华北平原冀枣衡地下水超采漏斗典型区域水资源开发利用评价

2022-09-19尹新明

农业与技术 2022年17期

尹新明

(河北省衡水水文勘测研究中心，河北衡水 053000)

1 基本情况

景县位于河北省东南部，衡水市东部、南运河西岸，四周与7县市接壤，北临阜城，南连故城，西接武邑，西南与枣强为邻，东隔南运河与沧州市东光、吴桥相望，东南与山东省德州市接壤。景县地处黑龙港流域，属华北平原的一部分。区内地势平坦，西南地势较高，向东及东北缓慢倾斜，海拔由25m降至14.1m，属湖积、冲积平原地貌，主要分为平原、洼地和沙岗地。

2 水资源禀赋条件

景县多年平均降水量536.2mm，多年平均地表水资源量373.0万m3，并且时空分布不均，年内约90%以上的地表水资源量集中在汛期，年际变幅也较大，难以充分利用。全县境内主要有18条县级以上河道，其年际、年内分配极不均匀，与当地径流丰枯期基本同步，且来水主要为上游排放污水，近年来，由于堰闸控制和人为影响，不规则进水，加上平原地区缺乏大规模蓄水条件，限制了当地地表水和过境水的利用。近年来，由于地表水资源和客水水资源的极度短缺，景县的经济社会发展不得不依赖于地下水的长期超采，形成了全国最严重的“冀枣衡”地下水超采漏斗。

景县小于2g·L-1的多年平均水资源总量为9161万m3，按2017年统计公布的人口及耕地计算平均水资源量79.4m3·667m-2，人均水资源量170.1m3，人均水资源占有量为河北省平均水平的90%，不到全国平均水平的10%；每667m2占有水资源量仅为河北省平均水平的53%，不到全国平均水平的6%。由此可见，景县为资源、水质以及工程缺水区。

3 水资源开发利用程度

3.1 地表水开发利用程度分析

景县自产地表水资源开发利用程度较低，其主要原因是地表水的时空分布不利于开发利用，平原区一般年份几乎没有自产径流，丰水年份的径流量亦仅仅是汛期的一两场暴雨所致，极难调控。即使有工程措施，该区域自产地表水资源的可利用量也非常有限，而且保证率也很低。仅有的地表水利用为清凉江、南运河入境水用于沿岸农灌；以及引卫、引黄等人为调水工程，主要用于区域内农业灌溉。

根据2010—2017年8a期间平均地表水引用量与入境水量、自产水量之和相比，多年平均利用率为83%；以及考虑地表水的灌溉入渗、产水对地下水的补给以及河道蓄水的利用，则景县近年地表水的利用率已超过90%，严重挤占生态流量，水环境自净能力锐减。

3.2 地下水开发利用程度分析

我国大规模的地下水资源开发始于20世纪70年代初，景县除部分沿河乡镇采用地表水进行农业灌溉外，多年来一直以开采地下水为主，满足当地人民生活和工农业生产用水需要。

根据分析计算，2005年之前浅层地下水年开采量呈上升趋势，之后受浅层水水质变差、气候、深层地下水开采量增大及客水量的增加等因素影响，逐渐下滑，每年浅层地下水开采量平缓波动。2010—2017年，浅层地下水开采率为51.6%。

深层地下水是一种战略资源，对于景县平原区，浅层地下水大部分为咸水，又长期缺乏外来水源，多年来一直以开采深层地下水为主，目前景县全部区域深层地下水位均低于0m，全部处于漏斗区域。由于景县受临近山东德州市的影响，因德州市发电厂及大型工厂水源地设在临近景县附近，此地带地下水的集中开采，加上景县开采强度大，近几年以来，漏斗中心一直位于景县县内，2018年年底-80m水位以下面积81.5km2。目前，景县属于深层地下水严重超采区范围，县城城区为禁采区、其余区域为限采区，在地下水限采区内，一般不得开凿新的取水井，区域内已无开采潜力。

4 用水水平分析

4.1 综合用水水平

人均用水量指的是一定时期内(通常情况下指的是1a)区域人均总的用水水平。现状年景县人均用水量为278.7m3，高于河北省人均241m3，分别低于衡水335.3m3/人和全国436m3/人的平均水平。

万元GDP用水量指的是一个地区社会经济用水水平。2000—2017年，全县万元GDP用水量逐年下降，按2000年可比价计算，2000年万元GDP用水量为540m3，2017年降为101.1m3，下降了81.3%，2000—2017年全县万元GDP用水量变化见图1。按当年价计算景县现状年万元GDP用水量86.2m3，低于衡水98.2m3/万元、分别高于河北省50.5m3/万元和全国国内生产总值用水量73m3/万元的平均水平。

图1 2000—2017年景县万元GDP用水量变化示意图

4.2 生活用水水平

生活用水水平用每人每天的用水量指标来反映，包括城镇生活用水指标和农村生活用水，随着人们生活水平的不断改善，人均日生活用水量逐步提高。生活用水指标也与气候和水资源条件以及供水条件、生活习惯、节水水平、经济发展水平以及用水设施、用水管理情况(包括水价及计量收费方式等)因素有关，在一定程度上可以反映当地居民生活水平和经济发展程度。

2017年景县城镇生活综合用水量为131.3L·(人·d)-1，分别低于河北省城镇生活综合用水量144.7L·(人·d)-1、全国城镇人均生活用水量(含公共用水)221L·(人·d)-1。在2017年城镇生活综合用水量中，城镇公共用水占城镇生活用水的34%。

2010—2017年农村生活用水量整体呈平稳下降趋势，主要原因为随着城镇化的发展，使农村居住人口减少的缘故；随着当地政府在节约水资源方面的建设和管理，加大投入了农村基础设施水利建设，农民节水意识也逐步提高，一些节水器具和节水设施逐步替代，使农村居民人均生活用水量逐渐减少。现状年农村居民生活用水44.1L·(人·d)-1，分别低于衡水人均生活用水量65.6L·(人·d)-1、河北省生活用水量77.5L·(人·d)-1、全国农村居民生活用水量87L·(人·d)-1。

4.3 农业用水水平

2010—2017年，景县农业节水水平有了显著提高，农田灌溉每667m2综合用水量由2010年的132.7m3降低到2017年的104.0m3，减小了21.6%。现状年农田灌溉每667m2用水量均低于衡水169.6m3·667m-2、河北省170.3m3·667m-2、全国377m3·667m-2的平均水平。2010—2017年景县农田灌溉每667m2综合用水量变化见图2。

图2 2010—2017年景县农田灌溉每667m2综合用水量变化示意图

4.4 工业用水水平

工业用水水平与工业结构、工艺装备技术水平、生产规模和构成、用水管理水平等因素有关，一般用单位工业增加值用水量来表示。2010—2017年工业万元产值用水量总体呈下降趋势，按2017年可比价计算，由2010年的28.6m3降至2017年的8.44m3，降低了近70%。现状年万元工业增加值用水量均低于衡水12.3m3、河北省14.8m3、全国45.6m3的平均水平。值得注意的是，由于工业用水量与工业增加值统计数据不能完全反映出实际情况，可能造成现状年万元工业增加值用水量偏小。2010—2017年景县万元工业产值用水量变化见图3。

图3 2010—2017年景县万元工业产值用水量变化示意图

5 用水效率

水资源开发利用效率是反映水资源有效利用程度和水资源利用产出效益的综合指标。

5.1 单方水GDP产出

单方水GDP产出是衡量用水效益的重要指标。2017年景县单方水GDP产出为116元，高于衡水市单方水GDP产出100元，分别低于河北省单方水GDP产出198元、全国136.9元的水平。按2000年的可比价计算，由2000年单方水GDP产生18.5元增加到2017年的98.9元，从单方水GDP产出的变化可以看出，景县的用水效率与效益有很大幅度的提高，但与河北省和全国相比，仍有差距，进一步提高用水效率有很大的潜力。

5.2 单方灌溉水粮食增产量

单方灌溉水粮食增产量为反映农业水分利用效率的指标。根据农田灌溉水量及灌溉率、粮食产量及灌溉增产系数、粮食作物播种面积占总播种面积的比例等资料，分析计算了景县单方灌溉水粮食增产量由2000年的1.17kg·m-3提高到2017年的1.85kg·m-3。而世界上先进水平的国家通过节水和高效用水，农业水分利用率已超过2.5kg·m-3。可见，目前该县单方灌溉水粮食增产量与世界先进水平还有较大差距，该区域应充分发挥光、土资源优势，合理配置水资源，进一步提高水资源利用效率和节水灌溉的效益。

6 “三条红线”控制指标分析

根据《衡水市实行最严格水资源管理制度红线控制目标分解方案》，对2017年景县水资源管理“三条红线”控制指标落实情况进行分析。

6.1 用水总量、地下水开采量控制指标落实情况

现状年，景县用水总量为14207.84万m3，其中，地下水用水总量为6847.84万m3。2017年用水总量控制指标为18181万m3，其中，地下水开采量考核指标为12754万m3。现状年用水总量、地下水开采量均在2017年控制指标范围内。

6.2 工业用水效率控制指标落实情况

现状年，景县规模以上万元工业增加值用水量为11.6m3，在2017年万元工业增加值用水量控制指标18.6m3范围内。

6.3 2017年水功能区限制纳污控制指标情况

近几年，通过对景县水功能区的治理，有效减少了入河湖污染物量，改善了生态环境，但目标仍不满足景县水功能区限制纳污红线指标，仍需强化监督管理、科学制定入河污染物限排总量方案，优化入河排污口布局，加大入河排污联合执法及监管力度，严格控制入河排污总量。

7 水资源开发利用存在的问题

随着经济社会的发展，景县需水量急剧增加，水资源量却日益减少，水资源量远小于用水量，日常生产和生活用水主要靠超采深层地下水。同时受人口、工农业发展、化学药剂使用影响，水环境也面临一些问题。当前景县水资源开发利用存在一些问题。

7.1 超采严重，供需矛盾突出

景县属于资源型缺水地区，随着地下水的压采综合治理，引江水的调入，解决了部分城镇生活和工业用水，但仍然入不敷出，景县区域内河道除人为调水外，基本处于断流干涸状态，当地地表水资源不易开发，地表水资源严重不足，全县缺水部分主要靠超采地下水维持，水资源供需矛盾突出。

7.2 资金投入不足,管理水平有待提高

景县水利基础设施相对落后，工程建设与管理不完善，虽已引入新的融资机制，但资金缺口仍然巨大。

7.3 用水结构不尽合理

到2017年末，第一产业、第二产业、第三产业结构为10.4∶53.09∶36.51，相应的用水结构为93.14∶5.74∶1.12，农业产值占地区生产总值的10.4%，而用水却占总水量的93%。农业用水比例偏高，不适应景县发展定位，用水效益低下，与景县水资源条件不协调，没有发挥景县的区位优势，有待进行合理调整。

7.4 非工程节水措施在节水推广中应用不够充分

景县农灌几乎没有安装计量设施，并且农业结构不合理，高耗水作物种植比例高达94%，耗水蔬菜种植面积不到0.3%，低耗水高效益的经济作物如棉花、小杂粮等种植比例只有5.4%。工业用水重复利用率还低于先进水平，系统节水的普及率不高且不完善。城市生活中节水器具的普及率参差不齐，尚未在所有单户家庭安装水表和有效计量装置。未及时发现泄漏点，未采取有效措施治漏；中水回用规模仍然较小；雨洪资源利用率低。