聊城市东昌府区地下水超采现状及应对措施浅析
2021-06-21吕娜
吕 娜
(山东省聊城市东昌府区水利局,山东 聊城252000)
0 引言
东昌府区是山东地区主要的粮食产区,为满足农业生产用水,东昌府区建国以来兴建了大量的农田水利工程,而农田灌溉用水主要来自于地下水。多年来长期对地下水进行开采,导致地下水位降低,形成了一定范围的地下水超采区,全区浅层地下水超采区面积达106 km2,而深层承压水超采区面积达820 km2。并引发了一系列的相关问题,如部分农田灌溉机井已无法使用,能够使用的机井,由于地下水位的降低导致抽水耗油、耗电量增加,抽水成本提高。农田灌溉用水成本提高,导致作物减产、植被退化、甚至死亡,部分田地甚至无人种植。同时也导致部分内河干枯、失去了水源涵养能力,水环境污染严重,严重影响到当地群众的生产生活,迫切需要采取相关措施改善当地地下水条件,使当地能够可持续发展[1-2]。
1 研究区概况
东昌府区位于聊城市中部,地面高程31 m~38 m〈黄海高程),总面积829.46 km2,见图1。属暖温带半干旱季风气候区,四季分明,多年平均气温13.2℃,无霜期201天,宜于作物生长。多年平均水面蒸发量为1287.7 mm,蒸发量是降水量的2.3倍。属于严重缺水的地区,多年平均水资源总量为1.07亿m3,折合人均水资源量仅138.8 m3,远低于全省平均水平334 m3。
2 东昌府区地下水资源量
该区域为黄泛平原水文地质区,其地下水含水层一般分为浅层、中深层、深层三个层次,浅层水以淡水为主,浅层淡水资源量为22959万m3。受水文地质条件影响,中深层主要为咸水、微咸水分布,埋深为80 m~250 m不等;深层主要为淡水分布,因深层淡水补给比较困难,仅有少量开采用于工业用水。浅层地下水开采主要用于农业灌溉、人畜饮水、工业企业用水。东昌府区多年平均水资源量统计结果见表1,地下水多年利用总量及占比变化趋势见图2。
图1 东昌府区地理位置
表1 多年平均水资源量统计表 单位:万m3
图2 东昌府区地下水多年利用总量及占比变化趋势图
3 地下水超采现状及原因分析
3.1 地下水超采现状
根据山东省地下水超采区综合整治实施方案确定的本区超采情况,东昌府区地下水超采量为962万m3/a,其中浅层孔隙水超采量为132万m3/a,深层承压水超采量830万m3/a。浅层地下水超采区范围包括浅层地下水一般超采区和严重超采区,东昌府区无严重超采区,一般超采区面积106 km2,浅层地下水限采区面积106 km2,涉及全区3个镇。划定在浅层超采区内的镇为沙镇、郑家镇、张炉集。
深层承压水超采区总面积820 km2,根据深层承压水“开采即为超采”的划定原则,确定深层承压水超采区面积820 km2,范围涉及东昌府区7个镇、5个街道办事处、2个园区,见表2。
表2 东昌府区现状地下水超采量统计表单位:面积km2;水量:万m3
3.2 地下水超采原因分析
东昌府区是以种植业为主的农业大区,耕地面积80.4万亩,农业种植以小麦、玉米、林果和蔬菜为主。2018年农作物总播种面积为141.89万亩,粮食作物播种面积为113.22万亩,粮食作物播种面积占农作物播种面积的79.80%,复种指数为1.76,蔬菜播种面积25.33万亩。这样的种植结构,需要大量的水源作为支撑。
经统计分析,项目区多年平均径流深位于20 mm~50 mm范围内,该地区径流量小,当地水资源匮乏;同时,是粮食、蔬菜主产高产区,大水漫灌等传统农业灌溉方式仍普遍沿用,水资源消耗严重;十一届三中全会以来,伴随城镇化建设,城镇人口迅速膨胀,人民生活水平不断提高,加上居民节水意识淡薄,导致城市生活以及服务业用水需求量不断扩大,浪费严重。社会经济的快速发展,导致严重的水资源供需矛盾,水资源短缺日益加重,加上受极端天气气候变化影响,旱涝交替、连旱连涝频发,更加加剧了水资源供需矛盾。
4 地下水超采危害
东昌府区地下水的严重超采,导致东昌府区地下水位降低,生态环境发生改变。部分区域发生了地面沉降等现象,形成了大面积的地下水降落漏斗区。部分农田灌溉机井已无法使用,能够使用的机井,由于地下水位的降低导致抽水耗油、耗电量增加,抽水成本提高[3-4]。由于农田灌溉用水成本提高,作物减产、植被退化、甚至死亡,部分田地甚至无人种植。同时也导致部分内河干枯、失去了水源涵养能力,水环境污染严重,严重影响到当地群众的生产生活[5]。
5 地下水超采治理措施
5.1 实施最严格的水资源管理制度
通过实际调查摸清全区取水许可情况,对全区的水资源进行综合规划。以水资源综合规划、水功能区管理为抓手,推进水资源保护工作,及时调整和充实水文观测站网,加大河道水污染防治力度,保障城乡供水水源安全,积极推进节水型社会建设工作。相继制定出台了《东昌府区用水总量控制管理办法》《东昌府区建设项目水资源论证实施细则》等一系列制度文件,成立了工作领导小组,将水资源管理列入了政府工作报告和政府专项督查内容,多次召开政府常务会议进行研究,为全区实行最严格水资源管理制度提供了坚强保障。
5.2 发展高效节水灌溉工程
东昌府区实施了农田灌溉水渠道整修加固,对破损的灌溉渠道进行防渗衬砌及田间工程改造,减少了渠道输水损失,提高了灌溉水利用系数。2011年~2018年东昌府区小型农田水利重点区实施后,东昌府区的节水灌溉有了显著提高,小农水建设改善灌溉面积累计19.55万亩,新增供水能力710.98万m3,新增高效节水灌溉面积累计19.55万亩,改善排涝面积累计17.1万亩,新增节水能力710.98万m3,新增粮食生产能力累计2.528万t,新增经济作物产值累计1220.31万元,提高了项目区的灌溉水利用效率。
5.3 积极实施地下水压采项目工程
近年来,东昌府区坚持水资源优化配置,外调水、地表水、地下水、非常规水联合调度,置换地下水超采水量。2016年浅层水压减超采量86.4万m3,封存备用自备水井6眼,深层水压减超采量30万m3;永久填埋自备水井2眼。2017年浅层水压减超采量90.86万m3,深层水压减超采量385万m3;永久填埋自备水井6眼。
5.4 加大客水及当地地表水引水量
东昌府区农业灌溉水源为位山引黄水源、徒骇河与马颊河引河水源和地下水灌溉水源。位山灌区引黄水源对全区全部覆盖,骨干渠道为位山二、三干干渠,近年加快节水改造工程实施,新建改建多处扬水站,引调水能力进一步增强。近年来,通过大量引调黄河水和马颊河水,缓解了水资源供需矛盾,补充了地下水源,改善了生态环境,提高了农业综合生产能力,社会、经济、生态效益显著。
6 结论
东昌府区是山东粮食、蔬菜主产高产区,传统农业灌溉方式使水资源消耗严重,导致严重的水资源供需矛盾。对地下水的过渡超采,导致东昌府区地下水位下降,含水层疏干,开采条件恶化,并引发了地面沉降、水质恶化、植被退化。针对区域内地表水资源匮乏和地下水超采带来的环境突出问题,东昌府区近年实施最严格的水资源管理制度,积极开展的地下水超采治理工程、农田节水改造工程,出台多项政策措施、压采成效明显。缓解了水资源供需矛盾,补充了地下水源,改善了生态环境,提高了农业综合生产能力,社会、经济、生态效益显著。