楊治中 劉 猛
近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,太和縣用水量顯著增長(zhǎng),區(qū)域內(nèi)水資源供需矛盾突出,長(zhǎng)期超采深層地下水,嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展。根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境改善對(duì)水資源的要求,本文結(jié)合安徽省太和縣地下水壓采方案,分行業(yè)進(jìn)行了水資源供需分析,提出了統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水的水資源合理配置方案。
太和縣隸屬于阜陽市,位于安徽省淮北平原腹地,面積1820km2,現(xiàn)有人口178 萬人。按照縣域河流水系的分布狀況,可進(jìn)一步分為潁河流域、黑茨河流域和西淝河流域。根據(jù)1956—2017年系列資料分析,全縣多年平均降水量為15.02 億m3,折合降水深825.2mm。全縣多年平均地表水資源量3.32 億m3,折合徑流深182.4mm。全縣50%、75%和95%頻率地表水資源量分別為2.68 億m3、1.43 億m3、和0.58 億m3。全縣多年平均地下水資源量為3.12 億m3。全縣多年平均水資源總量為5.83 億m3,50%、75%和95%頻率水資源總量分別為5.12 億m3、3.37 億m3和1.90 億m3。太和縣流域分區(qū)水資源總量見表1。
表1 太和縣不同頻率分區(qū)水資源量計(jì)算成果表(萬m3)
2019年,太和縣共有大中型水閘12 座,其中大型水閘2 座,中型水閘10 座;涵閘117 座,其中大型閘2 座,中型閘10 座,小型涵閘105 座;蓄水大中溝76 條;蓄水塘壩1361 座。全縣總蓄水庫容10493 萬m3,其中,河道和溝網(wǎng)涵閘蓄水庫容9096 萬m3,各類塘壩蓄水1397 萬m3。共有小型提水泵站7 座,總裝機(jī)容量1743kW,提水規(guī)模25m3/s,主要分布在黑茨河、潁河沿岸區(qū)域,現(xiàn)狀供水能力為5100 萬m3,設(shè)計(jì)供水能力6447 萬m3。共有供水機(jī)電井29.6 萬眼,大部分為農(nóng)業(yè)灌溉淺井,深層地下水機(jī)電井約210 眼,主要為城鎮(zhèn)生產(chǎn)和居民生活供水。
2019年太和縣總供水量2.20 億m3,其中地表水源供水量1.20 億m3,占總供水量的54.5%;地下水源供水量0.96 億m3,占總供水量的43.6%。在地下水源供水中,淺層地下水供水量為0.71 億m3,占地下水源供水量的74.0%,深層地下水供水量為0.25 億m3,占地下水源供水量的26.0%;中水回用量0.04 億m3,占總供水量的1.8%。
2019年太和縣總用水量2.20 億m3,其中,農(nóng)田灌溉用水量1.07 億m3,林牧漁畜用水量0.14 億m3,工業(yè)用水量0.46 億m3,城鎮(zhèn)公共和居民生活用水量0.45 億m3,生態(tài)環(huán)境用水量0.08 億m3。
2019年太和縣綜合人均用水量為151.4m3,低于同時(shí)期全國平均水平的431m3;萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值(當(dāng)年價(jià))用水量為48.4m3,低于同時(shí)期全國平均水平的60.8m3;城鎮(zhèn)人均居民生活用水量(含公共供水)為99.0L/人·d,農(nóng)村居民生活用水指標(biāo)70.0L/人·d。農(nóng)田灌溉畝均用水量115.8m3。
太和縣地勢(shì)平坦,境內(nèi)河流大多屬于過境河流,由于當(dāng)?shù)厝狈Υ笾行驼{(diào)蓄工程,河道、湖泊的庫容不大,蓄水能力差,導(dǎo)致地表水可利用量不足;另外,由于河流上游地區(qū)出于自身用水考慮,多建有河道節(jié)制閘攔蓄,一般在非汛期不向下游放水,汛期泄洪,因此更加劇了來水年內(nèi)分配的不均勻。以上兩點(diǎn)原因使得太和縣境內(nèi)地表徑流在汛期或豐水年份大多流走,非汛期或干旱年份水量較少,地表水可利用量遠(yuǎn)小于地表水資源量。
太和縣水資源開發(fā)利用總體水平不高、利用效率較低。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,主要表現(xiàn)為灌溉方式落后,灌溉水有效利用系數(shù)小,現(xiàn)狀為0.608,水分生產(chǎn)率低,單方水糧食生產(chǎn)量在1.0~1.2kg 左右,與發(fā)達(dá)國家相差近一倍。工業(yè)生產(chǎn)中,2019年度太和縣萬元工業(yè)增加值用水量為46m3,高于全國38.4m3的平均水平,但與發(fā)達(dá)國家相比,用水效率仍有提升的空間。在居民生活用水方面,公眾節(jié)水觀念淡薄,管網(wǎng)漏失率較大,生活用水節(jié)水空間較大。
太和縣地表水資源匱乏,城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水水源以深層地下水為主,而長(zhǎng)期大量開采深層地下水已形成了較大范圍的地下水超采區(qū),造成區(qū)域地下水位大幅下降,太和縣地下水降落漏斗面積已超過197km2。如果繼續(xù)擴(kuò)大開采,一方面會(huì)造成深層地下水含水層疏干、資源枯竭,存在供水安全風(fēng)險(xiǎn);另一方面可能會(huì)引發(fā)地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問題。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來太和縣城鎮(zhèn)水資源供需矛盾勢(shì)必將愈加突出,缺水形勢(shì)趨于嚴(yán)峻。
以2019年為現(xiàn)狀年,通過對(duì)不同來水頻率的供水、用水情況進(jìn)行分析,結(jié)果表明:在現(xiàn)狀工程供水能力和供水格局下,在多年平均和50%保證率平水年份,太和縣基本可維持現(xiàn)有的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求,而在75%保證率中等枯水年份及95%保證率特殊枯水年份,太和縣各流域均出現(xiàn)了不同程度的缺水現(xiàn)象,其中在特殊枯水年份,全縣缺水情況較為嚴(yán)重,總?cè)彼窟_(dá)1.30 億m3,缺水率達(dá)44.9%。
(1)供水安全原則
水資源配置要考慮城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生活供水安全,即在應(yīng)急狀態(tài)下,首先保證人民群眾的最基本生活用水需求。
(2)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)原則
統(tǒng)籌協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求,合理安排生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水,統(tǒng)籌調(diào)配地表水與地下水、當(dāng)?shù)厮c外調(diào)水、常規(guī)水源與非常規(guī)水源等多種水源。
(3)地下水保護(hù)原則
在當(dāng)?shù)氐乇硭屯庹{(diào)水供水可覆蓋的區(qū)域,應(yīng)逐步關(guān)停地下水取水工程,除為保證供水安全必須轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用水源和對(duì)水質(zhì)有特殊要求必須保留的,其余地下水取水工程必須限期封閉。
(4)污水回用優(yōu)先原則
城市污水處理廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站按不同的用途分級(jí)處理污水,優(yōu)先將其用于熱電、化工等工業(yè)企業(yè),其次用于景觀綠化、生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水。
為解決太和縣水資源不足、供需矛盾突出的問題,太和縣提出“依托皖江水,限采深層水,用足地表水,蓄補(bǔ)淺層水,鼓勵(lì)再生水”的水資源總體配置格局,通過對(duì)現(xiàn)有地表水源工程挖潛配套、新建以縣域外調(diào)水(引江濟(jì)淮潁河線路)為依托的骨干工程、增設(shè)地表輸水管網(wǎng)工程建設(shè)等工程措施進(jìn)一步挖掘當(dāng)?shù)厮Y源潛力;通過調(diào)整機(jī)電井布局、壓采深層地下水等措施,實(shí)現(xiàn)合理利用地下水資源;加大污水處理回用、雨水集蓄利用系統(tǒng)等非常規(guī)水源工程建設(shè)力度;在充分發(fā)揮現(xiàn)有工程效益的基礎(chǔ)上,以供水骨干工程來增強(qiáng)和提高地區(qū)水資源開發(fā)利用程度與調(diào)控能力。同時(shí),要制定和完善應(yīng)急供水預(yù)案,提高特枯水年以及突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力,保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常秩序。
(1)行業(yè)水量配置
規(guī)劃到2025年,太和縣多年平均配置生活、工業(yè)(含建筑業(yè),下同)、農(nóng)業(yè)(含林牧漁業(yè),下同)和河道外生態(tài)環(huán)境用水量分別為0.54 億m3、0.59 億m3、1.14 億m3和0.084 億m3,配置比例調(diào)整為22.9%、25.2%、48.3%和3.6%;規(guī)劃到2030年,太和縣配置生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和河道外生態(tài)環(huán)境用水量分別為0.55 億m3、0.62 億m3、1.13 億m3和0.094 億m3,配置比例進(jìn)一步調(diào)整為23.0%、25.9%、47.2%和3.9%。
根據(jù)分行業(yè)水資源配置成果可知,規(guī)劃期隨著城鎮(zhèn)化率提高和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí),太和縣生活和工業(yè)配置水量所占比例不斷增加,農(nóng)業(yè)配置水量占比將隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和進(jìn)步逐步減少。
(2)供水水源配置
規(guī)劃至2025年,太和縣多年平均配置供水量為2.36 億m3,其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧?.77 億m3,耿樓閘上地表水供水量0.15 億m3,淺層地下水供水量0.64 億m3,深層承壓水供水量0.15 億m3,引江濟(jì)淮工程外調(diào)水供水量為0.46 億m3,再生水及雨洪水供水量0.18 億m3;規(guī)劃至2030年,太和縣配置供水量為2.40 億m3,其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧?.75 億m3,耿樓閘上地表水供水量0.15 億m3,淺層地下水供水量0.67 億m3,引江濟(jì)淮工程外調(diào)水供水量0.58 億m3,再生水等其他水源配置供水量0.26 億m3。
根據(jù)不同供水水源配置成果可知,隨著引江濟(jì)淮、引淮濟(jì)阜等外調(diào)水工程的建設(shè)、再生水利用率的提高和地表水資源開發(fā)利用程度的加大,太和縣規(guī)劃期對(duì)地下水、尤其是深層承壓水的依賴程度將逐漸降低。
(3)中心城區(qū)水量配置
針對(duì)中心城區(qū)缺水情況,在引江濟(jì)淮工程未正式通水前,考慮通過新水源工程建設(shè)和再生水回用等手段,進(jìn)一步挖掘縣域內(nèi)供水潛力。同時(shí),加強(qiáng)當(dāng)?shù)氐乇硭?、地下水、再生水的多水源利用、調(diào)度和水資源監(jiān)管,強(qiáng)化節(jié)水措施,實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)多水源供水。待引江濟(jì)淮工程建成通水后,隨即調(diào)整供水結(jié)構(gòu),將外調(diào)水作為城區(qū)生活及工業(yè)用水的主要水源,深層地下水作為應(yīng)急備用水源及少量對(duì)水質(zhì)有特別要求的工業(yè)用水,逐步改變依賴深層地下水的用水格局。規(guī)劃至2025年和2030年,太和縣中心城區(qū)配置水量分別為0.71 億m3和0.80 億m3。
太和縣水資源優(yōu)化配置方案,符合國家宏觀政策和法律法規(guī)要求,規(guī)劃實(shí)施后,通過優(yōu)化水源,地表水與地下水、本地水和外調(diào)水、常規(guī)水源和非常規(guī)水源得到合理配置,解決了深層地下水過度開采問題,保證了規(guī)劃期城鎮(zhèn)生活、工農(nóng)業(yè)發(fā)展用水,有利于太和縣國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)環(huán)境用水量的配置,可以緩解近年來河湖干涸、水質(zhì)污染等環(huán)境問題,提高人民群眾生活質(zhì)量,社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著