李 軍,張忠科
(泰安市水文局,山東 泰安271000)
泰安市位于山東省中部的泰山南麓,地形自東北向西南傾斜,東部為魯中山區(qū)的一部分,山脈呈“E”型分布,向西延伸,河谷平原交錯其間,中部為廣闊平原,西部多低山丘陵,西南部為平原,間有洼地,湖泊。
地下水資源量通常用地下水的補給量來表示,其補給來源包括大氣降水入滲補給、地表水體補給、山前側(cè)滲補給、井灌回歸補給等。根據(jù)泰安市2019年各分區(qū)降雨量計算泰安市地下水資源量,按照地下水分區(qū)計算,全市平原區(qū)面積為2 864 km2,相應(yīng)地下水資源量為4.412 7億m3;山丘區(qū)面積4 898 km2,相應(yīng)地下水資源量為4.538億m3,扣除平原區(qū)與山丘區(qū)地下水資源重復(fù)計算量0.585 6億m3,泰安市2019年地下水資源量為8.365 1億m3。
按照行政分區(qū)計算,各縣(市、區(qū))地下水資源量分別為:泰山區(qū)0.478 4億m3,岱岳區(qū)1.965 2億m3,新泰市2.179億m3,肥城市1.282 1億m3,寧陽縣1.348 4億m3,東平縣1.112 1億m3。
大汶河區(qū)地下水資源量:大汶河區(qū)面積6 457 km2,地下水資源量為6.7713m3,其中各縣(市、區(qū))地下水資源量分別為:泰山區(qū)0.4784億m3,岱岳區(qū)1.965 2億m3,新泰市2.012 3億m3,肥城市1.282 1億m3,寧陽縣0.280 7億m3,東平縣0.752 7億m3。
湖東區(qū)地下水資源量:湖東區(qū)面積1 305 km2,地下水資源量1.593 8億m3。其中新泰市0.166 7億m3,寧陽縣1.067 7億m3,東平縣0.359 4億m3。
泰安市地下水用水量多年來一直占總用水量的50%以上。地下水用水可分為工業(yè),農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村居民生活用水。2007—2018年泰安市平均降雨量為649.1 mm,2007—2018年地下水平均開采量為60 295萬m3。泰安市2019年地下水用水情況如下:
工業(yè)用水量為6 148.54萬m3,占泰安市總用水量的5.98%,占地下水用水量的10.99%。伴隨著最嚴格水資源管理制度的實施和科技進步,地下水工業(yè)用水量趨于穩(wěn)定,逐步降低。
農(nóng)業(yè)灌溉主要是取用地下水,主要取自淺層地下水,井深一般在20~50 m之間。泰安市2019年農(nóng)業(yè)用水量為40 160萬m3,占全年用水量的39%,占地下水用水量的71.8%。
泰安市全市常住人口564萬人,其中城鎮(zhèn)人口348.98萬人,城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村居民生活用水量為9 656.4萬m3,占全年用水量的9.39%,占地下水用水量的17.25%。目前泰安市地下水用水量趨于穩(wěn)定。
泰安市地下水用水量占總用水量比例較高,地下水的補給來源主要是降雨和農(nóng)灌回滲和徑流側(cè)向補給。農(nóng)業(yè)灌溉用水量占地下水用水量比例超過70%,地下水位受降雨和農(nóng)業(yè)灌溉影響巨大。
根據(jù)泰安市2019年地下水位監(jiān)測資料可以看出,在1~5月受降水、開采量、水位變化、滯后降雨等因素影響,區(qū)域地下水位呈不同程度下降狀態(tài);6~9月,隨著汛期降雨量增加,泰安市水位整體呈現(xiàn)了上升趨勢;10月以后,水位整體又呈現(xiàn)較平穩(wěn)的變化趨勢;從全年來看,地下水位整體呈現(xiàn)下降趨勢,水位下降1.54 m。
從2019年全年降雨與地下水動態(tài)資料分析,1~5月份,泰安市降雨偏少,由于春灌等原因,導(dǎo)致地下水位下降,至5月底水位達到年最低值;隨著汛期降雨量增加,地下水開采量減少,大部分平衡區(qū)地下水位開始慢慢回升,至9月底水位達到年平均最高值,汛后水位又逐漸平穩(wěn)。這一實際情況與分析的開采量監(jiān)測結(jié)果是一致的。
一般來說,降雨量大,地下水開采量較小。泰安市2019年平均降雨量為548.1 mm,地下水開采量為55 965萬m3,地下水開采量與去年同期比增加4 411萬m3,這是因為2019年降雨量比2018年偏少33.1%,農(nóng)業(yè)灌溉用水增加所導(dǎo)致的。泰安市各縣(市、區(qū))不同基準段和年地下水水位變幅如表1。
表1 泰安市各縣(市、區(qū))不同基準段和年地下水水位變幅表
泰安市逐月1日地下水位變化趨勢見圖1。
圖1 泰安市2019年逐月1日平均水位變化趨勢
從圖1中可以看出,1~5月份由于降雨稀少,地下水位呈明顯下降趨勢,6~9月份降雨量增加,農(nóng)業(yè)用水比往年減少,水位上升,在8月底水位達到最高值,10月以后水位逐漸平穩(wěn),變化不大。
結(jié)合降雨實際情況,根據(jù)分析可以看出,本次采用的地下水位監(jiān)測資料精度可靠,變化趨勢合理,成果可信。繪制2019年泰安市降雨量與地下水位關(guān)系圖見圖2。由圖2可知2019年泰安市地下水位隨著降雨量變化而變化顯著。
圖2 泰安市2019年地下水位和降雨量關(guān)系圖
1~5月份降雨較少,呈逐月增加的趨勢,但是由于1~5月份農(nóng)業(yè)灌溉比較多,加上前期降雨較少,泰安市地下水位呈下降趨勢。隨著6~8月降雨量大幅度增加,地下水位隨之大幅度上升。
泰安市地下水用水量目前日開采量達153.33萬m3,在泰安市用水量中占比較大,農(nóng)業(yè)灌溉用水量又占地下水用水量比例較大,占比高達70%。按照合理開發(fā)利用泰安市地下水水資源,更好地服務(wù)于泰安社會和經(jīng)濟建設(shè),根據(jù)泰安市地下水用水量的特點,對泰安市地下水開發(fā)保護建議如下:
1)合理利用地下水資源,大力提倡農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉,提高灌溉效率,有條件的地區(qū)可以采取滴灌的方式,并探索其他高效灌溉的方式。探索農(nóng)業(yè)灌溉用水市場化運作方式,改變農(nóng)業(yè)灌溉用水價格低廉,不利于節(jié)約的現(xiàn)狀[1-2]。
2)進一步加強工業(yè)企業(yè)地下水取用水管理,尤其是自備井取水的管理,逐步實行管網(wǎng)用水,統(tǒng)一用水。提高工業(yè)用水效率,企業(yè)盡量減少取用地下水,提倡使用地表水、雨水、中水回用,采取無水少水工藝[3]。
3)充分利用南水北調(diào)工程取水用水,增加調(diào)水取用量,減少地下水開采量。對沒有取水許可的地下水井進行清理,做封井處理[4]。