宋連瑞，馬 琳

(濱州市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山東 濱州 256600)

濱州市位于山東省北部，土地總面積9660km2，是魯西北三大城市群之一，我國(guó)重要的棉糧產(chǎn)區(qū)。2015年全市人口392.13萬(wàn)人，生產(chǎn)總值2470.10億元，耕地面積595.07萬(wàn)畝。近年來(lái)，濱州市成為黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)、山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、城市化進(jìn)程加快，用水需求不斷增長(zhǎng)，無(wú)序開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致地下水超采嚴(yán)重，深層地下水超采造成了地面沉降、地下水位下降、水生態(tài)環(huán)境惡化等一系列生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題。對(duì)今后水資源可持續(xù)利用、生態(tài)文明建設(shè)將會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，全面治理地下水超采工作刻不容緩。

1 地下水資源狀況

濱州市屬黃河下游黃泛平原區(qū)，地下水類型主要為松散巖類孔隙水，按照埋藏條件分為淺層地下水(潛水)和深層地下水(承壓水)。濱州市多年平均淺層地下水資源量為6.53億m3，其中小清河以南淺層地下水資源量2.91億m3，呈片狀分布，埋深為1～3m；魯北平原區(qū)淺層地下水和黃河干流區(qū)淺層地下水資源量為3.62億m3，受古河道制約，呈帶狀分布，埋深為1～8m。咸水、微咸水分別位于濱州市境內(nèi)北部、中部，總分布面積5378.8km2，這部分地下水可作為非常規(guī)水源開(kāi)發(fā)利用，不計(jì)入當(dāng)?shù)氐叵滤砷_(kāi)采量。承壓水全市范圍均有分布，總體趨勢(shì)從南向北、從西南向東北逐漸增厚，承壓水不作為常規(guī)水源開(kāi)發(fā)利用，只作為應(yīng)急后備水源對(duì)待，因此可開(kāi)采量為零，不計(jì)入當(dāng)?shù)氐叵滤Y源量。地下水資源總量即淺層地下水資源量6.53億m3。

根據(jù)最嚴(yán)格的水資源管理制度，2015年度水資源管理控制目標(biāo)為1.86億m3，占地下水資源總量的28.5%。

2 地下水開(kāi)采現(xiàn)狀

2.1 地下水超量總體呈下降趨勢(shì)

濱州市2001年地下水開(kāi)采量為5.07億m3，至2015年降至1.93億m3，近五年平均開(kāi)采量1.8億m3，為過(guò)去十年的57%，地下水開(kāi)采量趨勢(shì)如圖1所示。

圖1 2001—2015年地下水開(kāi)采量趨勢(shì)圖

目前，地下水開(kāi)采量占供水總量的12%，是當(dāng)?shù)刂匾墓┧矗叵滤鳛閼?zhàn)略儲(chǔ)備用水意義重大。

2.2 深層地下水超采嚴(yán)重，地下水位持續(xù)下降

全市深層地下水超采面積7652km2，占版圖面積的79%，多年平均開(kāi)采量(即超采量)為0.44億m3。深層地下水主要用于工業(yè)用水，隨著工業(yè)用水逐年增大，承壓水持續(xù)處于超采狀態(tài)，導(dǎo)致承壓水位持續(xù)下降，自2001年以來(lái)達(dá)到1～3m/a，根據(jù)觀測(cè)，2015年濱州市濱城區(qū)深層地下水頭埋深達(dá)到91.9m。

2.3 淺層地下開(kāi)采總量滿足控制指標(biāo)，僅局部存在超采，地下水位趨于平穩(wěn)

淺層地下水主要用于農(nóng)業(yè)灌溉，近五年平均開(kāi)采量1.36億m3，滿足地下水控制指標(biāo)要求。淺層地下水超采區(qū)面積577.47km2，占國(guó)土面積的6.0%，主要集中在黃河南部地區(qū)。地下水水位變化趨勢(shì)自2001年以來(lái)總體上分兩個(gè)階段：一是自2001年至2011年，這一時(shí)期地下水位普遍呈下降趨勢(shì)，淺層地下水埋深加大；第二個(gè)階段是2012年至今，淺層地下水位呈平穩(wěn)或上升趨勢(shì)。

3 地下水超采導(dǎo)致的生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題

3.1 沉降區(qū)面積持續(xù)擴(kuò)大，沉降量加大

深層水地下水的開(kāi)采造成水位下降而引起含水層和弱透水土層有效應(yīng)力增加，造成地面沉降。據(jù)觀測(cè)，2015年以濱州市濱城區(qū)為中心，大于100mm的沉降區(qū)面積為117km2，中心點(diǎn)沉降量達(dá)到187.7mm；以博興縣城東為中心大于150mm的沉降區(qū)面積為19km2，中心點(diǎn)沉降量達(dá)到174.7mm(沉降期為39個(gè)月)。地面沉降造成局部地面、房屋出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。

3.2 加劇了地表污水的下滲及地下水的污染

隨著工業(yè)“三廢”排放量的加大，農(nóng)藥和化肥的不合理使用以及生活污水排放加大，地表水受到不同程度污染，造成納污河流水質(zhì)惡化。由于地下水位下降，導(dǎo)致濱州市境內(nèi)河水位均高于淺層地下水位，河水直接補(bǔ)給淺層地下水造成淺層地下水污染，再經(jīng)承壓層頂板進(jìn)入深層含水層，使得深層地下水也受到不同程度的污染。據(jù)觀測(cè)統(tǒng)計(jì)，相較于20世紀(jì)80年代硝酸根、亞硝酸根、氯化物和硫酸根含量大幅升高，以硝酸根為例，20世紀(jì)80年代淺層地下水中硝酸根含量小于2mg/L，局部在20～30mg/L，至2015年硝酸根含量大于30mg/L的面積增加了1100km2，局部達(dá)到265mg/L。

4 造成地下水超采的原因

4.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，需水量急劇增加

濱州市耕地面積595.07萬(wàn)畝，是全國(guó)重要的棉糧產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉需水量大，普遍存在灌溉保證率低的問(wèn)題。2015年農(nóng)業(yè)灌溉實(shí)際用水10.2億m3，50%保證率下農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)計(jì)需水量為14.2億m3，灌溉缺水4.0億m3。

城市化經(jīng)濟(jì)處于快速發(fā)展時(shí)期，工業(yè)園區(qū)規(guī)模發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程快，導(dǎo)致工業(yè)和生活用水需水量急劇增加。以濱州市為例，2001—2015年，GDP從306.5億元提高至2355.3億元，城市化率從21.9%提高至54.6%。濱州市目前仍處于全面快速發(fā)展期，需水量會(huì)進(jìn)一步加大。

4.2 補(bǔ)給水量減少，補(bǔ)采失衡

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，氣溫升高、降雨減少、蒸發(fā)量增大導(dǎo)致雨洪水資源減少；另外，由于濱州市緊鄰渤海，過(guò)境河道多由境內(nèi)入海，過(guò)境河道中上游由于修建了大量水庫(kù)、蓄水塘壩等蓄水工程，雨洪水經(jīng)上游河道層層攔蓄，導(dǎo)致下游流量大大減少，甚至斷流，造成境內(nèi)地下水補(bǔ)給量減少。

4.3 用水結(jié)構(gòu)不合理

現(xiàn)階段用水的總體結(jié)構(gòu)是：過(guò)度使用黃河水和地下水，分配長(zhǎng)江水缺乏配套蓄水工程無(wú)法利用，地表水利用率低，污水回用剛剛起步。濱州市2015年總用水量為14.96億m3，其中黃河水和地下水用水量占總量的80.3%，均超過(guò)控制指標(biāo)。用水結(jié)構(gòu)不合理是造成地下水超采的主要原因。

4.4 缺乏監(jiān)督管理

長(zhǎng)期以來(lái)，由于國(guó)家缺乏有關(guān)限制地下水開(kāi)發(fā)的法律、法規(guī)，地方政府沒(méi)有出臺(tái)相關(guān)管理制度，地下水開(kāi)采處于無(wú)序狀態(tài)，截至2015年底，全市共有深層承壓水開(kāi)采井371眼，平均年開(kāi)采量4410萬(wàn)m3。

5 綜合治理措施

根據(jù)深層地下水“開(kāi)采即為超采”的劃定原則，深層承壓地下水原則上只能作為應(yīng)急和戰(zhàn)略儲(chǔ)備水源，深層地下水超采區(qū)全部劃為禁采區(qū)。按照“總量控制、節(jié)水優(yōu)先、統(tǒng)籌調(diào)配、系統(tǒng)治理”的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況分析，提出如下治理措施。

5.1 壓減淺層水和封存承壓水

(1)壓減淺層地下水

在5年左右時(shí)間內(nèi)，將現(xiàn)狀淺層地下水超采量全部壓減，城市自來(lái)水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)淺層地下水取水井全部關(guān)停。井灌區(qū)通過(guò)節(jié)水灌溉、地表水源替代等措施壓減地下水開(kāi)采量。

(2)封存承壓水

根據(jù)置換水源配套工程的先后順序，用10年左右時(shí)間，逐步對(duì)現(xiàn)狀承壓井全部封存。對(duì)深層承壓水井采取永久填埋和封存?zhèn)溆脙煞N封井方式封存。永久填埋承壓井采用黏土球回填井孔，井口采用混凝土封堵；封存?zhèn)溆贸袎壕捎瞄y門封井控制，僅供應(yīng)急時(shí)開(kāi)啟使用。

5.2 水源置換

堅(jiān)持“先外調(diào)水、后當(dāng)?shù)厮?，先地表水、后地下水，先非常?guī)水、后優(yōu)質(zhì)水”的水資源優(yōu)化配置原則，充分利用水網(wǎng)工程，實(shí)現(xiàn)外調(diào)水、當(dāng)?shù)氐乇硭?、地下水、非常?guī)水“四水”聯(lián)合調(diào)度，置換地下水超采水量。

(1)加快雨洪資源利用工程建設(shè)

加快實(shí)施新建水庫(kù)及增容、河道閘壩攔蓄及河湖水系連通等雨洪資源利用工程建設(shè)。加強(qiáng)水庫(kù)蓄水控制運(yùn)用，充分滯蓄汛期雨洪資源；加強(qiáng)庫(kù)庫(kù)、庫(kù)河聯(lián)合調(diào)度，切實(shí)增強(qiáng)流域整體防洪能力和雨洪水資源攔蓄利用能力。經(jīng)估算，可置換地下水量1000萬(wàn)m3。

(2)建設(shè)完成南水北調(diào)配套工程

為合理調(diào)蓄利用引江水量，通過(guò)新建水庫(kù)，同時(shí)利用原有沿線水庫(kù)進(jìn)行蓄水調(diào)蓄，將長(zhǎng)江水輸送至地下水超采區(qū)，替代地下水。經(jīng)估算，可置換承壓水1600萬(wàn)m3。

(3)實(shí)施引黃供水提升工程

根據(jù)調(diào)查計(jì)算，通過(guò)對(duì)水庫(kù)壩體與壩基防滲、護(hù)坡維修加固、修建防浪墻等措施進(jìn)行擴(kuò)建、加固，提升引黃調(diào)蓄能力，經(jīng)過(guò)水庫(kù)調(diào)蓄，可置換深層地下水量950萬(wàn)m3。

(4)積極推進(jìn)非常規(guī)水利用

鼓勵(lì)再生水回用，加快推進(jìn)城鄉(xiāng)污水處理及再生水回用工程設(shè)施建設(shè)，逐步提高污水集中處理率和再生水回用率，加快推進(jìn)全市污水處理廠及再生水利用設(shè)施建設(shè)，并配套完善現(xiàn)有污水處理廠再生水利用設(shè)施。積極推動(dòng)海水利用，可將淡化海水作為企業(yè)生產(chǎn)用水和城鎮(zhèn)居民生活用水的補(bǔ)充水源。電力、化工、石化等行業(yè)大力推廣直接利用海水作為循環(huán)冷卻水，以節(jié)約大量淡水資源。據(jù)估算至2020年非常規(guī)水回用量900萬(wàn)m3可用于置換深層地下水。

通過(guò)以上措施共計(jì)可置換深層地下水4450萬(wàn)m3，基本滿足置換水量要求。

5.3 控采限量

根據(jù)用水總量分配控制指標(biāo)，劃定地下水位黃、橙、紅警戒線，實(shí)行預(yù)警管理。嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)項(xiàng)目水資源論證制度，對(duì)未進(jìn)行水資源論證或水資源論證未通過(guò)的建設(shè)項(xiàng)目，審批機(jī)關(guān)不得批準(zhǔn)取水許可。嚴(yán)格規(guī)范地下水取水許可審批管理，對(duì)取用地下水總量已達(dá)到或超過(guò)控制指標(biāo)的地區(qū)，暫停審批其建設(shè)項(xiàng)目新增取用地下水。

5.4 積極推行節(jié)水灌溉

積極推進(jìn)農(nóng)田水利項(xiàng)目建設(shè)，推進(jìn)高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展，推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。2015年全市累計(jì)完成農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積291.81萬(wàn)畝，占總耕地面積的49%，仍有303.26萬(wàn)畝耕地未實(shí)施節(jié)水灌溉面積，農(nóng)業(yè)節(jié)水仍有巨大潛力。

5.5 監(jiān)督管理

推動(dòng)地下水管理法制建設(shè)，完善和出臺(tái)相應(yīng)法規(guī)規(guī)章，細(xì)化地下水管理制度和措施，明確監(jiān)管責(zé)任，強(qiáng)化法律責(zé)任，增強(qiáng)地下水超采區(qū)治理法規(guī)政策的可操作性和執(zhí)行力。

6 結(jié)語(yǔ)

為嚴(yán)格控制超采區(qū)地下水開(kāi)采，遏制超采區(qū)擴(kuò)展，黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)地下水超采區(qū)治理工作高度重視，做出了一系列重大部署。地下水超采的主要原因是用水結(jié)構(gòu)不合理，治理的關(guān)鍵是對(duì)水資源優(yōu)化配置，做好封井措施與置換水源配套工程。地下水超采治理工作涉及多部門，地方人民政府要充分認(rèn)識(shí)到地下水超采帶來(lái)的危害性和治理的緊迫性，需要政府強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)，多部門密切協(xié)同共同完成。