吳光宇,康彥付,尹憲文
(1.北京艾力泰爾信息技術(shù)股份有限公司,北京 100038;2.河北省邢臺水文水資源勘測局,河北 邢臺 054000)
隆堯縣處于環(huán)首都經(jīng)濟(jì)圈和中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的交匯地帶,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對扎實。有隆堯經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和滏陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)(東方食品城)兩個省級經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),曾先后獲得“全國食品工業(yè)強(qiáng)縣”“新型建材工業(yè)基地”“河北省民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展先進(jìn)縣”等稱號。
隆堯縣境內(nèi)有午河、泜河、北澧河、李陽河等,是引黃工程及南水北調(diào)中線工程受水區(qū),但近些年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,區(qū)域內(nèi)水資源問題也日益突出,地下水已呈現(xiàn)超采狀態(tài),隆堯縣大部均為淺層一般超采區(qū),北部為淺層地下水嚴(yán)重超采區(qū),東南部為深層地下水一般超采區(qū)[1]。針對水資源短缺、水資源供需矛盾突出等主要矛盾,按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路,充分發(fā)揮市場和政府作用的要求,開展隆堯縣水資源統(tǒng)籌利用保護(hù)分析研究工作是十分必要的。
隆堯縣位于河北省南部,太行山東麓。東臨巨鹿縣;西與內(nèi)丘、臨城二縣接壤;南與任縣相連;北與柏鄉(xiāng)縣、寧晉縣毗鄰。東西長40 km,南北長39.5 km,總面積749 km2。地勢自西向東北傾斜,平均縱坡千分之一,自西向東大致可分為低山丘陵、平原、洼地三種形態(tài)。
隆堯縣地處暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,冷熱溫寒交替,春季多風(fēng)沙,且干旱少雨,夏季炎熱多雨,秋季秋高氣爽,降水稀少,冬季寒冷干燥。年平均氣溫12.8℃,年氣溫變化為一峰一谷型,全年平均日照數(shù)為2506 h,多年平均降雨量487.82 mm,降水量年際變化大,年內(nèi)分配極不均勻,汛期降水量約占全年的80%左右。
隆堯縣現(xiàn)轄12個鄉(xiāng)鎮(zhèn),共276個行政村。2015年常住人口51.92萬人,其中城鎮(zhèn)人口21.13萬人,城鎮(zhèn)化率40.71%[2]。全縣實有耕地面積84.45萬畝,人均耕地1.63畝,其中有效灌溉面73.50萬畝,占耕地面積的87.03%,節(jié)灌率41.6%,主產(chǎn)小麥、玉米、棉花、蔬菜。2015年全縣地區(qū)生產(chǎn)總值90.58億元,其中第一產(chǎn)業(yè)25.27億元,第二產(chǎn)業(yè)35.48億元,第三產(chǎn)業(yè)29.82億元。
根據(jù)《河北省邢臺市水資源第三次評價》及《隆堯縣水資源評價》(2005年),隆堯縣多年平均地表水資源可利用量為285萬m3。50%保證率地表水資源可利用量為186萬m3,75%保證率地表水資源可利用量為23萬m3(均為河道入境量)。
多年平均孔隙水資源可開采量為9160萬m3。巖溶水的出水能力為365萬m3,為保證可持續(xù)性,開采量確定為補(bǔ)給量168.4萬m3,巖溶水作為應(yīng)急備用水源,不參與供水分配。
深層地下水主要指黑龍港區(qū)有淺層咸水下部的深層淡水資源,可開采量398.7萬m3。深層淡水的水力學(xué)性質(zhì)為承壓水,其補(bǔ)給來源主要是垂直越流和側(cè)向徑流補(bǔ)給,深層地下水為超采區(qū),水資源不參與供水分配。
隆堯現(xiàn)有2座污水處理廠,為經(jīng)開區(qū)污水處理廠和東方污水處理廠。經(jīng)開區(qū)污水處理廠現(xiàn)擬進(jìn)行提標(biāo)擴(kuò)能工程,項目建成后綜合處理能力達(dá)到2.5萬m3/d,出水水質(zhì)滿足一級A標(biāo)準(zhǔn)。東方食品城污水處理廠處理能力2萬m3/d?,F(xiàn)正進(jìn)行東方食品城污水處理廠二期工程,項目建成后綜合處理能力達(dá)到4萬m3/d,出水水質(zhì)滿足一級A標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)狀污水處理廠運(yùn)行資料,現(xiàn)狀年兩個污水處理廠出水共700萬m3,處理達(dá)標(biāo)后直接排入河道作為環(huán)境用水及農(nóng)業(yè)灌溉用水。規(guī)劃現(xiàn)狀環(huán)境虧欠部分及有效期內(nèi)環(huán)境需水增量采用處理達(dá)標(biāo)的再生水滿足。
根據(jù)《河北省十三五城鎮(zhèn)污水處理規(guī)劃》,2020年縣城污水處理率達(dá)到90%,建制鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到70%,再生水利用率>30%。2020年水利用量及污水收集范圍及處理率進(jìn)一步增加,再生水出水量提高20%,出水量為840萬m3/a;2025年和2035年,隨著各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施工程建設(shè)普及,再生水出水量達(dá)到1300萬m3/a和1900萬m3/a。
2.4.1 引江水
依據(jù)《河北省南水北調(diào)中線配套工程規(guī)劃》及《邢臺市南水北調(diào)配套工程水廠以上輸水管道工程可行性研究報告》,引江水主要為城鎮(zhèn)生活和工業(yè)供水,并兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水。引江工程分配給隆堯縣的引江水量為2458.0萬m3(干渠分水口門水量),主要供水目標(biāo)為隆堯縣城生活以及隆堯經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、滏陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)兩個工業(yè)園區(qū)的工業(yè)用水。
2.4.1 引黃水
根據(jù)《邢臺市水資源配置方案》,滏陽河引黃工程分配給隆堯縣的引黃水總量1757萬m3,結(jié)合實際及《河北省地下水超采區(qū)綜合治理試點方案(2014年)》,實施河渠清淤整治,渠道襯砌,增加河渠蓄水能力等措施后,灌溉渠道輸水損失可降至25%。故配置給隆堯縣的引黃水共計1317.8萬m3。主要用于農(nóng)業(yè)灌溉,直接受益鄉(xiāng)鎮(zhèn)為蓮子鎮(zhèn)、牛家橋鄉(xiāng)、千戶營、大張莊鄉(xiāng)。
根據(jù)隆堯縣國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃和有關(guān)部門規(guī)劃成果等資料,預(yù)測全縣規(guī)劃水平年經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展各項指標(biāo);在未考慮強(qiáng)化節(jié)水和規(guī)劃供水工程的基礎(chǔ)上,進(jìn)行城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活、工業(yè)、農(nóng)田灌溉、林牧漁業(yè)、生態(tài)環(huán)境等各項用水預(yù)測。經(jīng)預(yù)測2020年、2025年和2035年75%保證率下需水量分別為1.47億m3、1.45億m3和1.47億m3。具體見表1。
表1 隆堯縣需水預(yù)測表 單位:萬m3
根據(jù)區(qū)域可供水量,進(jìn)行水資源供需態(tài)勢初步分析。通過將隆堯縣水資源需求量與水資源可供水量的預(yù)測進(jìn)行比較,得出隆堯縣在規(guī)劃水平年水資源供需平衡情況,可供水量大于需水量則不缺水,反之,則缺水。
表2 隆堯縣不同保證率供需初步分析表
4.1.1 農(nóng)村生活用水置換項目
為滿足承載隆堯縣發(fā)展規(guī)劃,考慮隆堯水資源短缺并且全縣大部分為超采區(qū)的情況下,當(dāng)前引江水供水范圍東方食品城園區(qū)、隆堯經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、縣城城鎮(zhèn)水廠,粗略估算從當(dāng)前至2030年,在現(xiàn)有工程配置基礎(chǔ)上引江水至少每年剩余1000萬m3。根據(jù)《隆堯縣2019年度地下水超采綜合治理農(nóng)村生活用水置換項目建設(shè)方案》,擬從隆堯縣南水北調(diào)地表水廠向15個聯(lián)村供水站輸送南水北調(diào)引江水。工程管道建設(shè),起點分別為東方地表水水廠和西河地表水廠,終點分別為各個聯(lián)村供水站。工程引水量3.6萬m3/d,置換現(xiàn)狀農(nóng)村45.14萬人飲用水水源[3]。
4.1.2 生態(tài)補(bǔ)水工程
開展泜河生態(tài)補(bǔ)調(diào)水工程。泜河是縣域內(nèi)最主要河流,于縣城西北掠城而過,是隆堯縣域及縣城重要的綠色屏障。從南水北調(diào)配套管網(wǎng)通過DN500管道,長度約1 km,引水至泜河南潘莊處,規(guī)劃年引水量400萬m3,建設(shè)泜河生態(tài)涵養(yǎng)工程。
滏陽河生態(tài)補(bǔ)水工程。經(jīng)東方地表水廠,通過長度約3 km的DE500管道,向滏陽河進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水,計劃年補(bǔ)水量400萬m3。
根據(jù)《河北省水資源統(tǒng)籌利用與保護(hù)規(guī)劃》中“謀劃建設(shè)一批人工湖或中小型蓄水工程,補(bǔ)充地下水”,因此本方案提出在柳行農(nóng)場東北舊磚窯坑進(jìn)行平原水庫設(shè)計治理,設(shè)計蓄水量達(dá)到100萬m3;對蓮子鎮(zhèn)村東舊磚窯進(jìn)行平原水庫設(shè)計治理,設(shè)計蓄水量達(dá)到100萬m3。工程建成后一方面可利用優(yōu)質(zhì)引江水入滲補(bǔ)給當(dāng)?shù)氐叵滤徑猱?dāng)前嚴(yán)重超采區(qū)的現(xiàn)狀;另一方面也可以此調(diào)蓄水向周圍鄉(xiāng)鎮(zhèn),尤其是目前臨時開采深層地下水作為生活用水的區(qū)域供水,減少對深層地下水的開采,保護(hù)地下水資源。
管網(wǎng)聯(lián)通工程。隆堯為苦咸水和高氟水分布區(qū),還有59個村為單村供水工程供水。單村供水工程由村委會管理,供水安全系數(shù)低,由于水源條件限制、工程設(shè)施老化、人口變化、居民用水需求提升等因素為保障隆堯縣居民用水安全,提高安全保證程度,規(guī)劃在以上59個尚未實現(xiàn)聯(lián)村供水的村,進(jìn)行管網(wǎng)聯(lián)通工程。
1)雨水集蓄工程。規(guī)劃對隆堯縣36座大型坑塘進(jìn)行治理,坑塘總蓄水量720萬m3。
2)再生水利用。規(guī)劃由經(jīng)開區(qū)污水處理廠穿縣城西北側(cè)向堯山方向鋪設(shè)調(diào)水管線,可以用于綠化生態(tài)環(huán)境使用。由東方污水處理廠向滏陽河、小漳河進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水,保證河道不斷流,維持其水生態(tài)功能,同時也為滏陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展提供良好生態(tài)環(huán)境保障。促進(jìn)城區(qū)公共用水使用再生水。通過污水處理廠沿主干道建設(shè)若干再生水給水點。公共澆灌城市綠地、道路沖洗及景觀用水均必須取用再生水,并鼓勵建筑行業(yè)使用。
3)微咸水與咸水開發(fā)利用。利用微咸水和咸水化害為利,變廢為用,對緩解本區(qū)域的缺水情況,生態(tài)環(huán)境的保護(hù),水資源可持續(xù)利用,對經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展,具有重大意義??砷_展咸淡混澆、苦咸水淡化、咸水養(yǎng)殖等。
以縣域節(jié)水型社會達(dá)標(biāo)建設(shè)工作為抓手,充分把握政府引導(dǎo)和市場主導(dǎo)作用,推進(jìn)全社會節(jié)水行動,提升全社會節(jié)水意識,把節(jié)水貫穿于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)全過程,以水資源可持續(xù)利用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展[4]。
1)推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。深層地下水超采區(qū)范圍內(nèi),調(diào)整種植結(jié)構(gòu),可壓減冬小麥種植面積,推進(jìn)農(nóng)田休作休更。推廣節(jié)水小麥品種及配套技術(shù),對灌區(qū)配套進(jìn)行節(jié)水改造,恢復(fù)改善灌區(qū)面積,提高渠道灌溉水利用系數(shù)至0.67。推進(jìn)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)井統(tǒng)一管理,明確所有權(quán)、管理權(quán)、使用權(quán),推行精準(zhǔn)計量、精準(zhǔn)灌溉。到2020年全縣農(nóng)業(yè)用水控制在1.0億m3。
2)推進(jìn)工業(yè)節(jié)水。重點推行節(jié)水工藝和設(shè)備改造、水循環(huán)利用、廢水處理回用等節(jié)水環(huán)保技術(shù)、實現(xiàn)高效節(jié)水、循環(huán)利用。在水環(huán)境水資源嚴(yán)重超載地區(qū),實行用水定額準(zhǔn)入門檻。
通過全社會節(jié)水和水資源開發(fā)利用建設(shè),全縣2025年水資源供需達(dá)到平衡。
2020年,50%保證率條件下隆堯縣總需水量1.08億m3,可供水量1.48億m3。無缺水區(qū)域。75%保證率條件下隆堯縣總需水量1.78億m3,可供水量1.47億m3,缺水地區(qū)為山口鎮(zhèn)和固城鎮(zhèn),全縣缺水163萬m3,缺水率1%。
2025年,50%保證率條件下隆堯縣總需水量1.05億m3,可供水量1.51億m3。無缺水區(qū)域。75%保證率條件下隆堯縣總需水量1.14億m3,可供水量1.51億m3,缺水地區(qū)為山口鎮(zhèn)和固城鎮(zhèn),全縣缺水82萬m3,缺水率2%?;緦崿F(xiàn)供需平衡。
隆堯縣有效灌溉面積73.5萬畝,尚有約一半面積未實施節(jié)水灌溉,農(nóng)業(yè)灌溉用水量占總用水量的86.3%,當(dāng)前農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)0.65,節(jié)水空間及潛力較大,農(nóng)業(yè)節(jié)水應(yīng)重建設(shè),抓落實,常維護(hù)。
開展節(jié)水型社會建設(shè),發(fā)揮市場及政府作用,全民節(jié)水,尤其地下水超采區(qū),嚴(yán)格用水監(jiān)管,壓采地下水,保持地下水水位逐漸回升。