阜阳市区水资源优化配置研究
2020-12-27李国礼
李国礼
(阜阳市水资源管理处,安徽 阜阳 236001)
阜阳市区由于长期过度开发中深层地下水,致使地下水位不断下降,形成了大面积水位降落漏斗,诱发了地面沉降,严重威胁着城市供水安全。因此,研究水资源优化配置问题显得尤为重要。
1 市区水资源开发利用现状
市区浅层地下水(埋深<50m)埋藏浅,补给迅速,易污染。含水砂层薄,单井涌水量小,且易涌砂,仅适用小规模开采。地下水动态受气象因素控制,含水层开发利用保证程度偏低。目前主要是农业灌溉和居民生活用水零星开采,而市区古河道水源地,尚未开发利用。
中深地下水(埋深50m~300m)埋藏深,砂层厚,水质优良(氟含量偏高),单井出水量大,但其补给来源少,地下水属消耗型动态资源。该含水层开发利用保证程度较高,但由于长期过量集中开采,导致城区井越打越深,越打越密,形成严重超采局面,造成大面积水位降落漏斗并诱发地面沉降等一系列环境水文地质问题。
2 市区水资源优化配置及效益分析
2.1 城市区位优势与水资源
阜阳市是皖西北重镇,大京九线上重要的交通枢纽,有着联接南北、辐射豫西的重要地理优势,未来城市流动人口量很大,城区2020年将达160万人,2030年规划达到200万人,2020、2030年每天生活用水量是43.2×104m3和54×104m3。仅仅依靠现有的地下水(中深层每日6×104m3)和茨淮新河(每日8×104m3)水源是不够的。
2.2 城市资源优势与水资源
阜阳地下有超百亿吨的煤炭储量,煤矿资源十分丰富,大力发展煤化工产业是阜阳工业发展基础。随着口孜西煤矿投产,口孜东煤矿、口孜电厂、华润电厂二期等重大项目也相继展开;金种子集团优质白酒扩容改造、昊源集团3×105t尿素、开乐公司新增万辆罐式专用车产业基地、生物医药基地建设也全面铺开,加上各工业园区的需求水量,约10×104m3/d。目前尚可利用的水资源仅有颍河过境水量。
2.3 城市周边可以利用的水源分析
2.3.1 周边可用水源
(1) 颍河、泉河水源。颖泉河是淮河上最大的一条支流。阜阳颍河闸上控制流域面积35246km2,其中阜阳市规划区境内面积936km2。经调节计算, 95%的保证率的供水量为23.8×104m3/d。作为供水水源,存在的主要问题是水质不能保证。根据监测、化验分析,枯水期污染比较严重,平水期次之,丰水期有所缓解,仅可作部分工业和农灌用水水源。
(2) 茨淮新河水源。茨淮新河是以泄洪、排涝、灌溉和航运为目的人工河流,规划区内集水面积约638km2。目前建有日取水量10×104m3的二水厂,根据多年调节计算成果,日取水量10×104m3,供水保证率达不到50%。
(3) 淮河水源。淮河距阜阳市区东南约41km(阜阳市区~南照集),南照集与王家坝区间面积约8000km2。引淮济阜工程从南照集取水40×104m3,保证率88%。
(4) 引江济淮水源。引江济淮工程上马,江水北送沙颍河线和西淝河线,主要满足阜阳的生活、工业、农业、生态用水,能够解决阜阳的缺水局面。
2.3.2 周边可用水源均衡分析
从以上分析来看,解决阜阳市供水途径是调配外来地表水源,实施“引淮济阜”工程,这样即可以不用中深层地下水、缓解水文地质环境的不断恶化,又可以做到优水优用,经济合理。从外来水量来看,茨淮新河供水量按8×104m3/d计算,淮河供水量按40×104m3/d考虑,搭配开发阜阳市古河道地下水源地,其供水量13×104m3/d,加上颍河可用供水量约3×104m3/d,合计64×104m3/d,完全满足中远期城市工业及居民公共事业需求。如果得到引江济淮水源,可以解决阜阳远期用水需求。
使用淮河、茨淮新河、颍河及水源,虽然水量上能够满足阜阳规划区的用水需求,但是其保证率低于90%,要保证特枯年份紧急供水,亟需寻求一个具有调节能力,提高规划区供水能力的应急水源地。这就需要合理开发地下水源,发挥优势,保障供水安全。
2.4 地下水资源合理开发利用分析
浅层地下水主要适合于解决农业灌溉和农村人畜用水,应该在充分发挥现有水利工程作用的同时,大力开发利用浅层地下水。合理调控浅层地下水水位,充分发挥浅层地下水的调节作用,加快浅层地下水的循环速度,改善土壤水分运移状况,根治旱涝渍碱。
浅层古河道地下水应选择在城镇建立水源地,开采井应合理布局,采用集中供水,关闭分散式开采的浅层地下水开采井。同时应有条件地对中深层地下水水源地进行回灌,对超采含水层进行修复。
中深层地下水应发挥水量稳定、水质优良的特点,作为地表水源备用辅助水源联合调控使用。因此,必须调整深层地下水过于集中的开采格局,限制开采。依法、有序、合理地布置深层地下水开采井位置,做好水质监测工作,预防中深层地下水污染。
2.5 应急水源地建设
(1) 蒙洼分洪道地表水库。蒙洼分洪道位于阜南县东南部,作为地表水库可以和引淮济阜工程配套使用,提高其取水保证率。在解决洪水出路的同时,兼顾洪水资源利用,解决阜阳市中远期供水水源紧缺问题。在贾岗控制闸上游建设阜阳城供水泵站1座,供水管道接南照三水厂管道,规划可以供水8.2×104m3/d。
(2) 市区地下水应急水源地。主要是利用浅层古河道水源地和市区中深层地下水源地临时性激化开采。其配置如下:① 浅层古河道带激化取水量为17.3×104m3/d,除去农业保有水量,仍有8.9×104m3/d的水可供城市。② 口孜煤矿排水:充分利用口孜煤矿的疏干排水量(约2×104m3/d)作为城市供水水源。③ 市区中深层井100眼,应急调配供水24×104m3/d。
两部分应急供水量约34×104m3/d,能够满足阜阳规划区干旱时段生活用水的基本需求。
2.6 规划区产业布局与水资源优化配置
从产业整体布局来看,西部为商贸、旅游区,东部为工业区。以行政区划来看,颍东区主要为煤化工产业基地,颍州区主要为轻工业基地,颍泉区主要是商贸区。水资源系统调控配置方案是:煤化工产业和电厂、化肥厂对水质要求不高,取用颍河和茨淮新河水源;经济开发区和市区原有企业取用茨淮新河及淮河水源;颍河以东市区居民取用淮河水源;乡镇工业取用浅层地下水并配以中层地下水;特殊企业少量取用中层地下水,中深层地下水作为应急水源。
3 结束语
阜阳市区浅层地下水未被充分利用,而中深层地下水不合理地过度开采引发一系列环境水文地质问题。因此,阜阳市区水资源开发利用应该是地下水与地表水进行优化配置、调控使用,充分考虑城市的区位优势和资源优势,对各类水源合理布局。首选地表水源,次选浅层地下水源,中深层地下水源应作为备用、应急的辅助性水源,配合地表水源使用,以达到优水优用,保证水资源可持续开发利用。