论文部分内容阅读
【摘 要】 通过分析廊坊市南六县的水资源现状,及水资源开发利用引发的一系列社会环境问题,提出合理化建议,保持当地工农业生产的持续发展
【关键词】 水资源;超采;降落漏斗
1 问题提出
华北地区是水资源匮乏地区之一,其中廊坊市的安次区、霸州市、永清县、固安县、文安县和大城县,简称南六县,因无地上水源,缺水更为严重,人民生活及工农业生产主要靠超采地下水解决。由于多年超采地下水,出现了水位下降、地面下沉、机井报废、漏斗范围扩大等诸多环境问题,严重制约了工农业生产及当地经济的持续发展,急需对水资源开发利用现状采取有效措施,缓解水环境继续恶化。
2 水资源现状
2.1地表水
本区多年平均降水量为550mm,且年内分配不均,主要集中在6-9月份,占全年降水量的80%;降水量的年际变化较大,最大丰水年与最小枯水年的降水量相差3-4倍。故降水形成的地表径流量很少。
廊坊市入境河道有永定河、大清河、子牙河等河流。由于上述河系上游均有水库控制,河流仅汛期有水,属季节性河流,且中上游地区节节拦蓄,大量引用,故入境水量极少。
本区多年平均自产地表水资源量为2.35万m3。
2.2地下水
本区地下水按各含水组水力性质和开采条件,分为浅层地下水和深层地下水。
浅层地下水分为全淡区和有咸水区。全淡区是指矿化度小于2g/l的区域,主要分布在本区的西部;有咸水区则是指矿化度大于2g/l,主要分布在本区的东部。全淡区占全区面积的76.4%。
由于各地降水量及水文地质条件的差异,平原区地下水资源模数分布很不均匀。本区全淡区浅层地下水资源量为61153万m3,可开采量为55610万m3,流域面积5152km2,资源模数15.5万m3/a·km2,可开采模数为14.1万m3/a·km2。
深层地下水由于其不能接受大气降水与地表水体的直接补给,按照水利部的政策,是不能进行持续开采的。由于河北省中东部地区缺水严重,深层地下水已被大量开采。本区由于大量开采深层地下水,已形成廊坊、大城和霸州三个深层地下水水位降落漏斗。
2.3水质
流经本区的各河流,不同程度的承泄上游和本地城乡排放的废污水的影响,加之污水灌溉、大量施用农药及化肥等因素,致使地表水水质较差。龙河廊坊城区段三小营闸至永丰闸监测断面测定:为超地面Ⅴ类水水质,综合污染指数16.09,COD超地面Ⅴ类水水质;城区堤口引水口水质监测断面测定:为超地面Ⅴ类水水质,综合污染指数9.67,COD、BOD总磷超地面Ⅴ类水水质。
本区浅层地下水污染严重,主要超标物质为硝酸盐氮、氯化汞、贡和挥发性酚,综合污染指数大于90。
3 水资源开发引起的社会环境问题
3.1单井出水量减少、水位下降
根據廊坊环境地质堪察院单井出水量调查资料,随着地下水位尤其是深层地下水位持续下降,单井出水量一般呈减小趋势。永7-3井(永清菜园)1986年单井出水量为115.19m3/h,1990年为104.95m3/h,2009年降至56.3m3/h,2009年与1986年相比单井出水量减小51.1%;大8-3井(大城阜草)1982年单井出水量为52.0m3/h,1990年仅为36.47m3/h,至2009年该井已无水。
廊坊市城区深层地下水水位由上世纪六十年代高出地面0.79m,降至1999年的77.59m(漏斗中心区)。根据廊坊市供水总公司提供的情况,水源井静水位每年以2~4m的速度下降,1999年底已达80m。水源地单井出水量明显减少,由初建时的70~80m3/h降至40m3/h左右。新井越打越深,市区供水井最深已达1100m,有些井已出现了反复抽空现象。
3.2机泵更新换代、部分机井报废
本区上世纪七十年代以来农用机井经历了离心泵更换成30~50m扬程的深井或潜水泵,后又改配60~80m,继而90~100m扬程潜水泵过程,耗资以亿元计。同时由于水位大幅度下降造成大量机井报废,本次分析了1990~1999年10间本区内机井报废情况,共报废机井19006眼,其中浅井17287眼,深井1719眼。年均废浅井1729眼、深井172眼,分别为33.6眼/100km2和3.3眼/100km2。随着报废机井数量的逐年递增,机井报废损失逐年增大,给社会带来的有形和无形损失也逐年增加。另外水位大幅度下降,也大大增加了开采运行费用,提高了工农业成本,降低了经济效益。
3.3地下水水位降落漏斗不断扩大加深
廊坊漏斗位于廊坊市区内,形成时间为1978年。开始漏斗面积18.0km2,中心水位埋深14.55m。到1999年底,漏斗面积增至355km2,中心水位埋深77.59m,而且漏斗面积仍在以每年205km2左右的速度在扩大,中心水位以每年3.3m的速度在下降。
大城漏斗主要位于大城境内,形成于1974年,当年漏斗面积为196.0km2,中心水位埋深17.89m。到1999年中心水位埋深75.6m,漏斗已与青县漏斗融合,漏斗总面积达1989km2。
霸州漏斗分布于临津、霸州城区及老堤一带,形成于1990年,当年漏斗面积为110.0km2,中心水位埋深33.79m。到1999年,漏斗面积增至510km2,中心水位埋深42.98m。
3.4地面沉降
地面沉降是本区主要的环境地质问题之一,因其范围广,沉降速率小,不易察觉而被人们所忽视。据国家地震局第一地形形变监测中心对天津及其邻近地区地面沉降监测资料,自上世纪六十年代中期开始,本区出现地面沉降,沉降面积和沉降速率逐渐增大。
自1965年至今,本区累计沉降量已达200mm以上,且每年还以10mm的速度在继续下降。1965~1988年间,霸州以南地区沉降大于250mm,以北地区为70~200mm,大城及霸州城区(沉降中心地区)累积地面沉降量近500mm。 本区地面沉降造成的地质危害,主要表现在地面标高降低,出现钻孔井管抬升现象,地面沉降使城市排水系统受到严重影响,也使河道降低了泄水能力,甚至发生堤裂现象。
4 对策及建议
4.1大力宣传,提高全民节水意识
加强节水宣传力度,提高全民节水意识,使节水工作深入人心,形成人人珍惜水、爱惜水、节约水、保护水的良好社会风气。工业上应采取行政、经济相结合的手段做好节水工作,促进企业实行节水,提高重复利用,达到合理的用水结构和节约用水的目的;农业上要彻底改变落后的灌溉方式,大力推广先进的灌溉技术,调整农业产业结构,建立节水型农业。城镇生活上,应充分利用水价的经济杠杆作用,强化居民节水意识,普及节水型卫生洁具,建成节水型社会。
4.2加强水资源保护,防治地下水污染
防治水污染是功在当代,利在千秋的大事,必须加强对废污水的排放管理。根据本区地下水补给、排泄条件及地层防污能力划分水资源保护区,加强地下水污染监测。
4.3改革现行水资源管理体制,实现水资源统一管理
本区水资源管理还不统一,水利、建委、地矿等各自为政,致使依法行政难,地下水乱开滥采严重,水资源费征缴难,水资源优化配置难等。因此要改革现行的水资源管理体制,尽快实现水资源统一规划、统一调度、统一保护、统一发放取水许可证、统一收费、统一管理水质和水量,从而真正实现“一条龙治水”,有利地保障经济的可持续发展。
4.4建立补偿机制
本着“谁消耗水量谁补偿,谁污染水质谁补偿,谁破坏水生态谁补偿”的原则,建立补偿机制。以达到保证水量供需平衡,保证水质达标,保证水环境和生态达标。
4.5调整水价
调整水价是利用杠杆搞好节水工作的必要手段。城市用水主要是工业和生活用水,在考虑到经济承受能力的基础上,充分利用好这一经济杠杆来实现良性循环。
5 结语
廊坊市南六县水资源匮乏是个不争的事实,在现状水资源短缺情况下,在南水北调引江水到来之前,只有依靠提高全民节水意识,在工业、农业、城镇生活上全面节水;加强水资源保护,防治水污染,实现水资源统一管理;合理调整水价等一系列措施,才能保持工农业生产的持续发展。
参考文献:
[1]陳望和等.河北地下水.地震出版社.1999.
[2]河北省水利厅.河北省水资源评价[R].2004.11.
[3]河北省水利水电勘测设计研究院.南水北调中线工程河北省配套工程规划地下水限采规划报告[R].2003.9.
作者简介:王瑞芬(1968-),女(汉族),河北唐山人,高级工程师,主要从事水利水电规划、水资源研究。
【关键词】 水资源;超采;降落漏斗
1 问题提出
华北地区是水资源匮乏地区之一,其中廊坊市的安次区、霸州市、永清县、固安县、文安县和大城县,简称南六县,因无地上水源,缺水更为严重,人民生活及工农业生产主要靠超采地下水解决。由于多年超采地下水,出现了水位下降、地面下沉、机井报废、漏斗范围扩大等诸多环境问题,严重制约了工农业生产及当地经济的持续发展,急需对水资源开发利用现状采取有效措施,缓解水环境继续恶化。
2 水资源现状
2.1地表水
本区多年平均降水量为550mm,且年内分配不均,主要集中在6-9月份,占全年降水量的80%;降水量的年际变化较大,最大丰水年与最小枯水年的降水量相差3-4倍。故降水形成的地表径流量很少。
廊坊市入境河道有永定河、大清河、子牙河等河流。由于上述河系上游均有水库控制,河流仅汛期有水,属季节性河流,且中上游地区节节拦蓄,大量引用,故入境水量极少。
本区多年平均自产地表水资源量为2.35万m3。
2.2地下水
本区地下水按各含水组水力性质和开采条件,分为浅层地下水和深层地下水。
浅层地下水分为全淡区和有咸水区。全淡区是指矿化度小于2g/l的区域,主要分布在本区的西部;有咸水区则是指矿化度大于2g/l,主要分布在本区的东部。全淡区占全区面积的76.4%。
由于各地降水量及水文地质条件的差异,平原区地下水资源模数分布很不均匀。本区全淡区浅层地下水资源量为61153万m3,可开采量为55610万m3,流域面积5152km2,资源模数15.5万m3/a·km2,可开采模数为14.1万m3/a·km2。
深层地下水由于其不能接受大气降水与地表水体的直接补给,按照水利部的政策,是不能进行持续开采的。由于河北省中东部地区缺水严重,深层地下水已被大量开采。本区由于大量开采深层地下水,已形成廊坊、大城和霸州三个深层地下水水位降落漏斗。
2.3水质
流经本区的各河流,不同程度的承泄上游和本地城乡排放的废污水的影响,加之污水灌溉、大量施用农药及化肥等因素,致使地表水水质较差。龙河廊坊城区段三小营闸至永丰闸监测断面测定:为超地面Ⅴ类水水质,综合污染指数16.09,COD超地面Ⅴ类水水质;城区堤口引水口水质监测断面测定:为超地面Ⅴ类水水质,综合污染指数9.67,COD、BOD总磷超地面Ⅴ类水水质。
本区浅层地下水污染严重,主要超标物质为硝酸盐氮、氯化汞、贡和挥发性酚,综合污染指数大于90。
3 水资源开发引起的社会环境问题
3.1单井出水量减少、水位下降
根據廊坊环境地质堪察院单井出水量调查资料,随着地下水位尤其是深层地下水位持续下降,单井出水量一般呈减小趋势。永7-3井(永清菜园)1986年单井出水量为115.19m3/h,1990年为104.95m3/h,2009年降至56.3m3/h,2009年与1986年相比单井出水量减小51.1%;大8-3井(大城阜草)1982年单井出水量为52.0m3/h,1990年仅为36.47m3/h,至2009年该井已无水。
廊坊市城区深层地下水水位由上世纪六十年代高出地面0.79m,降至1999年的77.59m(漏斗中心区)。根据廊坊市供水总公司提供的情况,水源井静水位每年以2~4m的速度下降,1999年底已达80m。水源地单井出水量明显减少,由初建时的70~80m3/h降至40m3/h左右。新井越打越深,市区供水井最深已达1100m,有些井已出现了反复抽空现象。
3.2机泵更新换代、部分机井报废
本区上世纪七十年代以来农用机井经历了离心泵更换成30~50m扬程的深井或潜水泵,后又改配60~80m,继而90~100m扬程潜水泵过程,耗资以亿元计。同时由于水位大幅度下降造成大量机井报废,本次分析了1990~1999年10间本区内机井报废情况,共报废机井19006眼,其中浅井17287眼,深井1719眼。年均废浅井1729眼、深井172眼,分别为33.6眼/100km2和3.3眼/100km2。随着报废机井数量的逐年递增,机井报废损失逐年增大,给社会带来的有形和无形损失也逐年增加。另外水位大幅度下降,也大大增加了开采运行费用,提高了工农业成本,降低了经济效益。
3.3地下水水位降落漏斗不断扩大加深
廊坊漏斗位于廊坊市区内,形成时间为1978年。开始漏斗面积18.0km2,中心水位埋深14.55m。到1999年底,漏斗面积增至355km2,中心水位埋深77.59m,而且漏斗面积仍在以每年205km2左右的速度在扩大,中心水位以每年3.3m的速度在下降。
大城漏斗主要位于大城境内,形成于1974年,当年漏斗面积为196.0km2,中心水位埋深17.89m。到1999年中心水位埋深75.6m,漏斗已与青县漏斗融合,漏斗总面积达1989km2。
霸州漏斗分布于临津、霸州城区及老堤一带,形成于1990年,当年漏斗面积为110.0km2,中心水位埋深33.79m。到1999年,漏斗面积增至510km2,中心水位埋深42.98m。
3.4地面沉降
地面沉降是本区主要的环境地质问题之一,因其范围广,沉降速率小,不易察觉而被人们所忽视。据国家地震局第一地形形变监测中心对天津及其邻近地区地面沉降监测资料,自上世纪六十年代中期开始,本区出现地面沉降,沉降面积和沉降速率逐渐增大。
自1965年至今,本区累计沉降量已达200mm以上,且每年还以10mm的速度在继续下降。1965~1988年间,霸州以南地区沉降大于250mm,以北地区为70~200mm,大城及霸州城区(沉降中心地区)累积地面沉降量近500mm。 本区地面沉降造成的地质危害,主要表现在地面标高降低,出现钻孔井管抬升现象,地面沉降使城市排水系统受到严重影响,也使河道降低了泄水能力,甚至发生堤裂现象。
4 对策及建议
4.1大力宣传,提高全民节水意识
加强节水宣传力度,提高全民节水意识,使节水工作深入人心,形成人人珍惜水、爱惜水、节约水、保护水的良好社会风气。工业上应采取行政、经济相结合的手段做好节水工作,促进企业实行节水,提高重复利用,达到合理的用水结构和节约用水的目的;农业上要彻底改变落后的灌溉方式,大力推广先进的灌溉技术,调整农业产业结构,建立节水型农业。城镇生活上,应充分利用水价的经济杠杆作用,强化居民节水意识,普及节水型卫生洁具,建成节水型社会。
4.2加强水资源保护,防治地下水污染
防治水污染是功在当代,利在千秋的大事,必须加强对废污水的排放管理。根据本区地下水补给、排泄条件及地层防污能力划分水资源保护区,加强地下水污染监测。
4.3改革现行水资源管理体制,实现水资源统一管理
本区水资源管理还不统一,水利、建委、地矿等各自为政,致使依法行政难,地下水乱开滥采严重,水资源费征缴难,水资源优化配置难等。因此要改革现行的水资源管理体制,尽快实现水资源统一规划、统一调度、统一保护、统一发放取水许可证、统一收费、统一管理水质和水量,从而真正实现“一条龙治水”,有利地保障经济的可持续发展。
4.4建立补偿机制
本着“谁消耗水量谁补偿,谁污染水质谁补偿,谁破坏水生态谁补偿”的原则,建立补偿机制。以达到保证水量供需平衡,保证水质达标,保证水环境和生态达标。
4.5调整水价
调整水价是利用杠杆搞好节水工作的必要手段。城市用水主要是工业和生活用水,在考虑到经济承受能力的基础上,充分利用好这一经济杠杆来实现良性循环。
5 结语
廊坊市南六县水资源匮乏是个不争的事实,在现状水资源短缺情况下,在南水北调引江水到来之前,只有依靠提高全民节水意识,在工业、农业、城镇生活上全面节水;加强水资源保护,防治水污染,实现水资源统一管理;合理调整水价等一系列措施,才能保持工农业生产的持续发展。
参考文献:
[1]陳望和等.河北地下水.地震出版社.1999.
[2]河北省水利厅.河北省水资源评价[R].2004.11.
[3]河北省水利水电勘测设计研究院.南水北调中线工程河北省配套工程规划地下水限采规划报告[R].2003.9.
作者简介:王瑞芬(1968-),女(汉族),河北唐山人,高级工程师,主要从事水利水电规划、水资源研究。