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[摘要] 本文对安阳市城市水资的开发利用现状现状进行了分析评价,提出了提出了相应的结论和建议。
[关键词] 安阳市城市地下水水资源
2012年2月20日央视《新闻1+1》播出《地面沉降,不能承受之重?!》。国土资源部、水利部等十多部委联合编制的2011年至2020年全国地面沉降防治规划近日获得国务院批准,规划指出,全国发生地面沉降灾害的城市超过50个,最严重的是长江三角洲、华北平原和汾渭盆地。中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示:华北平原不同区域的沉降中心有连成一片的趋势。地面沉降影响的范围其实非常广泛,比如说我们熟悉的地面沉降首先会导致我们地面高层的降低,造成高层的损失。其次会造成城市排水系统的失效,防汛能力的降低,另外不均匀的沉降会导致地表建筑物的地基下沉,基础开裂,造成建筑物的破坏,还造成地下建筑向水井、油井的倾斜,甚至拉裂破坏,还对我们现在大家比较熟悉的大量的线状工程如铁路、输水、输油管线、桥梁、通讯线路等造成破坏。最具有代表性的地面沉降是由人为造成的,由于人为抽取地下水而导致含水层系统受压缩而产生地面沉降。
一个比较公认的一个说法,就是华北平原地下水(每年开采)可能保持在200亿之内,是比较合适的,就是每年对地下水的开采量应该控制在200亿以内。而目前,华北平原地区已经超采地下水1000多亿立方米,如果依靠自然循环来补充这些地下水,有专家测算,需要上万年。1972年联合国人类环境会议指出:“石油危机之后,下一个危机是水。”华北平原工农业比较发达,人口稠密,河流经流量小,供水情况相当紧张。造成水资源供需矛盾的主要原因是水资源分部不均和水资源开发利用率低,而用水量却随国民经济发展迅速增长。如果不采取有效措施,预计 2030年我国将会出现缺水高峰。
安阳市位于河南省最东部,全市辖五县(市)五区,总人口542万。全市多年平均降水量为573.5mm,人均水资源占有量322立方米,是全国人均水平的七分之一,是一个资源性缺水城市。2010年全市供水总量13.1645亿立方米,其中地表水源供水3.6069亿 ,其中农业灌溉用水8.7429亿,占66.4%;工业用水1.7921亿,占13.6%,生活用水1.4332亿,占10.9%。安阳市地下水长期超采,已形成了大范围的漏斗区。所以保护地下水这个工作,除在严格执行当前各项水利法规和措施外,有必要适当超前,制订有效措施,防止形势进一步恶化。
一、减少地下水取水量
根据安阳市地下水超采区超采情况、地面沉降和地下水开采状况及有关地区水资源条件,划定地下水禁采区和限采区区域范围,并提出控制目标。南水北调通水前,地表水已到达的地区严禁新打开采井,现有开采井取水量要按计划逐年压采。南水北调通水后,已有地表水供水的地区严禁新打开采井,现有开采井取水量要逐年压缩,在有替代水源的条件下,要根据实际,在保证用水需要的情况下,按计划削减已审批的取水许可水量。
二、提高地表水的利用率
1、工业节水是建立和完善循环用水系统,其目的是为了提高工业用水重复率。用水重复率越高,取用水量和耗水量也愈少,工业污水产生量也相应降低,从而可大大减少水环境的污染,减缓水资源供需紧张的压力。改革生产工艺和用水工艺,其中主要技术包括:①采用省水新工艺;②采用无污染或少污染技术;③推广新的节水器。
2、农业节水
(1)渠道防渗:渠道防渗,是减少输水损失、控制地下水位,提高渠道水利用系数的工程措施。根据国内外的实测结果,一般渠灌区的干、支、斗、农渠采用粘土夯实能减少渗漏损失量45%左右,采用混凝土衬砌能减少渗漏损失量70%~75%,采用塑料薄膜衬砌能减少渗漏损失量80%左右;对大型灌区渠道防渗可使渠系水利用系数提高0.2~0.4,减少渠道渗漏损失50%~90%。
(2)低压地埋管道:低压管输水灌溉(简称低压管灌)是以低压管道代替明渠输水输水灌溉的一种工程形式。采用低压管道输水,可以大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,使输水效率达95%以上,且具有管理方便、输水速度快、省工省时、便于机耕和养护等许多优点。因此,对于地下水资源严重超采的北方地区,井灌区应大力推行低压管道输水技术。近几年南方经济条件的渠灌区也在大力推广低压管灌。由于低压管道输水灌溉技术的一次性投资较低(与喷灌和微灌相比),要求设备简单,管理方便, 农民易于掌握,故特别适合我国农村当前的经济状况和土地经营管理模式,深受广大农民的欢迎。
(3)喷灌:喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果,属先进的田间灌水技术。与明渠输水的地面灌溉相比,喷灌节水30%~50%,粮食作物增产10%~20%,经济作物增产20%~30%,蔬菜增产1~2倍。但喷灌也有一定的局限性,如作业受风影响,高温、大风天气不易喷洒均匀,喷灌过程中的蒸发损失较大等,而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。
(4)微灌:微灌是一种新型的高效用水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、涌泉灌和地下渗灌。它是根据植物的需水要求,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将植物生长中所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接送到植物根部附近的土壤表面或土层中,相对于地面灌和喷灌而言,微灌属局部灌溉、精细灌溉,水的有效利用程度最高,约比地面灌节水50%~60%,增产20%~30%,比喷灌省水15%~20%。但微灌的工程投资也高,在国外被称之为昂贵的灌水技术。严格地说,微灌不太适合大田粮食作物。
(5)集雨节灌:在干旱缺水的丘陵山区,选择有一定产流能力的坡面、路面、屋顶,或经过夯实防渗处理的地方,作为雨水汇集区,将雨水引入位置较低的水窖或水窑内储存,经过净化处理,供农村饮水和农作物灌溉用水。应用集雨节水技术的地区多数是水资源十分短缺的地区,因此集雨节水灌溉一般是修建集雨水窖或蓄水池,并结合采用喷灌、微灌等节水灌溉技术。
三、加大治理地下水污染的力度
在天然状态环境下,地下水都会具有一定的自净能力,含水层的离子交换作用和吸附作用有助于降低水中的污染物浓度。人类活动排放大量的废弃物与地质环境的相互作用,使自然平衡遭到一定的破坏,改变了地下水的物理、化学和生物性质,使地下水污染物的浓度超过规定的指标。根据地下水污染的成因,地下水污染可以分为农牧业污染、工业污染、生活污染等类别。2009年3.22世界水日提出的口号是:“地下水——看不见的资源。”地下水一旦由于开发和保护不当而遭受污染,不但其自净能力极弱,而且会对生态环境造成严重影响,直接对人类及其活动造成危害。因此加强对珍贵的地下水资源保护具有非常重要的意义。
我们应严格贯彻执行我国的《水法》、《水污染防治法》等法规,政府及相关部门应加大治理的力度,各级部门要高度重视起来,严格执法,不姑息,不懈怠,对污染地下水资源的企业或个人严惩不贷。其次,各个单位还应开展广泛的宣传工作,可通过电视、广播、报纸等信息媒体,提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民环境意识,从自身做起,节约用水,节约能源,通过重复利用和旧物修理等各种有效方式以减少垃圾排放,从点滴入手保护有限的地下水。
在工业体系中应采取“预防为主,防治结合”的方针,从控制源头开始,加大预防工作的人力、物力和财力投入,积极倡导企业进行技术改革和清洁生产,对重污染企业进行限期整改,对整改后仍不达标排放的必须关停。在农业体系中应该使用高效的灌溉技术及科学的耕作农作物的方式,尽量少施农药、少施化肥,尤其少施合成农药;将传统的漫灌方式改为喷灌方式,不仅节约用水,还能减少灌溉用水对地下水的污染。另外对生活生产垃圾还应进行分类处理,合理回收再利用,对不可回收的垃圾运用先进技术进行处理,积极开发研究垃圾渗滤液的防渗技术,尽量减少因垃圾掩埋等不良方法造成的地下水污染。
四、人工回灌地下水
利用洪水、水库弃水和地表水进行人工回灌,恢复地下水环境。目前整个上海市共设有121口回灌井,每天源源不断地为上海市的地下回补水源。此外上海市每年都会拨出大量专项资金用于地下水的监测。将污水处理厂出水经深度处理后回灌入含水层,城市污水深度处理后回灌地下水,不仅能缓解水资源短缺,还能增加地下水的存储量,扭转地下水位逐年下降的局面,防止地面沉降,具有非常明显的社会效益。
[关键词] 安阳市城市地下水水资源
2012年2月20日央视《新闻1+1》播出《地面沉降,不能承受之重?!》。国土资源部、水利部等十多部委联合编制的2011年至2020年全国地面沉降防治规划近日获得国务院批准,规划指出,全国发生地面沉降灾害的城市超过50个,最严重的是长江三角洲、华北平原和汾渭盆地。中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示:华北平原不同区域的沉降中心有连成一片的趋势。地面沉降影响的范围其实非常广泛,比如说我们熟悉的地面沉降首先会导致我们地面高层的降低,造成高层的损失。其次会造成城市排水系统的失效,防汛能力的降低,另外不均匀的沉降会导致地表建筑物的地基下沉,基础开裂,造成建筑物的破坏,还造成地下建筑向水井、油井的倾斜,甚至拉裂破坏,还对我们现在大家比较熟悉的大量的线状工程如铁路、输水、输油管线、桥梁、通讯线路等造成破坏。最具有代表性的地面沉降是由人为造成的,由于人为抽取地下水而导致含水层系统受压缩而产生地面沉降。
一个比较公认的一个说法,就是华北平原地下水(每年开采)可能保持在200亿之内,是比较合适的,就是每年对地下水的开采量应该控制在200亿以内。而目前,华北平原地区已经超采地下水1000多亿立方米,如果依靠自然循环来补充这些地下水,有专家测算,需要上万年。1972年联合国人类环境会议指出:“石油危机之后,下一个危机是水。”华北平原工农业比较发达,人口稠密,河流经流量小,供水情况相当紧张。造成水资源供需矛盾的主要原因是水资源分部不均和水资源开发利用率低,而用水量却随国民经济发展迅速增长。如果不采取有效措施,预计 2030年我国将会出现缺水高峰。
安阳市位于河南省最东部,全市辖五县(市)五区,总人口542万。全市多年平均降水量为573.5mm,人均水资源占有量322立方米,是全国人均水平的七分之一,是一个资源性缺水城市。2010年全市供水总量13.1645亿立方米,其中地表水源供水3.6069亿 ,其中农业灌溉用水8.7429亿,占66.4%;工业用水1.7921亿,占13.6%,生活用水1.4332亿,占10.9%。安阳市地下水长期超采,已形成了大范围的漏斗区。所以保护地下水这个工作,除在严格执行当前各项水利法规和措施外,有必要适当超前,制订有效措施,防止形势进一步恶化。
一、减少地下水取水量
根据安阳市地下水超采区超采情况、地面沉降和地下水开采状况及有关地区水资源条件,划定地下水禁采区和限采区区域范围,并提出控制目标。南水北调通水前,地表水已到达的地区严禁新打开采井,现有开采井取水量要按计划逐年压采。南水北调通水后,已有地表水供水的地区严禁新打开采井,现有开采井取水量要逐年压缩,在有替代水源的条件下,要根据实际,在保证用水需要的情况下,按计划削减已审批的取水许可水量。
二、提高地表水的利用率
1、工业节水是建立和完善循环用水系统,其目的是为了提高工业用水重复率。用水重复率越高,取用水量和耗水量也愈少,工业污水产生量也相应降低,从而可大大减少水环境的污染,减缓水资源供需紧张的压力。改革生产工艺和用水工艺,其中主要技术包括:①采用省水新工艺;②采用无污染或少污染技术;③推广新的节水器。
2、农业节水
(1)渠道防渗:渠道防渗,是减少输水损失、控制地下水位,提高渠道水利用系数的工程措施。根据国内外的实测结果,一般渠灌区的干、支、斗、农渠采用粘土夯实能减少渗漏损失量45%左右,采用混凝土衬砌能减少渗漏损失量70%~75%,采用塑料薄膜衬砌能减少渗漏损失量80%左右;对大型灌区渠道防渗可使渠系水利用系数提高0.2~0.4,减少渠道渗漏损失50%~90%。
(2)低压地埋管道:低压管输水灌溉(简称低压管灌)是以低压管道代替明渠输水输水灌溉的一种工程形式。采用低压管道输水,可以大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,使输水效率达95%以上,且具有管理方便、输水速度快、省工省时、便于机耕和养护等许多优点。因此,对于地下水资源严重超采的北方地区,井灌区应大力推行低压管道输水技术。近几年南方经济条件的渠灌区也在大力推广低压管灌。由于低压管道输水灌溉技术的一次性投资较低(与喷灌和微灌相比),要求设备简单,管理方便, 农民易于掌握,故特别适合我国农村当前的经济状况和土地经营管理模式,深受广大农民的欢迎。
(3)喷灌:喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果,属先进的田间灌水技术。与明渠输水的地面灌溉相比,喷灌节水30%~50%,粮食作物增产10%~20%,经济作物增产20%~30%,蔬菜增产1~2倍。但喷灌也有一定的局限性,如作业受风影响,高温、大风天气不易喷洒均匀,喷灌过程中的蒸发损失较大等,而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。
(4)微灌:微灌是一种新型的高效用水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、涌泉灌和地下渗灌。它是根据植物的需水要求,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将植物生长中所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接送到植物根部附近的土壤表面或土层中,相对于地面灌和喷灌而言,微灌属局部灌溉、精细灌溉,水的有效利用程度最高,约比地面灌节水50%~60%,增产20%~30%,比喷灌省水15%~20%。但微灌的工程投资也高,在国外被称之为昂贵的灌水技术。严格地说,微灌不太适合大田粮食作物。
(5)集雨节灌:在干旱缺水的丘陵山区,选择有一定产流能力的坡面、路面、屋顶,或经过夯实防渗处理的地方,作为雨水汇集区,将雨水引入位置较低的水窖或水窑内储存,经过净化处理,供农村饮水和农作物灌溉用水。应用集雨节水技术的地区多数是水资源十分短缺的地区,因此集雨节水灌溉一般是修建集雨水窖或蓄水池,并结合采用喷灌、微灌等节水灌溉技术。
三、加大治理地下水污染的力度
在天然状态环境下,地下水都会具有一定的自净能力,含水层的离子交换作用和吸附作用有助于降低水中的污染物浓度。人类活动排放大量的废弃物与地质环境的相互作用,使自然平衡遭到一定的破坏,改变了地下水的物理、化学和生物性质,使地下水污染物的浓度超过规定的指标。根据地下水污染的成因,地下水污染可以分为农牧业污染、工业污染、生活污染等类别。2009年3.22世界水日提出的口号是:“地下水——看不见的资源。”地下水一旦由于开发和保护不当而遭受污染,不但其自净能力极弱,而且会对生态环境造成严重影响,直接对人类及其活动造成危害。因此加强对珍贵的地下水资源保护具有非常重要的意义。
我们应严格贯彻执行我国的《水法》、《水污染防治法》等法规,政府及相关部门应加大治理的力度,各级部门要高度重视起来,严格执法,不姑息,不懈怠,对污染地下水资源的企业或个人严惩不贷。其次,各个单位还应开展广泛的宣传工作,可通过电视、广播、报纸等信息媒体,提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民环境意识,从自身做起,节约用水,节约能源,通过重复利用和旧物修理等各种有效方式以减少垃圾排放,从点滴入手保护有限的地下水。
在工业体系中应采取“预防为主,防治结合”的方针,从控制源头开始,加大预防工作的人力、物力和财力投入,积极倡导企业进行技术改革和清洁生产,对重污染企业进行限期整改,对整改后仍不达标排放的必须关停。在农业体系中应该使用高效的灌溉技术及科学的耕作农作物的方式,尽量少施农药、少施化肥,尤其少施合成农药;将传统的漫灌方式改为喷灌方式,不仅节约用水,还能减少灌溉用水对地下水的污染。另外对生活生产垃圾还应进行分类处理,合理回收再利用,对不可回收的垃圾运用先进技术进行处理,积极开发研究垃圾渗滤液的防渗技术,尽量减少因垃圾掩埋等不良方法造成的地下水污染。
四、人工回灌地下水
利用洪水、水库弃水和地表水进行人工回灌,恢复地下水环境。目前整个上海市共设有121口回灌井,每天源源不断地为上海市的地下回补水源。此外上海市每年都会拨出大量专项资金用于地下水的监测。将污水处理厂出水经深度处理后回灌入含水层,城市污水深度处理后回灌地下水,不仅能缓解水资源短缺,还能增加地下水的存储量,扭转地下水位逐年下降的局面,防止地面沉降,具有非常明显的社会效益。