李國禮
(阜陽市水資源管理處,安徽 阜陽 236001)
阜陽市區(qū)由于長期過度開發(fā)中深層地下水,致使地下水位不斷下降,形成了大面積水位降落漏斗,誘發(fā)了地面沉降,嚴重威脅著城市供水安全。因此,研究水資源優(yōu)化配置問題顯得尤為重要。
市區(qū)淺層地下水(埋深<50m)埋藏淺,補給迅速,易污染。含水砂層薄,單井涌水量小,且易涌砂,僅適用小規(guī)模開采。地下水動態(tài)受氣象因素控制,含水層開發(fā)利用保證程度偏低。目前主要是農(nóng)業(yè)灌溉和居民生活用水零星開采,而市區(qū)古河道水源地,尚未開發(fā)利用。
中深地下水(埋深50m~300m)埋藏深,砂層厚,水質(zhì)優(yōu)良(氟含量偏高),單井出水量大,但其補給來源少,地下水屬消耗型動態(tài)資源。該含水層開發(fā)利用保證程度較高,但由于長期過量集中開采,導致城區(qū)井越打越深,越打越密,形成嚴重超采局面,造成大面積水位降落漏斗并誘發(fā)地面沉降等一系列環(huán)境水文地質(zhì)問題。
阜陽市是皖西北重鎮(zhèn),大京九線上重要的交通樞紐,有著聯(lián)接南北、輻射豫西的重要地理優(yōu)勢,未來城市流動人口量很大,城區(qū)2020年將達160萬人,2030年規(guī)劃達到200萬人,2020、2030年每天生活用水量是43.2×104m3和54×104m3。僅僅依靠現(xiàn)有的地下水(中深層每日6×104m3)和茨淮新河(每日8×104m3)水源是不夠的。
阜陽地下有超百億噸的煤炭儲量,煤礦資源十分豐富,大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)是阜陽工業(yè)發(fā)展基礎。隨著口孜西煤礦投產(chǎn),口孜東煤礦、口孜電廠、華潤電廠二期等重大項目也相繼展開;金種子集團優(yōu)質(zhì)白酒擴容改造、昊源集團3×105t尿素、開樂公司新增萬輛罐式專用車產(chǎn)業(yè)基地、生物醫(yī)藥基地建設也全面鋪開,加上各工業(yè)園區(qū)的需求水量,約10×104m3/d。目前尚可利用的水資源僅有潁河過境水量。
2.3.1 周邊可用水源
(1) 潁河、泉河水源。穎泉河是淮河上最大的一條支流。阜陽潁河閘上控制流域面積35246km2,其中阜陽市規(guī)劃區(qū)境內(nèi)面積936km2。經(jīng)調(diào)節(jié)計算, 95%的保證率的供水量為23.8×104m3/d。作為供水水源,存在的主要問題是水質(zhì)不能保證。根據(jù)監(jiān)測、化驗分析,枯水期污染比較嚴重,平水期次之,豐水期有所緩解,僅可作部分工業(yè)和農(nóng)灌用水水源。
(2) 茨淮新河水源。茨淮新河是以泄洪、排澇、灌溉和航運為目的人工河流,規(guī)劃區(qū)內(nèi)集水面積約638km2。目前建有日取水量10×104m3的二水廠,根據(jù)多年調(diào)節(jié)計算成果,日取水量10×104m3,供水保證率達不到50%。
(3) 淮河水源?;春泳喔逢柺袇^(qū)東南約41km(阜陽市區(qū)~南照集),南照集與王家壩區(qū)間面積約8000km2。引淮濟阜工程從南照集取水40×104m3,保證率88%。
(4) 引江濟淮水源。引江濟淮工程上馬,江水北送沙潁河線和西淝河線,主要滿足阜陽的生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)用水,能夠解決阜陽的缺水局面。
2.3.2 周邊可用水源均衡分析
從以上分析來看,解決阜陽市供水途徑是調(diào)配外來地表水源,實施“引淮濟阜”工程,這樣即可以不用中深層地下水、緩解水文地質(zhì)環(huán)境的不斷惡化,又可以做到優(yōu)水優(yōu)用,經(jīng)濟合理。從外來水量來看,茨淮新河供水量按8×104m3/d計算,淮河供水量按40×104m3/d考慮,搭配開發(fā)阜陽市古河道地下水源地,其供水量13×104m3/d,加上潁河可用供水量約3×104m3/d,合計64×104m3/d,完全滿足中遠期城市工業(yè)及居民公共事業(yè)需求。如果得到引江濟淮水源,可以解決阜陽遠期用水需求。
使用淮河、茨淮新河、潁河及水源,雖然水量上能夠滿足阜陽規(guī)劃區(qū)的用水需求,但是其保證率低于90%,要保證特枯年份緊急供水,亟需尋求一個具有調(diào)節(jié)能力,提高規(guī)劃區(qū)供水能力的應急水源地。這就需要合理開發(fā)地下水源,發(fā)揮優(yōu)勢,保障供水安全。
淺層地下水主要適合于解決農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)村人畜用水,應該在充分發(fā)揮現(xiàn)有水利工程作用的同時,大力開發(fā)利用淺層地下水。合理調(diào)控淺層地下水水位,充分發(fā)揮淺層地下水的調(diào)節(jié)作用,加快淺層地下水的循環(huán)速度,改善土壤水分運移狀況,根治旱澇漬堿。
淺層古河道地下水應選擇在城鎮(zhèn)建立水源地,開采井應合理布局,采用集中供水,關(guān)閉分散式開采的淺層地下水開采井。同時應有條件地對中深層地下水水源地進行回灌,對超采含水層進行修復。
中深層地下水應發(fā)揮水量穩(wěn)定、水質(zhì)優(yōu)良的特點,作為地表水源備用輔助水源聯(lián)合調(diào)控使用。因此,必須調(diào)整深層地下水過于集中的開采格局,限制開采。依法、有序、合理地布置深層地下水開采井位置,做好水質(zhì)監(jiān)測工作,預防中深層地下水污染。
(1) 蒙洼分洪道地表水庫。蒙洼分洪道位于阜南縣東南部,作為地表水庫可以和引淮濟阜工程配套使用,提高其取水保證率。在解決洪水出路的同時,兼顧洪水資源利用,解決阜陽市中遠期供水水源緊缺問題。在賈崗控制閘上游建設阜陽城供水泵站1座,供水管道接南照三水廠管道,規(guī)劃可以供水8.2×104m3/d。
(2) 市區(qū)地下水應急水源地。主要是利用淺層古河道水源地和市區(qū)中深層地下水源地臨時性激化開采。其配置如下:① 淺層古河道帶激化取水量為17.3×104m3/d,除去農(nóng)業(yè)保有水量,仍有8.9×104m3/d的水可供城市。② 口孜煤礦排水:充分利用口孜煤礦的疏干排水量(約2×104m3/d)作為城市供水水源。③ 市區(qū)中深層井100眼,應急調(diào)配供水24×104m3/d。
兩部分應急供水量約34×104m3/d,能夠滿足阜陽規(guī)劃區(qū)干旱時段生活用水的基本需求。
從產(chǎn)業(yè)整體布局來看,西部為商貿(mào)、旅游區(qū),東部為工業(yè)區(qū)。以行政區(qū)劃來看,潁東區(qū)主要為煤化工產(chǎn)業(yè)基地,潁州區(qū)主要為輕工業(yè)基地,潁泉區(qū)主要是商貿(mào)區(qū)。水資源系統(tǒng)調(diào)控配置方案是:煤化工產(chǎn)業(yè)和電廠、化肥廠對水質(zhì)要求不高,取用潁河和茨淮新河水源;經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和市區(qū)原有企業(yè)取用茨淮新河及淮河水源;潁河以東市區(qū)居民取用淮河水源;鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)取用淺層地下水并配以中層地下水;特殊企業(yè)少量取用中層地下水,中深層地下水作為應急水源。
阜陽市區(qū)淺層地下水未被充分利用,而中深層地下水不合理地過度開采引發(fā)一系列環(huán)境水文地質(zhì)問題。因此,阜陽市區(qū)水資源開發(fā)利用應該是地下水與地表水進行優(yōu)化配置、調(diào)控使用,充分考慮城市的區(qū)位優(yōu)勢和資源優(yōu)勢,對各類水源合理布局。首選地表水源,次選淺層地下水源,中深層地下水源應作為備用、應急的輔助性水源,配合地表水源使用,以達到優(yōu)水優(yōu)用,保證水資源可持續(xù)開發(fā)利用。