌溉期间,只能丰蓄枯用。
根据冠县降雨情况,冠县多年平均降雨量547.9 mm,对冠县长系列降雨资料频率分析,50%保证率降雨量为531.4 mm,75%保证率降雨量为441.1 mm,95%保证率降雨量为336.2 mm。根据不同保证率降雨量和汇流面积,应用径流系数法,求得各保证率冠县7条干渠年径流量50%保证率为3 432万m3,75%保证率为1 493万m3,95%保证率无径流量。
4)工程效益。工程完工后每年可利用河道调蓄水量3 800万m3,增加灌溉面积6 666.67 hm2,压减地下水330万m3。同时,随着地下水位的逐步回升还带来了极大的社会效益和环境效益。
3 结语
按照国家及山东省地下水超采综合治理工作的部署和要求,结合冠县实际,对地下水超采进行综合治理,改善地下水生态环境,增加地下水源的储备总量,对保障冠县非常时期用水和应急供水,以及实现地下水资源可持续利用,具有重要的现实意义和长远的战略意义。