莘县地下水资源开发利用现状与应对策略

2023-10-12李彩云

海河水利 2023年9期

李彩云

（聊城市莘县水利局，山东莘县 252400）

1 莘县概况

莘县位于山东省西部、冀鲁豫三省交界处，属聊城市辖县，与河北省大名县接壤，南枕金堤，西临卫河，东与阳谷县相邻，北与冠县、东昌府区相接，为聊城市防洪的屏障。莘县辖20个镇、4个街道办事处，总人口104 万人，现有耕地8.53 万hm2，有效灌溉面积8.00万hm2，占全县耕地总面积的93.75%，农作物以小麦、玉米、林果和蔬菜为主，有中国“洋香瓜之乡”“双孢菇之乡”等称号，工业主要有石油化工、盐化工、玻璃、纺织及其他产品加工。彭楼引黄入鲁复灌工程虽结束了莘县不能引黄的历史，但由于工程不配套、标准低，加上引水渠道不通畅，普遍存在有水不能引的“竹节沟”现象，地下水匮乏地区尤为严重。此外，个别地方“近水楼台先得月”人为争水、抢水、堵水，影响了水资源的整体调配。

2 水资源利用状况

2.1 水资源量

地表水方面，莘县多年平均年降水量为539.33 mm，折合成水量为7.658亿m3，多年平均径流深26.1 mm，相应多年平均径流量3 706 万m3。扣除生态环境需水量和现状工程汛期不可控制弃水量，莘县多年平均地表径流可利用量为1 425 万m3，平水年可利用量为1 307 万m3，偏枯年可利用量为321 万m3，枯水年可利用量为57万m3。根据《聊城市水资源调查评价》结果，莘县多年平均地下水总补给量为1.58亿m3，多年平均地下水可开采量为1.27 亿m3。黄河水利用方面，根据引黄分配指标，莘县引黄水量为7 400万m3。长江水利用方面，根据国务院批复的《南水北调工程东线总体规划》及山东省受水区分配的引江指标，莘县引江水量为1 880 万m3。此外，尚有部分徒骇河、马颊河及金堤河过境水量。综上，莘县地表水资源量为3 706 万m3，地下水资源量为14 700万m3，水资源总量为18 406万m3。

2.2 现状供用水情况

2.2.1 供水情况

根据《聊城市水资源调查评价》结果，2018 年莘县供水总量为22 089.8 万m3，详见表1。其中，地下水供水量11 561.2万m3。从莘县现状年供水结构情况看，地下水供水量占总供水量的51.6%。

表1 莘县2018年各类水源供水量万m3

2.2.2 各行业用水情况

莘县2018年水资源公报显示，2018年莘县地下水开发利用总量为11 561.2 万m3，其中农田灌溉用水7 358.2 万m3、林木渔畜用水690 万m3、工业用水1 318 万m3、居民生活用水1 625 万m3、生态环境用水110万m3，详见表2。

表2 莘县2018年各行业使用地下水水量万m3

综上，莘县2018 年地下水各行业用水占总用水量比例相对稳定，地下水占多年平均总用水量的53%左右，总体呈下降趋势，但近2 a 受降雨量偏枯影响，莘县浅层地下水开采使用量占比有所回升。莘县地下水多年利用总量及占比变化趋势，如图1所示。

图1 莘县地下水多年利用总量及占比变化趋势

2.3 水资源利用程度

莘县当地地表水多年平均水资源量为3 706万m3，地下水水资源量为1.47 亿m3。根据莘县地表水供水量计算当地地表水水资源开发利用率。2018 年，莘县当地地表水供水量为521.1 万m3，当地地表水年开发利用率为14.06%；浅层地下水开发利用量为11 387.9万m3，浅层地下水开发利用率为77.5%。可见，莘县当地浅层地下水开发利用程度偏高，而地表水开发利用程度相对较低，地表水还有相当的开发利用潜力。根据莘县2018年水资源公报，莘县人均用水量为203.87 m3，万元工业增加值用水量为9.02 m3，万元GDP 用水量为60.22 m3，农田灌溉每公顷用水量为2 914.35 m3。综合上述指标看，莘县用水效率总体偏低。

2.4 地下水超采

2.4.1 超采情况

地下水超采是指在一定时期地下水开采量超过地下水可开采量，造成地下水位持续下降，引发生态环境恶化或环境地质灾害的现象。莘县2018 年地下水超采情况，详见表3。

表3 地下水超采量统计

地下水超采区分浅层地下水超采区和深层承压水超采区，浅层地下水超采区又分为浅层地下水一般超采区和严重超采区；深层承压水超采区根据深层承压水“开采即为超采”的原则划定。浅层地下水一般超采区为限采区，浅层地下水严重超采区为禁采区，深层承压水超采区全部为禁采区。按此标准，莘县境内存在浅层地下水超采区和深层承压水超采区，划定在浅层超采区内的镇、办事处为燕塔办事处、莘州办事处、东鲁办事处、莘亭办事处、朝城镇、观城镇、大张家镇、古云镇、王庄集镇、张寨镇、董杜庄镇、俎店镇、妹冢镇、张鲁镇、大王寨镇、王奉镇、燕店镇、魏庄镇、河店镇、十八里铺镇。莘县境内均为深层承压水超采区，面积1 413 km2，涉及24个镇、办事处，深层承压水超采量较大区域主要集中在城区和古云工业园区。

2.4.2 超采原因

莘县是以种植业为主的农业大县，耕地面积9.33 万hm2，农业种植以小麦、玉米为主。2018 年，全县农作物总播种面积16.26 万hm2，这样的种植规模需要大量的水源作支撑。经统计分析，项目区多年平均径流深位于20～50 mm，表明该地区径流量小、水资源匮乏。此外，随着人们生活水平的不断提高而节水意识相对薄弱，水资源短缺问题日益加重，加之旱涝交替、连旱连涝频发，在一定程度上加剧了水资源供需矛盾。

2.4.3 超采产生的问题

区域内地下水超采改变了水资源补给和储存的下垫面条件，直接或间接地影响了生态环境，并引发了地面沉降、水质恶化等一系列生态环境问题。本文结合莘县及有关地下水资源开发、调度及优化配置的案例[1-8]，基于当前超采实际问题，从工程措施、机制保障措施两方面对莘县地下水资源应对策略进行探讨。

3 工程措施策略

3.1 加强引黄工程水源置换

在工程总体布局中，在徒骇河南部片区安排引黄工程水源置换。实施徒骇河南部片区治理工程，新（改）建节制闸10 座、分水闸3 座、涵闸7 座，同时组织实施县内干沟河道扩挖疏浚11.35 km。通过项目的实施，大幅增加了引黄灌溉尾水的拦蓄能力，进一步提高了引黄水资源的利用效率，改善了地下水入渗补给条件和项目区利用地表水进行灌溉的取水条件，置换了当地开采地下水水量，压减了该区域浅层地下水开采量。

3.2 新建马颊河务庄节制闸

马颊河在莘县流域面积为303.09 km2，占全县总面积的21.5%，上游分布有甘寨闸、马村闸、冢北闸3 个节制闸拦水工程，但并不能拦蓄务庄闸闸址处马颊河地表水，故需新建马颊河务庄节制闸。新建马颊河务庄节制闸和徒骇河南部片区治理工程实施后，每次最大可调蓄雨洪水354.17万m3，按年均调蓄2次雨洪资源考虑，年可调蓄雨洪水708.34万m3。这2 项工程的实施，大大增强了区域雨洪资源拦蓄能力，实现了地表水挖潜，改善了地下水入渗补给条件和项目区利用地表水进行灌溉的取水条件，充分调蓄了区域内雨洪资源用于农业灌溉，置换并压减了该区域浅层地下水开采量。

3.3 机井关停

对徒骇河南部片区15 眼浅井进行关停，实现了压采浅层地下水32.025 万m3。对地下水禁采区，不得开凿新的取水井，已有的取水井逐步关闭。对地下水限采区，一般不得开凿新的取水井，确需取用地下水的，通过核减现有地下水取水量进行合理配置。对依法需要封闭且年久失修、成井条件差或因混合开采导致污染的取水井，坚决予以填埋，对依法需要封闭但成井条件好、水质水量有保证的取水井予以封存备用，同时对深井采用提泵、断电、井口钢板焊接等方式进行封填。