王姊怡，王立權，董 鶴，楊建武，郭洪聰

（1.黑龍江大學水利電力學院，哈爾濱 150080；2.黑龍江省水利科學研究院，哈爾濱 150080）

1 概述

1.1 研究背景

地下水作為支撐社會發(fā)展的重要資源[1]近年來其需求量也不斷加大。多省市出現(xiàn)地下水超采的問題，地下水超采導致的地下水位大面積持續(xù)下降等問題，使地下水源遭到了很大程度的損害[2]。因此對地下水超載地區(qū)進行地下水壓采已經(jīng)迫在眉睫。王小軍[3]等提出治理和修復重點區(qū)域地下水環(huán)境、加強涵養(yǎng)和保護地下水等方面的建議，提出治理和保護對策。于麗麗[4]等提出分區(qū)分類，確定雙控指標，納入最嚴格水資源管理制度，完善水資源最嚴格約束相關政策，建立地下水動態(tài)預測預警的評價機制等建議。高敏鳳[5]提出河湖生態(tài)補水等治理地下水超采。

1.2 區(qū)域概況

樺川縣隸屬于佳木斯市。地勢南高北低，海拔高程在100～500 m 之間；樺川縣氣候特征為：夏短冬長、四季分明，夏季溫熱濕潤，降水集中；春季風大，旱情易發(fā)；秋季短暫，氣溫急劇下降；冬季漫長，氣候干燥。樺川縣以大氣降水作為主要的地下水補給。另外還有灌溉回歸補給，江、河等地表水體的滲入補給以及山前地帶地下水的側向徑流補給。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于《黑龍江省水資源綜合規(guī)劃地下水資源評價報告》、佳木斯市2015—2020年水資源公報、以及佳木斯市2015—2020 年統(tǒng)計年鑒。

2 水資源開發(fā)利用

2.1 地下水動態(tài)特征

樺川縣地下水動態(tài)主要受氣象因素影響，該區(qū)地下水在每年4～5 月份達到最低后逐漸升高，于9～10 月份達到最高。根據(jù)樺川縣現(xiàn)有地下水監(jiān)測井實際監(jiān)測資料進行繪制，2020 年末地下水埋深等值線，見圖1。

圖1 2020 年末樺川縣地下水埋深等值線

由圖1 可知，截止到2020 年末，樺川縣地下水埋深在2～5 m 之間。

2.2 樺川縣地下水資源量

2.2.1 平原區(qū)地下水補給量

樺川縣平原區(qū)地下水總補給量共包括4 部分，平原區(qū)多年平均地下水補給量，見表1。

表1 平原區(qū)多年平均地下水補給量 104m3

經(jīng)分析計算，樺川縣平原區(qū)地下水資源量為20190.51×104m3。

2.2.2 地下水可開采量

樺川縣地下水可開采量，計算公式為：

平原區(qū)多年平均地下水可開采量，見表2。

表2 平原區(qū)多年平均地下水可開采量

經(jīng)可開采系數(shù)法計算，樺川縣平原區(qū)多年平均地下水可開采量20495.85×104m3。

2.2.3 山丘區(qū)地下水資源量

樺川縣山丘區(qū)地下水共包括4 部分。樺川縣山丘區(qū)多年平均地下水資源量，見表3。

表3 樺川縣山丘區(qū)多年平均地下水資源量

2.2.4 地下水資源總量

樺川縣多年平均地下水資源總量由樺川縣山丘區(qū)地下水資源量、平原區(qū)地下水資源量、平原區(qū)山前側向補給量、山前側向流入量等四部分的多年平均值相加而得。

經(jīng)計算，樺川縣多年平均地下水資源總量為22546.25×104m3。

綜上，樺川縣地下水總量為2.25×108m3，樺川縣地下水實際可開采量為2.05×108m3。所以對樺川縣進行地下水用水結構及用量分析，進而實行地下水壓采是必行之舉。

2.3 地下水開采量及用水結構

2015—2019 年間，樺川縣區(qū)域內所開采均為淺層地下水，年平均實際開采量為52080.81×104m3。地下水開采量及用水結構表，見表4。

表4 地下水開采量及用水結構表

表5 規(guī)劃水平年2025 年蓄水預測（考慮旱田情況下） 104m3

表6 規(guī)劃水平年2025 年需水預測（不考慮旱田情況下） 104m3

由表 4 可知，樺川縣地下水用水量中農業(yè)灌溉用水最多。根據(jù)水利部通知，樺川縣2020年用水總量3.56×108m3，其中地下水用水量2.79×108m3；2030年用水總量3.54×108m3，其中地下水用水量2.58×108m3；以目前用水結構與用水量，對規(guī)劃水平年2025年的需水量預測。規(guī)劃水平年2025年蓄水預測，見表 5；規(guī)劃水平年2025年需水預測，見表 6。

依據(jù)需水預測結果，綜合進行供需平衡分析。規(guī)劃水平年供需平衡分析見表7；規(guī)劃水平年供需平衡分析見表8。

表7 規(guī)劃水平年供需平衡分析（考慮旱田情況下） 104m3

表8 規(guī)劃水平年供需平衡分析（不考慮旱田情況下） 104m3

綜合上述相關數(shù)據(jù)的整理分析以及實地調研，總結出樺川縣目前存在的問題如下：

1）樺川縣未系統(tǒng)全面的開展過地下水勘查評價工作，地下水研究程度低。

2）樺川縣地下水監(jiān)測布局不合理且覆蓋程度小，隨著樺川縣的不斷發(fā)展，區(qū)域地下水動態(tài)已經(jīng)發(fā)生變化。

3）農田灌溉模式過于傳統(tǒng)、灌區(qū)工程年久失修老化加之工程不配套，導致樺川縣目前灌溉水利用率低。

綜上，對樺川縣實施地下水壓采是必行之舉。

3 地下水壓采

樺川縣地下水壓采包括工業(yè)節(jié)水、城鎮(zhèn)居民綜合生活節(jié)水和農業(yè)節(jié)水等三方面。其中工業(yè)節(jié)水主要從提高工業(yè)用水重復率、降低供水管網(wǎng)綜合漏失率等方面進行；城鎮(zhèn)居民綜合生活節(jié)水主要包括提升節(jié)水器具的普及以及降低供水管網(wǎng)的漏失；農業(yè)節(jié)水主要發(fā)展節(jié)水灌溉，減少農業(yè)灌溉配水面積，增加非常規(guī)水資源的利用。

3.1 工業(yè)節(jié)水

樺川縣現(xiàn)狀年工業(yè)用水重復率為60%，橫向對比樺川縣指標偏低，具有一定的工業(yè)節(jié)水潛力。工業(yè)節(jié)水潛力（考慮采取工業(yè)節(jié)水措施條件下的節(jié)水）計算公式為：

工業(yè)節(jié)水潛力指標，見表9。經(jīng)計算分析，若樺川縣能提高工業(yè)用水重復利用、降低供水管網(wǎng)綜合漏失率，樺川縣將節(jié)省42.89×104m3水量。

表9 工業(yè)節(jié)水潛力指標

3.2 城鎮(zhèn)居民綜合生活節(jié)水

通過對照現(xiàn)狀水平年與規(guī)劃水平年相應指標差值等計算節(jié)水潛力。計算公式為：

城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力指標分析，見表10。

表10 城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力指標分析

3.3 農業(yè)節(jié)水

樺川縣農業(yè)節(jié)水包括發(fā)展節(jié)水灌溉、減少農業(yè)灌溉配水面積以及加大非常規(guī)水源利用等三方面。發(fā)展節(jié)水灌溉通過樺川縣普及水田控制灌溉技術來實施；減少農業(yè)灌溉配水面積主要減少水田灌溉配水面積為主；加大非常規(guī)水源利用主要從對污水處理廠的升級改造并將出水用作工業(yè)園區(qū)、綠化、交通等供水。

3.3.1 發(fā)展節(jié)水灌溉

樺川縣預計到2 0 2 5 年全部采用水田控制灌溉技術，屆時多年平均情況下可節(jié)約水量為4011×104m3，P=75%情況下可節(jié)約水量為3438×104m3。

3.3.2 減少農業(yè)灌溉配水面積

樺川縣用水以農業(yè)灌溉為主，故地下水壓采主要以水田灌溉為主。樺川縣預計到2025年，在考慮旱田情況下，樺川縣多年平均下減少配水面積2.68萬hm2；灌溉保證率75%下減少配水面積3.28萬hm2。在不考慮旱田的情況下，樺川縣多年平均下減少配水面積2.62萬hm2；灌溉保證率75%下減少配水面積3.21萬hm2。

3.4 加大非常規(guī)水源利用

2019 年底樺川縣污水處理廠的升級改造后，其處理規(guī)模翻倍，出水水質（依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002））亦有提升。樺川縣城市污水處理廠距城南工業(yè)園區(qū)約4.5km，未來可用作工業(yè)園區(qū)輔助供水水源及綠地與廣場、道路交通設施用水。

4 結論與建議

文章通過分析樺川縣地下水可供水量并綜合考慮當?shù)禺a(chǎn)業(yè)結構等提出地下水壓采和措施。樺川縣實施地下水壓采后地下水用水量將從4.46×108m3降到1.89×108m3。2025年在考慮旱田情況下，多年平均情況下地下水壓采量2.18×108m3，75%保證率情況下地下水壓采量2.56×108m3；在不考慮旱田的情況下，多年平均情況下地下水壓采量2.14×108m3，75%保證率情況下地下水壓采量2.52×108m3。樺川縣域地下水用水量將被控制在控制在1.89×108m3。這能使樺川縣地下水有效恢復，達到采補平衡。

農業(yè)灌溉是樺川縣的“用水大戶”，建議樺川縣在灌區(qū)節(jié)水改造工程建設中，采取綜合節(jié)水措施加以推進；推廣節(jié)水灌溉模式和需水量少的節(jié)水作物。政府應主導支持地下水管理保護與壓采地方性法規(guī)和制度體系的建設工作，將制度建設提上政府工作議程，限期制定，為地下水管理保護與壓采工作提供制度保障。