中山市地下水资源开发利用过程中存在的问题及建议
2021-01-11屈星晨廖海斌桂先刚
屈星晨 廖海斌 桂先刚
摘 要:水资源与人类的生存发展有着密切的关系。因此,水资源开发利用的可持续性就显得非常重要。分析中山市地下水资源开发利用过程中存在的问题,提出改进建议,希望可以为水资源的可持续开发提供借鉴。
关键词:地下水;水资源;开发利用
中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2021)23-0073-03
Abstract: Water Resources and Human Survival and development have a close relationship. Therefore, the sustainability of Water Resources Development and utilization is very important. In this paper, the existing problems in the process of exploitation and utilization of groundwater resources in zhongshan city are analyzed, and suggestions for improvement are put forward, which can provide reference for the sustainable development of water resources.
Keywords: groundwater;water resources;development and utilization
水是人类生存和社会发展的基本物质条件。尽管水资源具有循环性和可再生性,然而随着社会和经济的发展,水资源短缺和水污染所构成的水危机已经逐渐成为制约可持续发展战略的主要因素之一。广东省中山市地处珠江三角洲下游,气候温和,雨量充沛,但由于全市经济的发展和人口的增多,中山市用水量不断增加,水资源供需矛盾初见端倪,水污染问题日趋严重,水资源问题逐步引起社会的广泛关注。
1 中山市地下水资源开发利用概况
1.1 地理位置
中山市位于珠江三角洲中部偏南的西北江下游出海处,位于北江下游出海处,北接广州市南沙区和佛山市顺德区,西邻江门市区、新会区和珠海市斗门区,东南连珠海市,东隔珠江口伶仃洋与深圳市和香港特别行政区相望。全境位于北纬22°11′~22°47′,东经113°09′~113°46′,行政管辖面积约1 800 km2。
1.2 水文地质概况
中山市分布的主要地下水类型为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙含水岩组广泛分布于北部三角洲平原、南部平原,以及低山丘陵区的南、北、西三面的第四系河谷冲积平原和海积平原,以孔隙潜水和承压水赋存,富水性为极贫乏至丰富,多为微咸水至咸水。基岩裂隙含水岩组可分为岩浆岩类裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组和变质岩类裂隙含水岩组。其中岩浆岩类裂隙含水岩组主要分布在五桂山低山丘陵一带,出露岩石主要为二长花岗岩、早白垩世黑云母二长花岗岩和花岗斑岩,富水性为极贫乏至中等,水化学类型主要为HCO3·Cl-Na·Ca、HCO3-Na、HCO3-Na·Ca、SO4-Na·Ca以及SO4-Na型;碎屑岩类裂隙含水岩组主要分布在神湾镇及坦洲镇一带丘陵地区,出露岩石主要为寒武纪高滩组(∈3g)石英砂岩、粉砂质、粉砂质泥岩,水石组(∈4ŝ)石英砂岩、粉砂岩、泥岩、板岩,泥盆纪老虎头组(D2l)砾岩、砂岩、砂砾岩,侏罗纪龙潭坑组(J2l)凝灰岩,白垩纪百足山组(K1b)砂岩、粉砂岩,富水性为极贫乏至贫乏,水化学类型主要为HCO3·Cl-Na·Ca、HCO3·Cl-Ca·Mg、Cl-Na·Mg以及Cl-Na·Ca·Mg型;变质岩类裂隙含水岩组主要分布于火炬开发区、三角镇、黄圃镇以及阜沙镇等残丘地带,分布面积较小,出露的岩石主要为蓟县青白口纪云开岩群片岩类(Pt2-3Y.gn)斜长片麻岩、二长片麻岩等,局部有少量片岩等,云开岩群片岩类(Pt2-3Y.sch)云母石英片岩、云母片岩等,富水性为极贫乏,水化学类型主要为HCO3·Cl-Na·Ca、Cl-Na·Ca以及Cl-Na·Ca·Mg型。
1.3 水资源开发利用历史
中山市近20年的年供水总量为8.662~19.326亿m3,平均年供水量约15.627亿m3,全市供水总量呈先升后降再升的趋势,与社会经济快速发展有着密不可分的关系。供水总量包含地表水供水量与地下水供水量,地表水年供水量为8.66亿~19.323亿m3,平均约15.622亿m3,占年度总供水量的99.97%,而地下水年供水量为0.001 3亿~0.008亿m3(见图1),平均约0.004亿m3,仅占年度总供水量的0.03%,且深层地下水供水量远超浅层地下水供水量。中山市供水水源主要来自过境客水,用作生活综合用水、工业用水以及农业用水等。近7年来,水资源开发利用率(用水量与水资源总量之比)平均约为80.26%。
1.4 水资源态势
2005—2019年,年降水量及水资源量在常年值附近呈丰枯交替变化。根据中山市多年平均降水量数据统计,2008年、2013年、2016年和2018年为丰水年,年降水量偏离常年值分别为31.0%、31.1%、48.4%和34.3%,水资源量偏离常年值分别为31.4%、29.9%、46.6%和33.0%;2006年、2009年、2010年、2012年和2019年为偏丰水年,年降水量偏离常年值分别为17.0%、15.6%、9.3%、16.1%和19.3%,水资源总量偏离常年值分别为15.7%、15.0%、7.9%、15.1%和18.1%;2005年、2014年、2015年和2017年为平水年,年降水量偏离常年值分别为0.8%、-5.5%、-7.1%和3.2%,水资源总量偏离常年值分别为-2.2%、-5.4%、7.1%和2.6%;2007年和2011年為偏枯水年,年降水量偏离常年值分别为-16.1%和-21.7%,水资源总量偏离常年值分别为-16.3%和-21.4%。
2 地下水资源开发利用现状
目前,中山市地下水资源主要作为工业用水、生活用水、浴疗用水及商业用水进行开发利用,已开采利用面积约1 142.29 km2,未开采利用的面积约为355.5 km2。工业用水开采区域主要为石歧河以北的平原区、五桂山东、西两侧山前平原区以及南部坦洲的平原区,面积约1 264.7 km2,浅层地下水类型多为微咸水~咸水,靠近低山丘陵边缘处的为淡水。生活用水开采区域主要为沙溪镇向东延伸至火炬开发区的人口密集居住区,南面为三乡镇人口密集区域,北面三角山公园一带、阜沙镇浮圩岗、黄圃公园一带、南头镇、东凤镇、小榄镇及古镇居民密集居住区均有分布,总分布面积约为273.2 km2。浴疗用水开采区域主要为正在开采使用的南朗镇虎池围地热田以及三乡镇雍陌地热田(中山温泉),开采面积约为2.43 km2,虎池围地热田地热流体pH为6.94~7.53,矿化度为10 871.31~11 312.02 mg/L,水温平均约为98.5 ℃,可采储量为1 520 m3/d;三乡雍陌地热田开采层为孔隙热储层,地热流体温度平均值为77.1 ℃,可采储量为570 m3/d。商业用水开采区域主要为正在开采的矿泉水厂,零散分布于五桂山丘陵区域,面积约为3.25 km2,南朗镇长沙埔天然矿泉水开采点涌水量约为145.1 m3/d,南区文笔山饮用天然矿泉水开采点涌水量约为50.8 m3/d,五桂山镇双合山矿泉水开采点涌水量约为142 m3/d。全市野外共调查到民井340眼,仍在使用的民井有303眼,使用率约89%;山泉水取水点87眼,仍在取水使用的有54眼,泉流量为0.130~91.584 m3/d,使用率约为62%。
3 水资源开发利用过程中存在的问题
3.1 地下水整体开发利用程度低
中山市北部及南部坦洲镇平原区水资源多为微咸水~咸水,水资源主要用作工业用水,城镇人口密集区用作生活用水,以地表水开采利用为主;地下水资源利用主要表现为开发温泉及五桂山丘陵区域矿泉水厂。中山市2000—2019年总供水量呈先升后降再升的趋势,以开采地表水资源为主,地下水资源开采利用程度极低。产生这一现象的主要原因是地下淡水分布面积相对较少,且开采难度较大。
3.2 地下水过度开采易引发地质灾害
过度开采地下水会引发地面沉降、地面塌陷等不良地质现象[1-2]。中山市临海而立,過度开采地下水,可能导致地下水位下降,引起海水倒灌。而海水倒灌会使盐分在岩土中积聚,形成盐渍土,从而改变岩土原来的物理性质和化学性质,增强岩土和地下水对建筑物的腐蚀作用,给建筑物的安全带来隐患,同时还会造成连续咸潮现象,致使珠江三角洲居民生活用水困难。
3.3 地下水污染
地下水污染与地表水污染不同。一是具有隐蔽性(地下水污染对环境的影响)。地下水受到污染后并不会立刻表现出来,而是随着污染物的长期积累,随地下水径流逐渐增大污染程度及污染面积,从而逐渐使人在嗅觉、味觉方面有所察觉。二是难以治理。地下水遭到污染后,污染物介质在地下径流过程中会吸附在岩土体中,即便对污染源进行了治理,但地下水径流中经过原吸附污染物仍然或多或少地存在污染。地下水的污染源主要为工业厂房排放的“三废”和农业种植使用的农业化肥等[3]。
4 水资源开发利用的建议
4.1 完善地下水资源规划
建立完整、科学的地下水资源规划体系,加强地下水资源统一配置和统一管理,强化水资源合理开发和节约保护,对全市地下水资源进行统一规划、统一调配,保护中山市珍贵的地下淡水资源,以地下水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展[4]。
4.2 加强取水许可论证管理
地下水资源长期超采将造成地下水长期采补失衡,形成大面积水位降落漏斗,不仅会导致水井出水能力显著降低,还会改变天然条件下的区域径流条件,增强土壤的通透能力,导致地表污水更容易下渗并向漏斗区加速转移,从而引发海水入侵、地面沉降、地裂、植被退化等地质生态环境问题[5]。因此,要从取水许可证源头抓起,严格控制当地地下水的开发利用,加强新改扩建项目水资源论证审查和取水许可管理,防止地下水超采。
4.3 推进节水型社会建设
培养地下水开采风险意识,实行开源节流。积极调整产业结构,加快实施农业节水工程和工业节水技改项目,扩大污水处理回用水、雨洪水、微咸水等非常规水资源使用量,促进各行各业节约供水,建设节水型工业、农业和服务业,进一步提升全社会用水效率。
4.4 优化地下水资源配置
科学调蓄,利用好汛期暴雨及洪水资源,实行以丰补歉;要充分利用过境地表水,进一步优化全市水资源综合配置体系,建设完善引水渠道和调节水库,加快推进水源转换。在查明地下水资源的基础上,针对其开发利用现状,制定严格的管理制度;要严格控制浅层地下水的开采,避免由于过量开采浅层地下水引发地面沉降等环境问题,合理开发利用深层地下水,鼓励无水质要求的用水单位开采利用咸水;要采取浅、中、深相结合,地表水与地下水相结合的综合利用地下水的措施,对地下水实行分层开采;要把上游用水与下游用水,工业用水与农业、生活用水结合起来,以避免争夺用水。保护全市地下淡水资源,逐步封闭企业自备水源井,减少优质地下水开采。
4.5 强化污染源监督治理
要加强农田面源污染治理,加强城乡生活污水和工业废水集中处理工程建设,严禁污水下灌,鼓励工业企业积极进行清洁生产,以再生污水替代新水源,提高污水的再生利用率。加快推进全市对发黑发臭河涌等污染水体的整治工程,加强建设城市排水管网和城市污水处理厂。加强地下水位在线监控和水质监测化验,实时掌握地下水水位动态和水质变化,促进地下水的合理开发,为地下水环境的治理修复奠定良好的基础。
4.6 建立健全应急供水及保护系统
应急供水系统包括应急供水井、泵站、中转站、处理厂以及输水管线等。它的建设应在满足应急要求的前提下符合经济合理要求。在应急供水系统具体规划建设时,为使经济合理性最大化,可充分利用原有供水网络。在有自来水供水网的地段,原则上只需在应急供水点和现有进厂管网之间建立输水管线就能满足应急供水要求。但是,现有水厂必须具备供水水质无机常规化学指标项元素的处理净化能力,否则应增加相关设备或新建水厂。
5 结语
当前中山市水资源的开发利用以地表水为主,地表水利用率已达到较大,相较之下中山市的地下水尚有较大的开发潜力。现中山市用水的供需矛盾初显,若能对地下水进行监督治理、合理开采利用,将缓解中山市目前的供水压力。
参考文献:
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[3]孙聪影.地下水资源的开发利用与保护[J].中国室内装饰装修天地,2020(4):138.
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[5]彭丽.对地下水资源开发利用问题的思考[J].理财(经论),2019(10):79-80.