申子通,賀新春,陳南祥
(1.華北水利水電大學,450011,鄭州;2.水利部珠江水利委員會珠江水利科學研究院,510611,廣州)
珠江片地下水資源開發(fā)利用現狀及保護對策分析
申子通1,賀新春2,陳南祥1
(1.華北水利水電大學,450011,鄭州;2.水利部珠江水利委員會珠江水利科學研究院,510611,廣州)
珠江流域片地下水資源豐富,地下水開發(fā)利用程度低,開發(fā)利用地下水是解決未來經濟發(fā)展用水供需矛盾的有效途徑。在分析珠江片區(qū)地下水資源情況的基礎上,梳理了現階段區(qū)域地下水開發(fā)利用現狀及其存在的問題,提出了相應的保護對策,對合理開發(fā)和保護珠江片地下水資源、促進區(qū)域內地下水資源的可持續(xù)利用、實現經濟社會與資源環(huán)境的協調發(fā)展具有重要意義。
珠江片;地下水;開發(fā)利用現狀;保護對策
珠江流域片(以下簡稱“珠江片”)位于我國南部,流域面積約65.32萬km2,占國土面積的6.8%。珠江片包括珠江流域、韓江流域、粵東沿海諸河、粵西桂南沿海諸河、海南島及南海諸島河流以及瀾滄江以東國際河流等部分,地跨滇、貴、桂、粵、瓊、湘、贛、閩8個省級區(qū)域。珠江片屬熱帶、亞熱帶季風氣候區(qū),氣候溫和,多年平均溫度在14~22℃之間;降雨充沛,多年平均年降雨量1 525.1 mm,多年平均水資源總量5 186億m3,占全國水資源總量的18.3%。
珠江片水資源豐富,主要以地表水作為供水水源,只有少部分地區(qū)以地下水作為供水水源,地下水開采量較小。隨著流域片內國民經濟的發(fā)展,尤其是上游欠發(fā)達地區(qū)在承接沿海區(qū)域產業(yè)轉移的過程中,用水量急劇上升,用水矛盾問題必然會成為一個尖銳的社會問題,科學合理開發(fā)珠江片內的地下水將是解決矛盾的有效途徑。
地下水資源在珠江片分布規(guī)律大致趨勢是:東部較西部豐富,東南沿海多雨地區(qū)較西北少雨地區(qū)豐富。珠江片地下水資源類型多樣,水資源豐富,開發(fā)利用的潛力巨大,但如果開采不合理也會帶來諸如污染、地質沉降、海水入侵等一系列的生態(tài)環(huán)境問題。因此研究如何合理開發(fā)和保護珠江片地下水資源,對促進區(qū)域內地下水資源的可持續(xù)利用、實現經濟社會與資源環(huán)境的協調發(fā)展具有重要意義。
1.地下水資源概況
珠江片地下水資源多年平均總量為1 306億m3,約占全國地下水資源總量的15.9%。其中山丘區(qū)地下水資源量為1 227.66億m3,占流域片地下水資源總量的94%;平原區(qū)地下水資源量為78.34億m3,約占流域片地下水資源總量的6%。按流域分布水系,珠江流域為821.3億m3;韓江流域為74.13億m3;粵東粵西及桂南沿海諸河為183.7億m3;海南島為80.25億m3;紅河流域為146.6億m3。
相對于全國其他區(qū)域來說,珠江片地下水水質較好,符合Ⅰ類~Ⅲ類水質標準的面積占地下水分布面積的90%以上,但部分平原地區(qū)的淺層地下水污染嚴重,水質較差。水環(huán)境質量變化趨勢以保持相對穩(wěn)定為主,地下水污染主要發(fā)生在城市及周邊地區(qū)。
表1 按行政區(qū)劃分珠江片規(guī)模以上開采井分布情況
表2 按流域單元劃分珠江片規(guī)模以上開采井分布情況
2.地下水類型及其分布特征
按地下水賦存的主要條件,珠江片地下水主要分為松散沉積孔隙水、巖溶裂隙溶洞水、基巖裂隙水等3大類型。其中松散沉積孔隙水主要為濱海平原海陸交互砂層承壓水和沖湖積平原砂層潛水及承壓水;巖溶裂隙溶洞水主要分為裸露及半裸露巖溶裂隙溶洞水中的峰叢峰林溶洞裂隙水和巖溶丘陵溶洞裂隙水;基巖裂隙水則主要涵蓋了巖漿巖裂隙水、變質巖裂隙水、碎屑巖裂隙潛水及承壓水、玄武巖孔隙裂隙潛水及承壓水等。
3.地下水開發(fā)利用現狀
珠江片地下水規(guī)模以上開采水井33 593眼,其中山丘區(qū)24 307眼,占全部規(guī)模以上開采水井的72.4%,平原區(qū)9 286眼,占全部規(guī)模以上開采水井的27.6%。
按行政區(qū)劃分,規(guī)模以上開采水井最多的是廣西區(qū)13 443眼,占全部規(guī)模以上開采水井的40.0%,具體分布情況見表1。
按流域單元劃分,規(guī)模以上開采水井最多的是西江流域13 410眼,占全部規(guī)模以上開采水井的39.9%,其具體分布情況見表2。
據統(tǒng)計,2012年珠江片地下水資源總量約為1 444.06億m3,占水資源總量的26.64%,比多年平均地下水資源量多10.57%;地下水供水量為35.4億m3,占地下水資源量的2.45%,其中珠江區(qū)供水量35億m3,紅河流域供水量0.4億m3。
按行政區(qū)劃分,在2012年珠江片地下水資源分布中,廣西地下水資源量最大為634.23億m3,江西最小為10.32億m3;現狀開發(fā)利用中廣東最大為17億m3,開發(fā)利用程度占3.41%,最小的湖南省為0.2億m3,開發(fā)利用程度占1.34%;云南的開發(fā)利用程度最高為6.18%,江西開發(fā)利用程度最低為0.97%。按行政區(qū)劃分,2012年珠江片地下水資源分布及開發(fā)利用情況見表3。
按水資源二級分區(qū)劃分,在2012年珠江片地下水資源分布中,紅柳江地區(qū)地下水資源量最大為213.4億m3,珠江三角洲區(qū)最小為57.8億m3;現狀開發(fā)利用中粵西桂南沿海諸河最大為11.9億m3,所占地下水資源量的比例也最大為7.55%,最小的紅河流域為0.4億m3,占0.34%。按水資源二級分區(qū)劃分,2012年珠江片地下水資源分布及開發(fā)利用情況見表4。
1.地下水基礎應用研究不夠深入
目前,地下水開發(fā)利用系統(tǒng)的基礎技術研究及其應用推廣主要集中在北方干旱缺水地區(qū),而我國南北地質條件差異很大,在珠江流域片地區(qū),尤其是上游地質條件復雜多變的巖溶地區(qū)的基礎應用研究還不夠深入,甚至比較落后,與其現有的社會經濟發(fā)展需求不相適應。
2.地下水動態(tài)監(jiān)測體系不夠完善
珠江片現階段地下水水位、水質等動態(tài)監(jiān)測設施主要在廣西、海南、廣東等利用比較集中的地區(qū),其地下水監(jiān)控面積與行政面積的比例分別為3.1%、3.1%、12.66%,且監(jiān)測站點已不能滿足控制邊界、描述流場狀態(tài)、進行動態(tài)分析的需要,難以準確評價地下水資源存儲量,難以預測地下水發(fā)展動態(tài)。流域片上游地質條件復雜多變的巖溶地區(qū)的地下水監(jiān)測設施還比較缺乏,貴州、云南等地下水監(jiān)控面積與行政面積的比例僅為1.17%、0.74%。
表3 按行政區(qū)劃分珠江片地下水資源分布及開發(fā)利用現狀
表4 按水資源二級分區(qū)劃分珠江片地下水資源分布及開發(fā)利用現狀
3.存在地下水降落漏斗、地面沉降和塌陷等地質問題
珠江片主要以地表水作為水源,部分開采利用地下水的地區(qū),如湛江市的霞山—坡頭—赤坎大閉合區(qū)域的中層和深層地下水分別出現了973 km2、906 km2的降落漏斗,中心水位埋深達22.44 m、24.6 m;??谑械慕夥怕贰D先A僑中學一帶出現了752 km2的降落漏斗,中心水位埋深達到24.67 m;廣西北海、廣花盆地等區(qū)域也有零星分布的地下水降落漏斗,此外由于超采導致地面沉降和塌陷等地質問題的報道也常見諸報端。
4.地下水污染問題依然存在
珠江片近年經濟快速發(fā)展,外來人口增多,生活污水、工業(yè)廢水逐漸增多,長期存在地下水污染問題。珠江片地下水污染主要發(fā)生在廣東、廣西兩地,其中廣東省的湛江市淺層水硝酸鹽含量大多超標,中層、深層水大部分pH值偏低,總鐵、錳大部分偏高;茂名市淺層水污染嚴重,較差與極差級地下水占88.9%;佛山市城區(qū)及其周邊地帶總鐵、錳、氨氮、氯化物等超標;肇慶市地下水水質較差,“三氮”和錳超標;深圳市地下水氨氮、亞硝酸鹽、錳和鐵超標。廣西南寧市地下水pH值、鐵、錳、亞硝酸鹽氮超標率分別為35.7%、34.7%、52.0%和8.2%;柳州市化冶一帶地下水水質為極差級;玉林市最大超標率的污染物質為錳和亞硝酸鹽氮,超標率分別為29.1%和22.1%。此外,流域上游地表水、地下水交換復雜的巖溶區(qū)由于礦藏開采導致的污染問題,應引起重視。
5.各地各部門管理不夠協調
目前,流域片內對地下水的監(jiān)測和信息管理系統(tǒng)是以行政區(qū)為單元,沒有遵循地下水的補給特征、運移規(guī)律、賦存條件等,與區(qū)域內國土、水利、環(huán)保等各部門的數據統(tǒng)計口徑、計算方法、管理規(guī)劃思路等不夠一致,管理不盡科學合理。
1.深入開展區(qū)域基礎科學應用研究工作
目前,北方地區(qū)先進的地下水應用技術雖然很成熟,但并不適用南方地區(qū),尤其是西南含有分布不均勻,補給復雜,地下水泄流速度快,地下水徑流穩(wěn)定性差以及地下水儲存運移復雜等特點的巖溶地區(qū),因此應加大科研投入,開展水文地質調查、地下水監(jiān)測、物理模型等方面的研究,深入弄清區(qū)域地下水組成結構、補給方式、運動變化規(guī)律,綜合分析區(qū)域地下水承載力和可開采量,為地下水開采提供科學技術支撐。
2.進一步完善地下水動態(tài)監(jiān)測體系
地下水開采是一個系統(tǒng)工程,各項工作開展都需要數據支撐。目前,珠江流域片地下水監(jiān)測工作還比較薄弱,僅在廣西、海南、廣東等地較多,且已不能滿足現狀控制要求,其他地區(qū)建立的流域地下水監(jiān)測網絡都不成系統(tǒng),監(jiān)測站點呈零星分布?,F有流域片地下水的研究僅限于局部地區(qū),水文地質資料相當匱乏,應逐步建立流域的地下水動態(tài)監(jiān)測體系,為地下水基礎研究工作提供相關科學數據。
3.采取治理修復及管理措施
廣西北海、海南、廣東雷州半島、廣花盆地等地區(qū)因地下水超采導致地下水降落漏斗、地面沉降和塌陷等地質問題,不僅要采取地下水壓采、補源、人工回灌、調水等工程措施,還要對超采區(qū)逐步削減開采量,尋找替代水源,推廣中水回用、海水淡化、節(jié)水技術等措施;對城市周邊地下水污染問題除了采取工程治理與修復措施外,還應劃定保護范圍,保護區(qū)內嚴禁排污;對西南巖溶區(qū)在發(fā)展經濟的同時做好地下水資源的保護,以及地下水利用發(fā)展規(guī)劃。
4.構建地下水科學管理體制
現階段地下水屬地管理與部門管理并存,存在多部門交叉重復管理、浪費管理資源的問題。此外發(fā)生問題時,這種管理體制易產生部門之間推諉扯皮。因此,要構建科學的管理體制。一要加快行政體制改革,整合各部門之間的資源,建立統(tǒng)一管理機構或者溝通協調平臺,明確管理責任;二要將地下水的開發(fā)利用保護與供、用、耗、排及廢水處理等水循環(huán)利用各個環(huán)節(jié)緊密聯系起來,實行一體化管理;三要完善地下水相關法律法規(guī),依法治水?!?/p>
[1]王智慧,鄧銳.珠江流域片地下水集中利用區(qū)域水質現狀與污染成因初步分析[J].人民珠江,2005(4).
[2]雷靜,張琳,鄧宇杰,等.長江流域地下水資源開發(fā)利用與保護研究[J].人民長江,2012(3).
[3]中國河湖大典編纂委員會.中國河湖大典·珠江卷[M].北京:中國水利水電出版社,2014.
[4]珠江水利委員會水文局.珠江片水資源調查評價報告[R].2006.
[5]珠江流域水資源保護局,珠江水利委員會水文局.珠江區(qū)及西南諸河區(qū)(紅河流域)地下水利用與保護規(guī)劃[R].2009.
[6]中華人民共和國環(huán)境保護部.全國地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020)[R].2011.
[7]珠江水利委員會.珠江片水資源公報(2012)[R].2013.
[8]長江水利委員會.2012年長江流域及西南諸河水資源公報[R].2013.
責任編輯 江芳
Groundwater exploitation in Pearl River Basin and protection measures
Shen Zitong,He Xinchun,Chen Nanxiang
Groundwater is rich in the Pearl River Basin which has a great potential for exploitation.Use of groundwater can be an effective way of alleviating water shortage for economic development in the region.Current situation of groundwater development and challenges faced are reviewed on the basis of evaluation of groundwater condition in the Pearl Basin.Protection measures are proposed that is of great significance to rational development and protection of groundwater resources and sustainable utilization in the area,so as to realize coordinated development of economy and society in line with resources and environment.
Pearl River Basin;groundwater;current condition of development and utilization;protection measure
TV123
B
1000-1123(2016)01-0022-03
2015-09-25
申子通,在讀碩士研究生。