德州市陵城区地下水超采综合治理方案研究

刘红艳

(德州市陵城区禹兴水利建筑工程有限公司，山东 德州 253500)

1 研究区概况

山东省德州市陵城区地处鲁西北平原区，国土面积1213km2，现有人口59.52万人，其中城镇人口16.31万人，城镇化率为27.4%，国内生产总值278.52亿元；陵城区现有耕地面积7.86×104hm2，其中高效节水灌溉面积2.22×104hm2。山东省地下水限采区和禁采区划定方案中，陵城区为深层承压水超采区，总面积1213km2，均划定为禁采区。深层承压水井共259眼，深层地下水超采总量为1322.17万m3。超量开采地下水造成承压含水层水位大幅度下降，产生地面沉降，过量开采地下水导致地表各类农业面源污染累积释放污染地下水。

2 地下水超采总体现状

2.1 地下水超采现状

根据深层承压水“开采即为超采”的划定原则，整个深层承压水开采范围全部划定为深层承压水超采区范围。山东省地下水限采区和禁采区划定方案中，陵城区为深层承压水超采区，总面积1213km2，均划定为禁采区。陵城区对深层机井进行摸底排查，经核实，全区共有机井259眼。

2.2 地下水超采产生的问题分析

陵城区内存在着深层承压地下淡水，受到隔水层及地下咸水体的阻隔，这部分地下水与当地大气降水及地表水体联系微弱，开采后得不到有效补给，只能以消耗净储量的方式，造成地下水位持续大幅下降，从而引发地面沉降、塌陷和裂缝等地质灾害。由于长期大量开采深层地下水，使地层内产生负压而压缩，当承压水水头降低时，向上作用的水头压力也随之减小，使原土层中的压力平衡受到破坏，含水层与黏性土层中的孔隙水大量外流，土体中的地下水渗出使其浮托力减小，有效应力增大，黏性土层进一步固结，土颗粒骨架中的孔隙被压缩，对砂层而言则使砂层压密，从而引起地面沉降。因此，超量开采地下水造成承压含水层水位大幅度下降是产生地面沉降的主要外因。

表1 陵城区深井调查情况表

由于地下水超采区地表水资源缺乏，地表水水质较差，过量开采地下水会导致地表各类农业面源污染累积释放污染地下水。主要原因是近年来各类地表水体入渗地下污染地下水所致。植物对生存环境的选择在相当程度上是对土壤水分、盐分的选择，随着陵城区大规模布设井群，大强度抽取地下水，土壤水盐条件的天然分布发生改变，导致农作物减产、植被退化、甚至死亡[1-4]。

3 地下水治理措施

3.1 建设工业供水水厂

德州市陵城区新隔津河工业供水水厂隶属于德州市陵城区上善水务发展有限公司，是南水北调东线一期工程调蓄水库。设计规模为日供水5万t，占地面积约2.13hm2，概算总投资为5000万元，水厂建设投资2500万元，供水主管网建设投资2500万元。

供水水厂工程主要负责为陵城区企业供水，设计日供水能力5万t，其中日净水处理规模3万t，原水直供规模2万t，该水厂采用混凝土构筑物净水处理方式，使用国内外较为先进的高密度沉淀池配合气水反冲双层滤料过滤工艺，出厂水质完全满足一般工业用水需求。供水管网工程，一期铺设供水主管道21km，铺设供水支管10km。根据设计要求及远期运营管理等因素要求选用材质为钢管、PCCP管、PE管材，为保证供水保证率管网采用环网设计，覆盖开发区90%用水企业。水厂的建成对陵城区关闭自备井，避免地下漏斗区的进一步恶化具有重要意义，缓解德州市陵城区工业水资源紧缺的问题。

表2 地下水超采量统计表 面积km2；水量万m3

3.2 建设地下水监测控制平台

水资源远程监控是覆盖地下水超采区的集地下水量、水位等多功能于一体的地下水监控体系，可以加大对用水大户的监控力度，是维持和保障河湖健康的基础，是生态文明建设的重要内容。

陵城区作为山东省省级地下水压采试点县，利用省级压采补助资金，建成陵城区水资源监控管理系统，设立10处深层地下水监测点，总计投资120万元。均匀分布在陵城区各乡镇街区，用来监测地下水位变化并对接市水资源管理平台，在线监控用水户取用水信息，确保水资源得到有效利用。

3.3 实施最严格水资源管理制度

根据德州市人民政府发布的德州市实行最严格水资源管理制度考核办法的要求，对于新建、改建、扩建建设项目需要取水的必须进行建设项目水资源论证，对未进行水资源论证的项目，不予立项，不予取水，不子办理取水许可证。陵城区水利局对各用水主体下达了用水总量控制指标、用水效率控制指标，确定了水域纳污能力、地下水、重点水源地开发利用预警红线等。严格禁止工业、农业和服务业新建、改建、扩建项目取用地下水，已建地下水取水工程应结合地表水等替代水源工程建设，按照压采目标，限期封填。限制开采区内的已建地下水取水工程必须结合替代水源工程建设，依据压采目标限期逐步削减开采量。对目前已发放的地下水取水许可证进行全面的复核和检查，对不符合要求的坚决吊销取水许可证，并责令其停止开采地下水。

3.4 实施农业水价综合改革项目

陵城区作为首批农业水价综合改革示范项目县，在近年相继开展了农业水价综合改革项目，完成改革面积4.40×104hm2。为进一步鼓励节水、遏制浪费，实行阶梯水价，对超出定额用水的加收阶梯水费。实行农业用水定额管理，以定额内用水量作为基准，按照“多用水多付费”的原则，实行超定额累进加价，促进农业节水。分用水量级确定加价幅度，一级定额为定额内为基本水价(粮食作物为基于运行维护成本水价、经济作物为基于全成本水价)、用水量超过一级定额5%为二级定额，二级定额内用水量为为基本水价的1.5倍，用水量超过二级定额5%为三级定额，三级定额内用水量为为基本水价的2倍，用水量超过三级定额后水费按基本水价的2.5倍收取。

3.5 机井封填

为合理开发和有效保护地下水资源，促进水资源和经济社会协调可持续发展，陵城区将地下水超采治理作为一项事关百姓福祉的民生工程、生态工程，积极开展地下水超采整治工作。结合陵城区实际地下水压采工作方案，并成立地下水压采工作领导小组。要求封闭陵城区所有的深层自备水井，包括企事业单位深层自备井、农村生活用水深井以及其他深层自备水井(≥200m)。根据成水质量、水质状况以及供水对象等情况，分别采用封存备用、永久填埋两种方式封停地下水取水工程，封存备用井遇特殊时期可应急启用。

陵城区已封停深层自备井117眼，其中永久封填66眼、封存备用51眼，累计压采水量853.66万m3。全区已封机井全部录入德州市地下水封井信息管理系统。在矢量地图上标注了117眼自备井的位置，并进行了信息链接，同时建立了封井现场二维码扫描标识，通过扫描二维码可即时获得该机井的全部信息。已将该系统并入德州市水资源管理信息平台，实现无缝融合。

通过连续多年的工程建设、政策措施，共压采水量853.66万m3，占总超采量的64.6%，压采效果明显。项目区部分深层承压水超采区水位有所回升，地下水生态得到明显改善。

表3 地下水超采区压采成效统计表 万m3

4 治理成效

2018-2020年连续2年对德州市地下水水位情况进行监测，监测数据见表4及图1，陵城区布设的监测点2018-2020年水位呈逐年上升趋势。

表4 近年来地下水位统计表 m

图1 近年来地下水位变化图

5 结论与建议

5.1 结论

根据陵城区地下水超采现状及危害情况进行实地调查分析，以全面治理深层地下水超采为主要目标，采取建设工业供水水厂、地下水监测控制平台，实施最严格水资源管理制度，实施农业水价综合改革项目，机井封填等多项措施。通过连续多年的政策措施，压采效果明显。项目区部分深层承压水超采区水位有所回升，地下水生态得到明显改善。逐步实现地下水有序开发、采补平衡、良性循环、功能健康和可持续利用。

5.2 建议

陵城区地下水超采治理工作需要全民的参与才能取得更好的效果，因此需要做好深入宣传，社会参与工作。

1)加强群众宣传教育引导。

采取多种形式，加强地下水超采区治理和地下水资源保护的宣传教育，把水情知识纳入公益性宣传和国民素质教育体系，普及地下水节约与保护科学知识。充分发挥新闻媒体作用，加强地下水保护宣传，报道先进典型。鼓励基层群众性自治组织、社会组织、志愿者开展地下水保护法律法规和相关知识的宣传，进一步提高社会公众地下水资源节约保护意识，形成良好的社会舆论氛围，引导广大公众积极参与地下水超采区治理和地下水资源保护。

2)建立完善公众参与和社会监督机制。

健全举报制度，充分发挥新闻媒体和网络平台作用，公开曝光违法典型案件。限期办理群众举报投诉的违法开采地下水问题，一经查实，可给予举报人奖励。为公众、社会组织提供培训和咨询，邀请其全程参与重要执法行动和重大违法取用地下水事件调查。通过公开听证、网络征集等形式，鼓励公众参与地下水管理、水权改革等工作过程，广泛吸纳公众对重大决策和建设项目的意见。