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        保德縣地下水資源開發(fā)現(xiàn)狀與可持續(xù)利用對(duì)策

        2017-04-07 08:12:55翟召懷
        山西水利 2017年6期
        關(guān)鍵詞:水資源量用水量巖溶

        翟召懷

        (保德縣水資源管理委員會(huì)辦公室,山西 忻州 034000)

        水資源管理

        保德縣地下水資源開發(fā)現(xiàn)狀與可持續(xù)利用對(duì)策

        翟召懷

        (保德縣水資源管理委員會(huì)辦公室,山西 忻州 034000)

        地下水資源的開發(fā)影響著區(qū)域生態(tài)安全,如何實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,成為當(dāng)今社會(huì)亟待解決的一個(gè)難題。結(jié)合保德縣地下水資源及水資源利用現(xiàn)狀,針對(duì)其存在的問(wèn)題提出了可持續(xù)利用對(duì)策,為干旱區(qū)水資源及生態(tài)安全提供有益參考。

        地下水資源;可持續(xù)利用;保德縣

        1 概況

        保德縣位于山西省西北部,地形東高西低,北高南低,山川河流隨地形匯歸黃河,由于地面傾斜,植被稀疏,加之黃土巖性軟,抗蝕性能差,在強(qiáng)烈的地表徑流作用下,造成了十分發(fā)育的丘陵溝壑系統(tǒng)。全縣境內(nèi)有大小溝壑38 314條,溝壑密度為38條/km2,其中10 km以上的河溝有14條,5 km以上的有30條,1 km以上的有1 044條,1 km以下的有37 240條。

        根據(jù)氣象站資料,全縣多年平均降水量456.3 mm,且年際變化較大,年內(nèi)分配不均。全境屬溫帶大陸性氣候,春干、夏熱、秋涼、冬寒。多年平均氣溫8.8℃,最高氣溫37.2℃,最低氣溫-25.5℃,全年無(wú)霜期135~ 160天,風(fēng)沙多,蒸發(fā)量大,年平均風(fēng)速為2.8 m/s,最大風(fēng)速21 m/s,年相對(duì)溫度在51%左右,年平均水面蒸發(fā)量1 226.4 mm,最大凍土深度136 cm,年平均日照時(shí)數(shù)2 763.5 h。

        2 保德縣地下水資源

        保德縣處于呂梁山余脈西背斜,構(gòu)造線呈西北—東南方向。巖層傾斜平緩,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無(wú)火成巖活動(dòng),僅局部地區(qū)有些小褶曲和斷層。出露地層有:古生代的奧陶系、石炭系、二疊系;中生代的三疊系和新生代的第三系和第四系。

        2.1 地下水資源量

        根據(jù)保德縣水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告成果匯總,1956—2009年巖溶山區(qū)面積為566 km2,年水資源量為5 818.3萬(wàn)m3,一般山丘區(qū)面積為432.0 km2,地下水資源量為631.0萬(wàn)m3/a。保德縣地下水資源,即為一般山丘區(qū)、巖溶山區(qū)地下水資源量之和。

        全縣每年平均地下水資源量為6 449.2萬(wàn)m3,每年平均降水入滲補(bǔ)給量也為6 449.2萬(wàn)m3。

        2.2 地下水可采量

        根據(jù)《忻州市第二次水資源評(píng)價(jià)》保德縣的年巖溶水可開采總量為11 406萬(wàn)m3。

        根據(jù)《保德縣水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》及保德縣水文地質(zhì)條件和現(xiàn)狀開發(fā)利用能力,綜合確定一般山丘區(qū)孔隙、裂隙水的年可開采量為508.8萬(wàn)m3。地下水年可開采資源總量為11 914.8萬(wàn)m3。

        2.3 地下水資源特點(diǎn)

        2.3.1 巖溶水資源豐富

        保德縣巖溶地下水資源量為5 818.3 m3,占總地下水資源量的90.2%,由于特殊的地理環(huán)境決定了這一地下水資源特點(diǎn),地處天橋泉域的徑流和排泄帶,面朝黃河背靠天橋泉,巖溶地下水資源十分豐富,可大力發(fā)展巖溶資源開發(fā)利用工程。

        2.3.2 地下水資源利用率低

        全縣80年代地下水利用率僅為5%左右,到2011年地下水資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出全縣地下水用水量為1 070.32萬(wàn)m3,有效利用率達(dá)到了9%。2015年地下水用水量為1 321萬(wàn)m3,有效利用率達(dá)到了11%。存在較大的開發(fā)利用空間。

        2.3.3 地下水資源分布不均,需合理開發(fā)

        保德縣因降水及下墊面條件的差異,地下水蓄水性不同,造成了地下水資源分布不勻,縣境北部、東部受天橋泉域的影響,地下水非常豐富,南部是地下水最貧水地區(qū),主要以小量裂隙水方式存在,西部的黃河漫灘地區(qū)由黃河水補(bǔ)給。

        2.3.4 地下水資源水質(zhì)差別大

        地下水資源豐富的地方,全部是巖溶地下水,水質(zhì)好;地下水資源缺乏的地方,受黃河水質(zhì)和朱家川河、腰莊河、石塘河、小河溝河等河流水質(zhì)影響,淺層地下水容易被污染,水質(zhì)較差。

        3 地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

        全縣對(duì)地下水的開發(fā)利用是從1979年7月天橋水電站打第一眼深井開始,同年12月又在義門暖泉學(xué)校附近打180.95 m的深井一眼,1980年6—11月相繼在鐵匠鋪打成120 m以上深井4眼,為縣城居民的生活、生產(chǎn)用水提供了可靠水源。1985年4月又在我縣最缺水的窯洼鄉(xiāng)打了深井解決了石灰?guī)r地區(qū)的人畜吃水問(wèn)題,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,在2000—2009年期間煤礦、洗煤廠、水泥廠、鐵廠、焦化廠、火電廠的建設(shè),都以開采地下水為主,進(jìn)入大規(guī)模的規(guī)范化深井建設(shè),深井?dāng)?shù)量明顯提高,近年來(lái)全縣又實(shí)施了一村一井工程建設(shè),深井?dāng)?shù)量進(jìn)一步增加,地下水資源開發(fā)利用程度也隨之提高。

        截至2015年,全縣共有水井258眼,現(xiàn)狀供水能力1 321萬(wàn)m3。淺層地下水井57眼,占全縣水井總數(shù)的22.1%,供水能力為197.5萬(wàn)m3;深層承壓水水井201眼,占全縣水井總數(shù)的77.9%,供水能力為1 123.5萬(wàn)m3。

        2015年全縣地下水用水量為1 321萬(wàn)m3,占總用水量2235.53萬(wàn)m3的59%。其中:城鎮(zhèn)生活用水量155萬(wàn)m3,農(nóng)村用水量118萬(wàn)m3,工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量557.23萬(wàn)m3,公共用水量58萬(wàn)m3,農(nóng)業(yè)灌溉用水量301.47萬(wàn)m3,牲畜用水量107.3萬(wàn)m3,生態(tài)用水量24萬(wàn)m3。

        4 地下水資源開發(fā)利用面臨的環(huán)境問(wèn)題

        4.1 地下水位下降

        隨著水文地質(zhì)環(huán)境條件的改變,天橋泉域巖溶水位不斷下降,劉家畔長(zhǎng)觀孔巖溶水水位在2000年標(biāo)高為837.7 m,2015年巖溶水水位標(biāo)高為830.12 m,下降了7.58 m。在一般土石山丘區(qū),水位受降水影響較大,2000年馮家川在三處砂巖裂隙水供全村人畜飲用,2015年三處泉水全部干枯,水位下降約3 m。在煤碳覆蓋地區(qū)面積約174.15 km2,由于煤層開采后頂板發(fā)生垮落,形成冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶,使地下水與開采煤層之間隔水層被破壞,導(dǎo)致含水層水量漏失,水位下降,間接對(duì)被破壞含水層有水力聯(lián)系的其他含水層產(chǎn)生影響,造成水量有所減少,水位緩慢下降。

        4.2 水質(zhì)變化

        受工礦“三廢”和生活垃圾的排放及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的影響,巖溶地下水資源污染已明顯擺在我們面前,特別是2000—2010年煤炭資源大開發(fā),出現(xiàn)了大面積采煤漏水,以及無(wú)序排放,嚴(yán)重污染了地下水。2010—2015年中石油煤層氣勘探開采,生產(chǎn)等活動(dòng)造成地表水破壞嚴(yán)重,入滲后直接影響地下水水質(zhì)。還有是地下水開采管理缺失,打井技術(shù)不過(guò)關(guān)的施工隊(duì),在封井時(shí)沒(méi)封好,使地下水與煤層水相連通,出現(xiàn)部分深井嚴(yán)重污染,全縣的地下水不管是補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)、排泄區(qū)都不同程度受到污染,水質(zhì)逐漸下降,巖溶地下水主排泄點(diǎn)鐵匠鋪1986、1987年的水化學(xué)含量總體上變化不大,溶解性總固體基本在350~450 mg/L之間,按照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)均屬Ⅱ類地下水,2010年以來(lái),水質(zhì)已降低到Ⅲ類地下水的標(biāo)準(zhǔn),2016年對(duì)全縣工業(yè)企業(yè)的自備水源井進(jìn)行了水質(zhì)化驗(yàn),大部分企業(yè)各項(xiàng)指標(biāo)均符合地下水Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),PH值在7.55~8.01之間,總硬度在200.9~270.4之間,溶解性總固體在242~ 426之間,硫酸鹽在19.6~101.4之間,氯化物在9~ 22.7之間,且東部地區(qū)的企業(yè)水質(zhì)好于西部。只有神達(dá)望田煤業(yè)、神華神東保德煤礦、神東發(fā)電有限公司、世忻鐵路四家企業(yè)自備水井水質(zhì),屬Ⅲ類地下水,但部分指標(biāo)有超標(biāo),存在一定程度的污染。

        4.3 采煤對(duì)地下水的影響

        一是水資源量的減少;二是造成水質(zhì)的污染。全縣煤礦開采主要是8號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、13號(hào)煤層。8號(hào)煤層的開采,使下石盒子組內(nèi)的地下水會(huì)改變?cè)瓉?lái)的給排條件,使原來(lái)沿層間補(bǔ)給和排泄的地下水改變方向,變成以向下滲透為主的排泄,成為礦井充水的間接充水含水層。10號(hào)、11號(hào)、13號(hào)煤開采后可能影響到的頂板含水層主要是太原組灰?guī)r含水層,使太原組灰?guī)r含水層通過(guò)導(dǎo)水裂縫帶,滲入井下,轉(zhuǎn)化為礦坑排水。因此,采煤排水不僅疏干了淺層地下水,減少河川徑流,使寶貴的水資源轉(zhuǎn)化為礦坑水,而且對(duì)縣境內(nèi)水資源造成了嚴(yán)重的污染。

        5 地下水資源持續(xù)利用保護(hù)管理措施

        5.1 嚴(yán)格落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度

        制定了《保德縣實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度2016—2020年目標(biāo)和工作計(jì)劃》,確定了“三條紅線”具體指標(biāo),嚴(yán)格規(guī)劃管理和水資源論證,嚴(yán)格控制區(qū)域取用水總量,嚴(yán)格實(shí)施取水許可,嚴(yán)格水資源有償使用,嚴(yán)格地下水管理和保護(hù),強(qiáng)化水資源統(tǒng)一調(diào)度,全面加強(qiáng)節(jié)約用水管理,強(qiáng)化用水定額管理,加快推進(jìn)節(jié)水技術(shù)改造,嚴(yán)格水功能區(qū)監(jiān)督管理,加強(qiáng)飲用水源保護(hù),推進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù),建立水資源管理責(zé)任和考核健全水資源監(jiān)控體系,完善水資源管理體制,完善水資源投入機(jī)制,健全政策法規(guī)和社會(huì)監(jiān)督機(jī)制。

        5.2 加強(qiáng)節(jié)約用水,建設(shè)節(jié)水型社會(huì)

        將建立節(jié)水型社會(huì)納入社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo),同時(shí)要做好節(jié)水規(guī)劃,水資源管理,水資源保護(hù)等工作,在農(nóng)村著力構(gòu)建高效節(jié)水農(nóng)業(yè)體系,大力推廣管灌、滴灌、噴灌等高新節(jié)水技術(shù),推進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,形成農(nóng)業(yè)節(jié)水的高起點(diǎn)、新技術(shù)、大規(guī)模、效益好的高效節(jié)水農(nóng)業(yè)格局;工業(yè)企業(yè)開展以提高水的重復(fù)利用率,降低排水率,改善傳統(tǒng)工藝,推廣應(yīng)用節(jié)水新工藝,杜絕跑冒滴為重點(diǎn)的高效節(jié)水工藝;城鄉(xiāng)居民開展以更換節(jié)水型器具,降低用水成本為重點(diǎn)的節(jié)水型城鄉(xiāng)生活體系,全方位,深層次的落實(shí)節(jié)約用水。

        5.3 依法實(shí)施泉域水資源保護(hù),加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)

        根據(jù)《山西省泉域水資源保護(hù)條例》的要求,依法對(duì)天橋泉域水資源進(jìn)行保護(hù),加強(qiáng)我縣鐵匠鋪水源地的保護(hù)和安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè),強(qiáng)化鐵匠鋪飲用水源就急管理,制定了《保德縣飲用水水源地突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案》,提高應(yīng)急處置能力。

        在泉域上游的供給區(qū)以及排洪區(qū),加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè),開展鐵匠鋪水源地保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的水生態(tài)建設(shè),推進(jìn)采煤區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)水生態(tài)修復(fù),實(shí)現(xiàn)市政府提出的“河水長(zhǎng)清,地下水穩(wěn)、甘泉涌流”的目標(biāo),要把水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與保護(hù)作業(yè)落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。

        5.4 建立健全水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

        建立健全水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),加強(qiáng)水功能區(qū)和地下水的水質(zhì)水量水位監(jiān)測(cè)能力建設(shè),同時(shí)還要加強(qiáng)取水排水入河湖排污口計(jì)量監(jiān)控設(shè)施建設(shè),建立完善“三條紅線”控制監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),全面提高監(jiān)控、預(yù)警和管理能力,并及時(shí)發(fā)布水資源公報(bào)等信息,要求所有工業(yè)企業(yè)的污水處理系統(tǒng)全部安裝計(jì)量設(shè)施,保證污水不外排,所有自備水源井安裝監(jiān)控設(shè)備,嚴(yán)格按規(guī)定繳納水資源費(fèi),取水單位和個(gè)人應(yīng)按法律法規(guī)規(guī)定,在取水口安裝經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格的取水計(jì)量設(shè)施,并納入全省水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng);同時(shí)應(yīng)當(dāng)保證取水計(jì)量設(shè)施的正常運(yùn)行;發(fā)生故障的,應(yīng)當(dāng)及時(shí)修復(fù)或更換,不得擅自改裝或故意損壞取水計(jì)量設(shè)施。

        TV213

        C

        1004-7042(2017)06-0005-02

        翟召懷(1961-),男,1988年畢業(yè)于山西水利職工大學(xué)水資源管理專業(yè),工程師。

        2017-04-18;

        2017-05-26

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