□陳蓬陳佳胡理強
(1新鄉(xiāng)市水利信息中心;2新鄉(xiāng)市節(jié)約用水辦公室3新鄉(xiāng)市水利科技推廣中心)
新鄉(xiāng)市地下水漏斗區(qū)補源可行性分析
□陳蓬1陳佳2胡理強3
(1新鄉(xiāng)市水利信息中心;2新鄉(xiāng)市節(jié)約用水辦公室3新鄉(xiāng)市水利科技推廣中心)
地下水過量開采,地下水位持續(xù)下降,是形成地下水降落漏斗的主要原因。截止2014年底,新鄉(xiāng)市共有地下水漏斗區(qū)5處,總面積約12.53萬hm2,漏斗中心地下水埋深約為10~18 m左右,且呈現(xiàn)范圍逐年擴大、埋深逐年加深的趨勢。文章在對各漏斗區(qū)的形成與發(fā)展詳細介紹的基礎(chǔ)上,對漏斗區(qū)補源的可行性進行了初步分析,并提出解決漏斗區(qū)相關(guān)措施,為新鄉(xiāng)市解決地下水漏斗區(qū)問題提供了技術(shù)支撐。
新鄉(xiāng);漏斗區(qū);補源;可行性分析
新鄉(xiāng)市地處太行山南麓,黃河下游北岸,總面積86.29萬hm2,當(dāng)?shù)厮Y源主要來自于降雨。受地理位置和氣候影響,全市多年平均降水量約610.70mm,多年平均形成地表水資源7.97億m3,地下水資源10.16億m3,扣除重復(fù)計算量3.19億m3,全市年均當(dāng)?shù)厮Y源總量約14.24億m3。2006-2014年,全市地下水年均開采量9.70億m3,約占總用水量的54%以上。地下水長期過量開采,已經(jīng)造成部分地區(qū)水資源采補失衡,形成了地下水降落漏斗區(qū)。
2.1 漏斗區(qū)形成與發(fā)展
由于地下水過量開采,地下水收支平衡受到破壞,地下水位持續(xù)下降,形成地下水降落漏斗。
20世紀(jì)70年代處以前,新鄉(xiāng)市地下水的開采量小于可開采量,地下水位普遍較高,部分區(qū)域?qū)儆邴}堿地或自然濕地,進入70年代以后,隨著井灌工程的發(fā)展,對地下水開采的強度加大,地下水位開始下降。至1981年底,全市地下水位埋深〉4 m的區(qū)域進一步擴大,總面積約23萬hm2。其中在新鄉(xiāng)市區(qū)北部及衛(wèi)輝市的李源屯、龐寨、延津的豐莊一帶已經(jīng)形成地下水降落漏斗區(qū)。
2.2 漏斗區(qū)現(xiàn)狀
截止2014年底,全市共有地下水漏斗區(qū)5處,漏斗區(qū)總面積約12.53萬hm2,漏斗中心地下水埋深約為10~18 m。且呈現(xiàn)范圍逐年擴大、埋深逐年加深的趨勢。
2.2.1 輝縣市薄壁--吳村地下水漏斗區(qū)
該漏斗區(qū)地處輝縣市西南部,峪河與衛(wèi)河之間的山前傾斜平原,由原來的輝縣市峪河--贊城地下水漏斗區(qū)西移而成,位于輝縣市薄壁鎮(zhèn)至吳村鎮(zhèn)一帶,漏斗中心位于輝縣市吳村鎮(zhèn)吳村東北,面積約6 940 hm2。
2.2.2 鳳泉區(qū)地下水漏斗區(qū)
該漏斗區(qū)位于新鄉(xiāng)市北部,大塊鎮(zhèn)--耿黃鄉(xiāng)--唐莊鎮(zhèn)一帶,漏斗中心位于新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)耿黃鄉(xiāng)南魯堡村東,漏斗區(qū)面積2 820 hm2。
2.2.3 七里營--小冀地下水漏斗區(qū)
該漏斗區(qū)是新鄉(xiāng)市第四水廠水源地及新鄉(xiāng)縣工業(yè)區(qū)所在地,位于翟坡鎮(zhèn)—七里營鎮(zhèn)—小冀鎮(zhèn)—郎公廟鎮(zhèn)—關(guān)堤鄉(xiāng)一帶,漏斗中心位于七里營鎮(zhèn)溝王村北,漏斗區(qū)面積約4.75萬hm2。
2.2.4 汲、延、封、長地下水漏斗區(qū)
該地下水漏斗區(qū)是河南省最大的地下水漏斗區(qū),是安陽―鶴壁―濮陽漏斗區(qū)的邊緣與延伸,位于衛(wèi)輝市東部、延津縣東北部、封丘縣北部、長垣縣西北部,處于新鄉(xiāng)市與鶴壁??h、安陽滑縣的交界地帶,漏斗區(qū)面積約11.49萬hm2。
2.3 漏斗區(qū)危害
地下水長期超采形成地下水漏斗區(qū),不僅嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ia(chǎn)生活,造成居民飲用取水困難,農(nóng)田灌溉機井出水量減少或造成水井報廢,農(nóng)業(yè)灌溉成本增加,而且造成生態(tài)環(huán)境惡化,主要表現(xiàn)為泉水?dāng)嗔?、河流干枯、濕地消失、土地沙化等,更?yán)重的是還會形成地面沉降、塌陷和地裂等地質(zhì)災(zāi)害,甚至?xí)绊懗鞘幸?guī)劃區(qū)地面建筑質(zhì)量。
3.1 輝縣市薄壁--吳村地下水漏斗區(qū)
該漏斗區(qū)處于太行山前沖洪積平原,淺層地下水含水層屬于非富水區(qū),易受開采而降落。近年來,焦煤集團、趙固煤礦生產(chǎn)作業(yè)時,為了降水,大量抽排深層地下水。該漏斗是由淺層潛水與深層水混合超采形成。
該漏斗區(qū)周邊無其他水源,只有寶泉水庫水可以調(diào)水補源,必要時可將寶泉水庫水引入峪河南、北支河,并適當(dāng)修筑部分河道攔蓄工程向漏斗區(qū)輸水。寶泉水庫現(xiàn)狀總庫容6 750萬m3,水庫設(shè)計直接覆蓋灌區(qū)面積4 000 hm2,每年灌區(qū)需水量約2 500萬m3,水庫還有向群庫灌區(qū)東干渠輸水任務(wù)。因此,平水年份寶泉水庫水量難以滿足用水需要,豐水年可有少量水用于補源,但補源水量有限,從目前看,只要煤礦開采不停止,煤礦大量排水現(xiàn)狀不改變,解決該地下水漏斗區(qū)面臨較大困難。主要應(yīng)從以下兩個方面解決,一是通過大力發(fā)展節(jié)水灌溉,減少農(nóng)業(yè)對地下水的開采;二是利用煤礦排水進行農(nóng)業(yè)灌溉或其他再利用,這樣可以減緩漏斗區(qū)的擴大和加深。
3.2 鳳泉區(qū)地下水漏斗區(qū)
該漏斗區(qū)屬淺層潛水漏斗,補給受降水和共產(chǎn)主義渠行洪影響較大,由于新鄉(xiāng)市自來水公司西水廠、白鷺化纖廠、鳳泉區(qū)水廠等集中開采等原因形成。
解決該漏斗區(qū)有三個方案:一是通過人民勝利渠西一干退水,經(jīng)共產(chǎn)主義渠輸送到漏斗區(qū),擴大河流水面進行補源;二是鳳泉湖景觀工程建成后,景觀湖正處于該漏斗區(qū)中心地帶,并在長濟高速公路橋上游100 m、新中大道橋上游100 m、G107國道橋上游鳳泉湖景區(qū)末端處建設(shè)三個橡膠壩,抬高水位,擴大水面,除了作為城市景觀,必然增加對地下水的下滲補充,據(jù)測算,湖區(qū)每年補充地下水約9 000萬m3,補源效果將非常顯著。三是南水北調(diào)工程通水后,通過水源替換,直接壓減鐵西自來水廠、鳳泉區(qū)自來水廠、化纖廠地下水開采量,漏斗區(qū)恢復(fù)將比較容易。
3.3 七里營--小冀地下水漏斗區(qū)
該漏斗區(qū)主要是由于工業(yè)的集中開采、農(nóng)業(yè)引黃退灌后地下水開采量大幅度增加而逐步形成的,屬淺層潛水漏斗,也是新鄉(xiāng)市地下水位埋深最大的漏斗區(qū)。
解決該漏斗區(qū)一是擴大引黃灌溉面積,增加黃河水利用量進行補源。應(yīng)充分利用該縣引黃相對比較便利的有利條件,主要應(yīng)通過恢復(fù)和擴大引黃灌溉面積,增加黃河水利用量;二是南水北調(diào)工程建成后,新鄉(xiāng)縣新城區(qū)每年新增5 000多萬m3新水源,通過水源置換,大幅度壓縮工業(yè)和生活用水對地下水開采量;三是通過人民勝利渠灌區(qū)東一干一支渠、七里營支渠、孟姜女河退水等方式,直接對漏斗區(qū)進行引黃補源。
3.4 汲、延、封、長地下水漏斗區(qū)
汲、延、封、長地下水漏斗區(qū)是河南省最大的地下水漏斗區(qū)是安陽-鶴壁-濮陽漏斗區(qū)的邊緣與延伸,屬淺層潛水漏斗。該漏斗區(qū)近幾年呈逐年擴大趨勢,2014年繼續(xù)擴大,由2013年10.94萬hm2擴大至2014的11.49萬hm2,擴大了5 500 hm2。
衛(wèi)輝市東部,可以利用東三干渠輸水補源,但是,因處于灌區(qū)最下游,近年灌區(qū)來水無保障,渠道損壞嚴(yán)重,不少已被廢棄平為耕地,需要采取工程措施恢復(fù)渠道輸水。延津縣東北部,可通過以下方式進行補源:一是通過原陽縣引黃灌區(qū)退水,將黃河水引至文巖渠后,經(jīng)延津縣西竹村節(jié)制閘控制壅高水位,將水調(diào)至延津龍?zhí)杜?、柳青一支對延津北部、東部漏斗區(qū)進行補源。二是南分干灌區(qū)沿線可分別通過榆林排、龍?zhí)杜?、柳青一支、柳青二支向東大沙河輸水,直接向漏斗區(qū)補源。封丘、長垣北部,需要大力加強續(xù)建配套工程建設(shè),擴大引黃灌溉覆蓋面積,擴大對黃河水的利用量,增加對地下水補給量??梢岳迷柨h引黃退水向文巖渠送水,經(jīng)延津縣輸送至封丘縣,經(jīng)裴固閘控制抬高水位,沿岸可以通過提水灌溉方式,向漏斗區(qū)補源。
4.1 加大黃河水資源開發(fā)利用力度
新鄉(xiāng)市臨近黃河,開發(fā)利用黃河水資源既有地利優(yōu)勢,也有工程基礎(chǔ)。幾十年來,新鄉(xiāng)市通過實施引黃灌溉,補充了地下水,減少了農(nóng)業(yè)對地下水的開采,一定程度上緩解了漏斗區(qū)用水矛盾,改善了生態(tài)環(huán)境。目前該市每年實際引黃水量距省分配的引黃指標(biāo)還有較大差距,部分引黃灌區(qū)逐步退灌,加劇了當(dāng)?shù)厮Y源短缺。近幾年,漏斗區(qū)擴大也與引黃灌區(qū)衰退,黃河水利用減少有直接關(guān)系。因此,要繼續(xù)高度重視黃河水資源開發(fā)利用,大力發(fā)展引黃灌溉,加快引黃調(diào)蓄工程建設(shè)。
4.2 利用南水北調(diào)來水做好水源置換
目前,新鄉(xiāng)市城鎮(zhèn)工業(yè)用水及生活用水主要使用地下水,且存在著集中開采、連續(xù)開采、用水量增長較快等特點,這是造成地下水位不斷下降形成漏斗區(qū)的主要因素之一。因此,南水北調(diào)工程通水后,做好城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水的水源置換,對緩解并最終遏制漏斗區(qū)地下水位下降意義重大。2014年通水以來,生活用水水源得到有效補給,遏制了地下水位下降趨勢。
4.3 加強節(jié)約用水工作,努力建設(shè)節(jié)水型社會
節(jié)水是解決新鄉(xiāng)市地下水漏斗區(qū)的重要措施之一。農(nóng)業(yè)是用水較大的產(chǎn)業(yè),目前水利用率還很低,引黃灌區(qū)水利用系數(shù)約為0.50,節(jié)水潛力比較大,應(yīng)加大對節(jié)水灌溉工程的投入,進一步擴大節(jié)水灌溉面積,提高節(jié)水技術(shù)水平和黃河水利用效率,進一步挖掘節(jié)水潛力。另外,還要加強中水資源的再利用。
4.4 加強水資源管理
健全地方法規(guī),嚴(yán)守“三條紅線”和“四項制度”,強化各級考核,確保各項制度落實到位,促進全市水資源的可持續(xù)利用,為新鄉(xiāng)市經(jīng)濟社會的健康協(xié)調(diào)發(fā)展提供支撐和保障。
編輯:劉長垠
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2017-5-11