河西走廊重点区域地下水分区管控初探
2022-07-14李计生
张 楠 张 丽 李计生
(1.黄河水利科学研究院,河南 郑州 450003;2.甘肃省水文水资源局,甘肃 兰州 730000)
党中央、国务院高度重视地下水管理与保护工作。2012年,国务院印发的《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,要求严格地下水管理和保护,实现地下水采补平衡;2015年,中共中央国务院印发的《关于加快推进生态文明建设的意见》,要求实施地下水保护和超采漏斗区综合治理,逐步实现地下水采补平衡;2017年,水利部、原国土资源部联合印发《全国地下水利用与保护规划》,明确了全国地下水超采区治理的目标、任务与措施;2021年颁发了《地下水管理条例》,从调查与规划、节约与保护、超采治理、污染防治、监督管理等方面作出了规定。
河西走廊地区属于典型的山地、绿洲、荒漠复合生态系统,自然条件严酷,生态环境脆弱,河西走廊地下水资源的开发利用在经济社会发展中占有十分重要的地位[1-2]。随着河西地区工农业生产的持续发展和水利化程度的日益完善及地下水开发利用规模的不断扩大,地下水超采引发的地下水水位下降、泉水资源削减等问题日益突显,严重影响了河西走廊地区的安危[3-4]。《水利部办公厅关于开展重点区域地下水超采治理与保护方案编制工作的通知》(办资管〔2020〕108号)[5]明确了河西走廊纳入地下水超采重点治理区域范围。
河西走廊重点区域地下水超采治理与保护,对于促进河西乃至西北地区的经济社会发展,改善人民群众生活,保护生态环境,实现国家“西部大开发”“黄河流域生态保护与高质量发展”“再造一个山川秀美的西北地区”和“再造河西”等战略的宏伟目标,维护中华民族的融合和边疆民族地区的繁荣稳定,都具有十分重要的现实意义和深远的历史意义[6-7]。而因地制宜地细化重点区域分区管控措施是治理与保护河西走廊地下水超采区的有效措施,因此,本文针对河西走廊地区地下水超采状况,提出相应的地下水分区管控措施,可为河西走廊地区地下水管理提供参考。
1 地下水开发历程
甘肃省地下水开发始于20世纪30年代,最早的成井为1938年的白银市会宁县郭城驿镇黑虎岔村1号井(机电井编码620422000027)。1969年以前,河西走廊重点区域(5市)只有机电井298眼。20世纪70年代,开始大规模开发利用地下水,形成第一次开发利用高潮,1970—1979年共建成机电井7052眼,1980—1989年共建成6398眼。20世纪90年代以后,由于灌溉面积的增大,加之政策的引导,地下水开发利用总体上呈大幅上升趋势,1990—1999年共打井13061眼,2000—2010年共建成机电井15215眼,地下水开采量增长地区主要是内陆河流域的酒泉市、张掖市、武威市,2010年以后,呈逐年减少趋势。根据《甘肃省第三次水资源调查评价·地下水资源调查评价报告》,截至2018年,河西走廊重点区域共有地下水取水井47290眼,取水量为27.75亿m3,各分区情况见表1和图1。
表1 河西走廊重点区域地下水取水井统计情况 单位:眼
图1 地下水取水井数量及取水量地区分布情况
2 地下水超采状况
按照《地下水超采区评价导则》(GB/T 34968—2017)[8]划分标准,以评价期内年均地下水水位变化速率、年均地下水开采系数、地下水开采引发的生态与环境地质问题作为主要衡量指标划分超采区,河西走廊地下水共有27个区域可划为地下水超采区,超采面积为10771.29km2。按严重程度划分,一般超采区25个,超采面积为9779.84km2,占总超采面积的90.80%;严重超采区2个,超采面积为991.45km2,占总超采区面积的9.20%。按超采面积大小划分,小型超采区4个,超采面积为257.17km2,占总超采面积的2.39%;中型超采区22个,超采面积为8916.70km2,占总超采面积的82.78%;大型超采区1个,超采面积为1597.42km2,占总超采面积的14.83%,见表2。
表2 河西走廊地下水超采区按照超采面积划分情况
3 地下水分区管控
3.1 南、北盆地分区管控
内陆河流域各河流地表水和地下水是一个统一的循环体,在一定条件下可相互转化,这种转化关系总是向着利于开采方向发展。当地下水服务功能丧失或受到破坏时,地下水系统完整性将受到严重影响,则会出现一系列的环境地质问题,如资源枯竭、生态功能退化、环境地质灾害等。为严格管理保护地下水,使地下水得到合理开发利用,可结合管理区实际情况划分为南盆地管理区、北盆地管理区,即南盆地优先管控,北盆地重点管控。
3.1.1 南盆地优先管控
由于南盆地地下水补给量来源于祁连山出山径流,其数量有限且基本稳定,过量开采地下水会引起地下水水位持续下降,盆地出口的泉水溢出量就会减少甚至干枯,造成生态灾难。因此,应优先管控南盆地。
该区域的管理应在充分考虑地表水补给量和农灌水回归补给量的基础上,制定地表水和地下水的取水总量,在取水总量的构成上,合理安排两者的适宜比例。在地下水开采量指标的刚性约束下,可以适度加大地下水的开采量,削减用于灌溉的地表水引用,在减少地表水和潜水无效蒸发的同时,确保地下水排泄畅通,顺利补给下游盆地。纵观整个流域,在综合考虑了农灌水回归补给量后,中游地区制定的取水总量应保证进入下游地区的水资源量能够满足下游正常的生产生活用水和生态用水需求。此外,还需预留部分水量用于置换下游超采区的地下水压采量。
3.1.2 北盆地重点管控
北盆地地下水的补给量主要来源是天然降水补给、南盆地洪积扇边缘的泉水溢出量和上游的地表下泄水量,其数量极其有限。为保证南盆地地下水的采补在一个相对时期内维持基本平衡,避免引起地下水水位持续下降,形成超采漏斗,要重点管控北盆地。
在地下水超采的现状下,下游平原或北盆地应确立优先使用地表水的原则,当地表水分配水量不足以满足生产生活用水时,适当开采地下水缓解用水需求。同时,根据中游地区下泄水量和地下水补给量,结合地下水的超采量,在保证生态用水的同时,合理确定压采目标,确定地表水取水总量和地下水可开采量,实现地表水与地下水的统一管理、联合调度。
表3为河西区5市地下水南、北盆地对应灌区及其所属市县/流域归并情况,其中重点管控目标有17个灌区,见表4,优先管控目标有63个灌区,见图2。
表3 河西区5市地下水分区管控情况
表4 河西区5市地下水灌区重点管控目标
续表
图2 河西区5市地下水灌区管控目标
3.2 东、中、西部分区管控
在分区域管控方面,河西区5市以水资源承载能力为刚性约束,通过大规模推进农业高效节水、退减不合理配水面积和外流域调水等措施,退还超采的地下水,将本地地表水尽可能地留存到河道内,保障内陆河尾闾湖泊、河谷林草及防护林用水需求。结合河西区疏勒河流域、黑河流域、石羊河流域地下水资源开发利用现状、跨流域调水工程分布现状,在深度节水、全面节水、保障生态适宜用水的基础上,围绕经济社会发展,完善河西区5市水资源保护-节水-调水体系,增强分区域水资源的调配能力,提高供水保障能力和抗风险能力,结合管理区实际情况划分为西部保护区、中部节水区、东部调水区,见图3。
图3 河西区5市分区管控
3.2.1 西部保护区
引哈济党工程是172项重大水利工程之一,是国务院批准的《敦煌水资源合理利用与生态保护综合规划》中的重要水资源配置保障工程。该工程位于酒泉市辖区内,涉及敦煌、肃北、阿克塞三县(市)及苏干湖、党河两水系。该工程从苏干湖水系的大哈尔腾河引水,通过长管道及隧洞群,调水到党河水库,以缓解敦煌地区生活、生产和生态用水之间的矛盾,有利于遏制敦煌盆地地下水位持续下降的趋势,为保护月牙泉及恢复敦煌盆地生态环境创造条件。昌马河水库是疏勒河流域主要以农业灌溉为主的水利枢纽工程,与下游双塔水库和赤金峡水库联合调度,可向敦煌等地补水,解决敦煌、瓜州、玉门地区的农业、生活用水问题。
3.2.2 中部节水区
将鸳鸯、洪临灌区共81万亩打造成为戈壁绿洲农业现代化灌区,对金川灌区、清源灌区等20个重点中型灌区实施续建配套与节水改造工程,围绕现代丝路寒旱农业发展,大力推广地膜覆盖、耕作保墒、免耕免冬灌、水肥一体化等农艺节水技术,优化调整作物种植结构,改造一批、发展一批、提升一批高效节水灌溉工程。
3.2.3 东部调水区
引大入秦工程是保障城乡生活、工业用水,兼顾农业灌溉和生态供水的综合利用工程。工程原设计引黄指标为4.43亿m3(终期规模),考虑引大济西工程2.10亿m3引黄指标后,引黄指标提至6.53亿m3,延伸向石羊河流域实施生态补水3.02亿m3。景泰川电力提灌提升增效工程以补齐灌区工程短板为主,通过增强调蓄能力,改造渠系,提高高效节水灌溉面积,为黄花滩移民区提供0.45亿m3城乡供水和灌溉水源保障。
4 结 语
本文以河西走廊地表水和地下水为同一水源为原则,提出了南北盆地分区管理(南盆地优先管控、北盆地重点管控)、东中西部分区管理(西部保护区、中部节水区、东部调水区)的地下水分区管控措施,有助于完善河西区5市水资源保护-节水-调水体系,增强分区域水资源的调配能力,提高供水保障能力和抗风险能力。地下水治理与保护是一个长期过程,今后的研究中应充分考虑水价和水费制度、农业和高耗水行业的精细化管理、地下水取用计量监督管理、地表水-地下水统一调度统一管理等,全方面提升地下水分区管控措施。