东昌府区地下水超采存在问题及治理对策
2020-01-07宋淑红
宋淑红
(聊城市东昌府区水利局,山东 聊城 252000)
聊城市东昌府区现有土地面积829.46km2,该区多年平均总用水量为24678.2万m3,多年平均浅层地下水资源量为8680.1万m3,地下水资源模数为10.46万m3/km2。地下水为第四系孔隙潜水,其流向与地表倾斜方向基本一致。浅层含水层在空间分布上具有明显的垂直分带性。埋深区间0~15m,岩性为壤土与砂壤土互层,其中砂壤土是中弱含水层;埋深区间15~36m,主要岩性由粉细砂组成,因其厚度大、颗粒粗、含水性强、分布稳定,是储存地下水的主要层位;埋深区间36~60m,岩性为壤土与砂壤土互层夹砂层,局部地段为黏性土夹砂壤土层,构成另一个弱含水层。根据地下水位观测,东昌府区地下水位埋深一般在20m左右,多年平均水位变化幅度在2.0~3.0m 左右。
1 地下水超采现状
东昌府区浅层地下水超采属于一般超采区,超采区面积106km2,为浅层水限采区,涉及沙镇、郑家镇、张炉集镇3个镇;东昌府区深层承压水超采区总面积820km2,占全区面积的98.86%,均划定为禁采区,范围基本涵盖东昌府区全部区域。
东昌府区属于位山灌区,一直按照“引黄补源,以井保丰”的思路,实行多水并用。但是,由于历史原因,该区西南部尤其是郑家镇支斗农级引黄渠道较少,造成了当地以地下水为主要水源的用水局面;同时,西南部地势高亢,径流量小,当地地表水资源匮乏,而且是粮食、蔬菜主产高产区,并且传统农业灌溉方式仍普遍沿用,使长期过度开采的地下水得不到有效补充,水位持续下降,形成了大面积的地下水漏斗区。截止2019年10月,东昌府区地下水埋深为7.84m,漏斗区面积为378km2,主要集中在东昌府区西南部的郑家镇、张炉集镇和沙镇镇,漏斗区中心集中在郑家镇、沙镇镇的部分区域,地下水埋深大于18m,面积为27km2。
2 存在的问题
1)由于地下水的连年超采,致使地下水位不断下降,从而使机井扬程增大、出水量降低,最终造成潜水泵频频更换的问题;由于水位的下降同时也产生了耗油量大、耗电量高的问题。从而提高了灌溉成本,浪费了大量的人力物力,甚至造成机井报废。
2)地下水超采若得不到及时的治理,还会引起土壤沙化、水土流失加剧、地表污水污染地下水源加速、农作物减产等一系列问题,严重时还会诱发地面沉降、塌陷等地质灾害问题,严重影响了当地水生态环境的良性循环和人民的正常生产生活。
3)由于社会经济的高速发展,人民物质生活和精神生活不断丰富,整个社会需水量加大,水资源供需矛盾也随之进一步加剧。尤其是郑家镇是全国轴承保持架之乡,全国工业重镇,由于水资源的短缺在一定程度上制约了其经济发展。因此,积极发展节水灌溉,统筹优化与精心调度各类水资源,对超采区地下水水资源进行替代和置换,运用现代科学管理手段,实施水资源监控工程,促进水资源科学合理的持续利用,是超采区治理的主要措施,也是社会发展的必然要求。
3 综合治理总体思路
东昌府区地下水超采综合治理思路为:以水资源有限承载能力为前提,以机制建设为重点,以工程措施建设为手段,通过完善政策、创新机制,结合东昌府区实际,建设引水、蓄水工程。采取水源置换、回灌补源、水源涵养、高效节水和关停深层承压井等一系列方式,减少地下水超采量,逐步缩小地下水漏斗区范围,达到地下水采补平衡、良性循环的效果,实现水资源与生态环境的可持续发展,以及经济社会进步的和谐统一。同时,坚持建设与管理并重、开源与节流并举、治理与保护同步,综合施策,压减超采水量,达到综合整治效果。
4 综合治理措施
针对东昌府区地下水超采现状及存在的问题,按照东昌府区地下水超采综合治理思路,提出包括水源置换、河道蓄水、高效节水及水资源监控四大部分在内的地下水超采综合治理措施。
4.1 水源置换工程
一是通过在俎店渠建设大常泵站,设计流量2.2m3/s,装机容量180kW,改善灌溉面积2606.67hm2,年引水量570万 m3,补充地下水源230万m3;二是在马颊河上建设后官屯泵站,设计流量2.4m3/s,装机容量160kW,改善灌溉面积2000万hm2,年引水量500万m3,补充地下水源200万m3。三是改建三干渠康营泵站,设计流量3.6m3/s,装机容量240kW,改善灌溉面积2333.33hm2,年引水量600万m3,补充地下水源300 万 m3。
4.2 河道蓄水工程
通过河道扩挖、建闸拦蓄工程,增加河道的蓄水能力。采取的主要工程措施:一是对丁楼支渠1.787km段渠道进行扩挖治理,河堤平整绿化,水面宽度由10m扩挖到30m,并新建李海节制闸,使该段河道形成一个小型拦蓄水库,年可蓄水120万m3,这一工程有效地补充了当地地下水水量,提高了地下水水位,从而缓解了地下水超采区的供水压力;二是在大常泵站输水干渠上清除卡坝建闸,连通水系工程,改善灌溉面积733.33hm2,压采地下水105.6万m3,形成引得进、蓄得住、可调节的内部水系,使有限的水资源发挥更大的效益。
4.3 高效节水工程
发展以管道灌溉为主,以微喷灌为辅的现代农业灌溉节水系统。几年来,在超采区建设实施了低压管道灌溉面积5933.33hm2、微喷灌面积4.67hm2,投资 8750 万元。
4.4 水资源监控工程
结合水价改革信息平台,对地下水超采区的泵站实施超声波流量计与远传设施建设,监测取用水量;对年取水5万m3以上的取用水户安装远程水量监测设施,进一步核对企业用水,减少地下水流失;建设地下水自动观测井,对地下水位实施有效地远程动态监控。
主要内容包括:一是加密浅层超采区地下水监测井网密度,在郑家、沙镇、堂邑、闫寺、斗虎屯、梁水镇6镇(街),新增6处地下水监测站。二是建设地表与地下水相互转换监测站,在马颊河张洼闸上下游分别布设监测井,在张洼闸上游、下游垂直河道各新建3处监测站;三是布设深层地下水监测站,在东昌府郑家、湖西、堂邑等乡镇办事处增加布设3处深层地下水监测站,弥补东昌府区深层地下水监测空白;四是改造现有监测井14处,将人工监测改为自动监测,改善数据传输效率和精度。
5 结语
东昌府区地下水超采区综合治理措施实施后,通过合理配置区域内地表水、地下水、再生水等多种水资源,使有限的水资源得到了高效利用。并逐步缩小地下水漏斗区范围,初步实现了地下水有序开发、采补平衡、良性循环的目标。