李 莉，吳道祥，楊遠(yuǎn)杰，張 弓，華仁兵

（合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院,合肥 230009）

淮北市位于安徽省淮北平原北部，由于距離淮河的主干流較遠(yuǎn)，其水資源比較貧乏,是安徽省缺水地區(qū)之一。國(guó)內(nèi)已有不少學(xué)者對(duì)淮北市的水資源利用狀況進(jìn)行了研究，提出了水資源可持續(xù)利用的看法與對(duì)策，但針對(duì)其地下水資源的利用研究較少。而淮北市的地下水是該區(qū)主要的供水水源，由于長(zhǎng)時(shí)間對(duì)巖溶水超采嚴(yán)重，導(dǎo)致地下水降落漏斗不斷擴(kuò)大。因此，合理利用和保護(hù)該地區(qū)的地下水資源，對(duì)維持該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 淮北市概況

1.1 自然概況

淮北市位于安徽北部，地處蘇、魯、豫、皖四省交界，華東地區(qū)腹地?；幢笔械貏?shì)由西北向東南呈緩緩傾斜，海拔在15～40m之間，坡降為萬(wàn)分之一，主要地形包括低山丘陵、山間盆地和沖積平原。其中平原主要分布于區(qū)內(nèi)的中南部地區(qū)，面積2383km2，平均海拔在22.5～32.0m 之間。屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降水量844.3mm 。新汴河、王引河、新濉河3條季節(jié)性河流自北向南流經(jīng)本區(qū)。適量的降水，發(fā)育的河網(wǎng)及裸露的低山和廣大平原構(gòu)成了良好的自然地理環(huán)境，是地下水形成的基本要素［1］。

1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀

淮北下轄濉溪縣和相山、杜集、烈山3個(gè)區(qū)，面積2741km2，其中市轄3 區(qū)面積543km2，濉溪縣面積2198km2。截至2010年底，全市共有人口220.3萬(wàn)人，人口密度804人/km2，為全國(guó)平均人口密度6倍左右。

淮北位處淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)中心位置，是經(jīng)濟(jì)區(qū)的商務(wù)和流通中心，同時(shí)是安徽省重要的煤電和化工產(chǎn)業(yè)基地。從工業(yè)方面看，是以煤炭和火電為主的工業(yè)城市，建市多年來(lái)，逐步形成了煤炭、電力、紡織、釀酒4大行業(yè)為支柱，輕工、建材、化工、冶金、機(jī)械、電子、醫(yī)藥等行業(yè)共同發(fā)展的工業(yè)格局?；幢笔械牡V產(chǎn)資源豐富，以煤炭資源為主。在“十二五”期間以煤炭資源為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，已使淮北市成為中國(guó)重要的能源、農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)、紡織品出口及箔材加工基地。目前，隨著淮北市全面推進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程，人口規(guī)模正持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)水資源的需求將進(jìn)一步增加。

2 水資源現(xiàn)狀分析

2.1 水資源可利用量分析

淮北市多年平均水資源總量8.341億m3，其中地表水資源量3.951 億m3、淺層地下水降雨入滲補(bǔ)給量4.791億m3，地下水資源占總水資源量的61.64%，淺層地下水可開(kāi)采量2.878億m3，巖溶裂隙水的可開(kāi)采量0.828億m3，除去重復(fù)計(jì)算量，每年地下水的可開(kāi)采量3.208億m3。相對(duì)于地表水來(lái)說(shuō)比較豐富，所以形成以地下水供給為主的局面：①開(kāi)采中深層巖溶裂隙地下水為主的工業(yè)生產(chǎn)、城市生活用水；②開(kāi)采淺層地下水和地表水為主的農(nóng)田灌溉、林牧漁業(yè)、生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水［2］。

2010年人均水資源量275m3，低于國(guó)際通用人均500 m3的極度缺水地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，因此淮北市屬于資源型缺水為主的資源型、工程型和水質(zhì)型缺水城市。

2.2 水環(huán)境分析

淮北市地表水系較為發(fā)育，屬于淮河洪澤湖水系，自北向南依次分布有閘河、龍岱河、肖濉新河、王引河、南沱河、澮河、澥河等河流，水流由西北流向東南注入洪澤湖，主干河道總長(zhǎng)378km，兩岸配套大溝140余條，河道平均寬度50～60m。北部的閘河、龍岱河、肖濉新河等均為季節(jié)性河流，一般偏旱及干旱年份及枯水季節(jié)常常干枯見(jiàn)底，偏豐及豐水年份及汛期洪水泛濫，洪澇旱災(zāi)較為嚴(yán)重，降水量年際年內(nèi)變化大使河流可利用量不足。中南部的南沱河、澮河等面積較大，地表水資源相對(duì)較豐富，但實(shí)際可供水量小于地表水資源總量?；幢笔袦\層地下水、巖溶裂隙水開(kāi)采不均，地下水資源沒(méi)有充分利用。全市河道設(shè)有節(jié)制閘14座，蓄水總庫(kù)容4790萬(wàn)m3，興利庫(kù)容3610萬(wàn)m3；大、中溝上建有涵閘251處，蓄水總庫(kù)容2550萬(wàn)m3，興利庫(kù)容1780萬(wàn)m3。2010年澮河、南沱河、蕭濉新河、龍岱河等污染較重，閘河水質(zhì)較好。華家湖、楊莊礦和劉橋二礦沉陷區(qū)及東湖公園水質(zhì)較好；而朔里礦、張莊礦、海孜礦和北陳莊沉陷區(qū)以及龍湖、乾隆湖等，水質(zhì)較差。淺層地下水普遍達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，巖溶水水質(zhì)普遍優(yōu)良。

3 地下水資源利用存在的問(wèn)題

3.1 地下水開(kāi)發(fā)利用不合理

淮北市作為皖北地區(qū)的中心城市和全國(guó)重要的能源基地，境內(nèi)無(wú)穩(wěn)定的地表水資源可供利用。城市生活和絕大部分工業(yè)用水單一依靠地下水資源，地下水資源的開(kāi)發(fā)和利用先天不足，超量開(kāi)采，地下水位持續(xù)下降，形成了區(qū)域性的地下水漏斗區(qū)，導(dǎo)致城市用水日趨緊張。

（1）深層地下水嚴(yán)重超采，地下水位逐年下降，其影響范圍已涉及到規(guī)劃區(qū)整個(gè)深層地下水分布區(qū)域。據(jù)現(xiàn)有資料，淮北市水源地地下水開(kāi)采A級(jí)儲(chǔ)量為19.17萬(wàn)m3/d，B級(jí)儲(chǔ)量?jī)H為8.5萬(wàn)m3/d，而巖溶水開(kāi)采量從20世紀(jì)70年代中期的4萬(wàn)m3/d增長(zhǎng)到目前的30萬(wàn)m3/d。嚴(yán)重超采使水源地中心地下水水位大幅下降，形成的降落漏斗中心水位標(biāo)高最低已達(dá)-18.23m，水位年均下降1.5～2.0m［2］。

近20年來(lái)，淮北市地下水位呈持續(xù)下降趨勢(shì)，到2008年淮北市地下水降落漏斗面積已達(dá)280km2，影響波及整個(gè)巖溶裂隙水分布區(qū)。如果繼續(xù)開(kāi)采，將導(dǎo)致巖溶塌陷和地面沉降等一系列環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

（2）嚴(yán)重超采深層地下水造成上覆孔隙水位下降，孔隙水被疏干后，大范圍的農(nóng)用機(jī)井、手壓井抽不出水，造成人畜飲水困難，而漏斗區(qū)內(nèi)農(nóng)用淺井逐步被深井所取代，深井越打越多，而抽取的水量卻越來(lái)越少。

（3）開(kāi)采地下水的條件惡化，水資源迅速消耗，地下水位大幅下降，破壞了水資源與周圍介質(zhì)平衡，日益惡化地下水質(zhì)。

3.2 水污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡化

水資源受到嚴(yán)重污染不能繼續(xù)作為供水水源也是出現(xiàn)供水不足局面的重要原因。2009年淮北市市區(qū)工業(yè)廢水排放量1749.45萬(wàn)t，工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)量1720.53萬(wàn)t。由于雨洪及污水分排工程系統(tǒng)不配套，廢水排放到河流及蓄水洼地后，和雨水交織在一起流入河流及低洼地中。城市附近的河流或河段已多成為排污溝渠，并且污水下滲，污染地下水源。城市地區(qū)的地表水和地下水已嚴(yán)重惡化。嚴(yán)重的水污染問(wèn)題不僅使水資源無(wú)法使用，也污染農(nóng)產(chǎn)品，嚴(yán)重影響人民健康。同時(shí)，過(guò)度開(kāi)量地下水和地表水的嚴(yán)重污染及其功能的喪失，形成地下水位快速下降和漏斗規(guī)模擴(kuò)大的惡性循環(huán)。

3.3 水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，工業(yè)城鎮(zhèn)生活及農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力較大

淮北市水資源開(kāi)發(fā)利用水平不高、利用效率較低。在2009年淮北市的用水構(gòu)成中，所占比例最重的是居民家庭用水和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)用水。居民家庭生活用水方面,人們節(jié)水觀念淡薄，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)用水中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，主要表現(xiàn)為灌溉方式落后，灌溉水的有效利用系數(shù)小，單位水資源生產(chǎn)率低；工業(yè)生產(chǎn)方面，浪費(fèi)水現(xiàn)象很普遍，表現(xiàn)為中水回用率低，節(jié)約用水工作還不完善。

3.4 水資源監(jiān)測(cè)工作滯后，管理水平低

近年來(lái)，淮北市水資源管理工作開(kāi)始走上法制化軌道，政府相繼出臺(tái)了一系列水資源管理法規(guī)，但由于某些方面問(wèn)題導(dǎo)致在水資源管理中仍不能實(shí)現(xiàn)真正的城鄉(xiāng)水務(wù)一體化，造成“管水源地不管供水”、“管污水排放不管污水處理”、“管污水處理不管回用”等現(xiàn)狀，嚴(yán)重影響了地表水與地下水的有機(jī)結(jié)合、地表水與地下水統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一分配、污水資源化方案的實(shí)施。在征收水資源費(fèi)管理上，城市公共供水和一些用水大戶不能按時(shí)足額交納水資源費(fèi)，造成水資源費(fèi)大量流失。另外，水的價(jià)格與其價(jià)值嚴(yán)重背離，優(yōu)質(zhì)水價(jià)低于污水處理成本，這種價(jià)格倒掛現(xiàn)象的存在，不利于分質(zhì)供水方案的實(shí)施。

4 地下水資源利用問(wèn)題解決對(duì)策

4.1 在塌陷區(qū)增加調(diào)控庫(kù)容

4.1.1 缺少地表水的調(diào)蓄空間

豐水期產(chǎn)生的地表徑流大多白白流走，無(wú)法儲(chǔ)存。然而淮北市南界有隔水的宿北斷層，巖溶裂隙發(fā)育而成的含水層從東北向接收降水補(bǔ)給在斷層外賦集，在地質(zhì)構(gòu)造上已經(jīng)形成較為完整的儲(chǔ)水構(gòu)造即天然地下水庫(kù)。同時(shí)地下水超采形成的降落漏斗及采煤沉陷區(qū)都為水資源提供了滯蓄空間，為水資源開(kāi)發(fā)利用與優(yōu)化調(diào)度創(chuàng)造了條件，因此可以通過(guò)必要的工程技術(shù)手段，連片串通這些區(qū)域，并與附近河流連為一體。同時(shí)建成平原區(qū)人工湖泊，最大限度地?cái)r蓄地表徑流，并合理利用這些區(qū)域的蓄水功能。另外，可以通過(guò)增加地表植物的覆蓋率，即植樹(shù)造林，在延長(zhǎng)雨水及地表水在地表滯留時(shí)間的同時(shí)，提高水頭壓力，增強(qiáng)地表水與地下水之間聯(lián)系，間接增加地下水資源量。

4.1.2 降落漏斗形成增加蓄水空間

可截取更多的地下水徑流量，也可以更多地接受地表水入滲補(bǔ)給，從而增加地下水可開(kāi)采量，對(duì)于降落漏斗塌陷區(qū)進(jìn)行回灌。

4.1.3 雨水、廢水收集

經(jīng)過(guò)處理，回灌至地下的蓄水空間，待枯水期時(shí)抽取并利用。人工回灌既可以緩解地下水嚴(yán)重超采所造成的生態(tài)不平衡和環(huán)境地質(zhì)等一系列問(wèn)題，同時(shí)也是解決淮北市水資源短缺的一項(xiàng)有效措施。

4.1.4 以暴雨形式出現(xiàn)

淮北市年內(nèi)降水量最大連續(xù)4個(gè)月降水量出現(xiàn)于6～9月，占年降水量70%以上。通過(guò)修建蓄水建筑物，將其引入地下水庫(kù)。采礦沉陷區(qū)的礦井廢水也可以通過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒等進(jìn)行處理，到達(dá)水質(zhì)要求。經(jīng)井下水倉(cāng)初步沉淀后,水質(zhì)基本上不含有毒物質(zhì)，稍加處理后人工回灌井中，利用土壤自靜能力，可達(dá)到污水處理和資源再利用的雙重目的［1］。

4.2 節(jié)水措施

4.2.1 工業(yè)污水處理回用工程措施

淮北市是能源城市，工業(yè)用水占城市總用水量的82%。應(yīng)采取循環(huán)用水措施，提高重復(fù)利用率。2008年3月市污水處理廠二期正式建成運(yùn)行，濉溪縣污水處理廠、劉橋污水處理廠進(jìn)水試運(yùn)行。充分利用污水廠尾水，建成尾水再生回用工程，經(jīng)過(guò)深度處理使出水總體達(dá)到火電廠循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿足城市生態(tài)景觀和市政回用的要求［3］。工業(yè)耗水大戶應(yīng)推廣使用工業(yè)節(jié)水、“零排放”、廢水資源化和中水回用等新技術(shù)，逐漸用中水或地表水替換地下巖溶水。

4.2.2 農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃

2001～2005年以來(lái)，淮北市的節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的50%。灌溉節(jié)水是通過(guò)減少灌溉渠系（管道）輸水過(guò)程中的水量發(fā)與滲漏損失，來(lái)提高農(nóng)田灌溉水的利用率，主要有節(jié)水型地面灌、小白龍、涌泉灌、滲灌、噴灌、微噴灌、滴灌等。

農(nóng)田應(yīng)發(fā)展低壓管道輸水灌溉技術(shù)和渠道襯砌防滲技術(shù)。果樹(shù)、經(jīng)濟(jì)林、溫室大棚等農(nóng)業(yè)設(shè)施應(yīng)大力普及滴灌、精確灌溉技術(shù)。農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)措施主要包括田間節(jié)水灌溉、農(nóng)藝節(jié)水、調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高土壤水分調(diào)蓄能力等技術(shù)；農(nóng)業(yè)節(jié)水管理措施包括研究和制定合理的水價(jià)政策，實(shí)行水資源的統(tǒng)一管理，制定節(jié)水灌溉的政策法規(guī)，加強(qiáng)組織管理、宣傳教育并推廣節(jié)水灌溉技術(shù)等管理措施［4］。

4.2.3 城市生活節(jié)水措施

加強(qiáng)公共建筑和住宅節(jié)水設(shè)施建設(shè)，全面推行使用節(jié)水器具改善城市生活用水管網(wǎng)，降低管網(wǎng)漏失率。自來(lái)水管網(wǎng)更新改造后，年均可節(jié)水147.7萬(wàn)元。同時(shí)提高居民節(jié)水意識(shí)，實(shí)行計(jì)劃用水和定額管理，加強(qiáng)節(jié)水宣傳與教育，建設(shè)節(jié)水型社會(huì)［5］。

4.3 健全配套法規(guī)政策，改革水資源管理體制

針對(duì)目前水資源的管理規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的薄弱現(xiàn)狀，制定并規(guī)范落實(shí)供水、用水、節(jié)水和水資源保護(hù)及管理的一系列規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以水資源的可持續(xù)利用保障淮北市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。其主要指導(dǎo)思想是建立全市水資源供需平衡、防洪蓄洪及水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的城鄉(xiāng)統(tǒng)一的管理體制，并逐步建立3個(gè)補(bǔ)償機(jī)制：即誰(shuí)消耗水量誰(shuí)補(bǔ)償，誰(shuí)污染水質(zhì)誰(shuí)補(bǔ)償，誰(shuí)破壞水生態(tài)環(huán)境誰(shuí)補(bǔ)償；同時(shí)利用補(bǔ)償機(jī)制逐步建立恢復(fù)機(jī)制：即保證水量供需平衡，保證水質(zhì)達(dá)到需水標(biāo)準(zhǔn)，保證水環(huán)境與生態(tài)達(dá)到要求。集中統(tǒng)一管理全市一切水事行為，包括蓄水、供水、用水、節(jié)水、排水、污水處理及回用、防洪、水資源保護(hù)等。實(shí)行計(jì)劃取水，全面推行取水許可制度，強(qiáng)化節(jié)約用水，建設(shè)節(jié)水型城市。

5 結(jié)語(yǔ)

合理規(guī)劃、開(kāi)發(fā)和使用水資源是實(shí)現(xiàn)淮北市工農(nóng)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從淮北市的實(shí)際情況出發(fā)，實(shí)行多種水源的優(yōu)化分配，提高污水處理回用率，盡快進(jìn)行人工回灌，協(xié)調(diào)地表水與地下水的調(diào)蓄，促進(jìn)水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和水環(huán)境生態(tài)修復(fù)的良性循環(huán)［6］，實(shí)現(xiàn)淮北市經(jīng)濟(jì)與水資源利用的同步發(fā)展。

［1］趙宏海.淮北市地下水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的探討［J］.地下水,2002,24（3）：154-156 .

［2］牛軍安,袁明菊.淮北市水資源現(xiàn)狀與可持續(xù)利用［J］.中國(guó)水利,2010（11）:40-41 .

［3］陳見(jiàn),李俊,王明.淮北市污水處理廠中水回用工程的設(shè)計(jì)［J］.中國(guó)給水排水,2010,26（10）:73-75.

［4］李瑞,吳亞軍.淮北市水資源狀況及節(jié)水措施研究［J］.治淮,2008（11）：10-12.

［5］牛永紅,張?jiān)迄i,孫義奎.水資源問(wèn)題及可持續(xù)利用對(duì)策研究［J］.內(nèi)蒙古水利,2008（4）：62-63.

［6］徐智敏,孫亞軍,劉沂軒,等.徐州市水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及可持續(xù)利用研究［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2008，16（3）：38-41.