張宛宛,楊曉靈,黃 亮,王 麗,鄭 寧,謝宇寧
(1.珠江水資源保護(hù)科學(xué)研究所,510610,廣州;2.水利部珠江水利委員會(huì),510610,廣州)
根據(jù)《2019年中國(guó)水資源公報(bào)》,我國(guó)南方地區(qū)地下水資源量5 627.8億m3,是北方地區(qū)的2.4倍,地下水開(kāi)發(fā)利用量95.7億m3,較北方地區(qū)少742.8億m3。南方地區(qū)地下水主要受降雨入滲補(bǔ)給,補(bǔ)給條件較北方更具優(yōu)勢(shì),地下水資源量豐富,可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用條件優(yōu)越。但由于地下水資源時(shí)空分布不均,水資源開(kāi)發(fā)存在區(qū)域差別大、開(kāi)發(fā)不合理、地下水超采現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題,導(dǎo)致部分區(qū)域地下水水位持續(xù)下降,誘發(fā)地下水水位降落漏斗、地面塌陷及地裂縫、海水入侵和地下水污染等生態(tài)和環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,進(jìn)一步加大了水資源安全保障的壓力。
湛江市位于廣東省西南部,三面環(huán)海,區(qū)域地形以平原臺(tái)地為主,地質(zhì)類(lèi)型主要為火山群構(gòu)成的玄武巖臺(tái)地,地下水以火山巖類(lèi)孔洞裂隙水和松散巖類(lèi)孔隙水為主。區(qū)域地表水水源不足、地下水資源豐富,地下水開(kāi)發(fā)利用歷史久,超采問(wèn)題突出。本文選取湛江市作為研究對(duì)象,對(duì)其地下水超采情況、綜合治理手段和成效進(jìn)行分析研究。
湛江市區(qū)域地下水以松散巖類(lèi)孔隙水為主,按照含水層埋深可分為淺層潛水-微承壓水、中層承壓水、深層承壓水和超深層承壓水,其中淺層潛水埋深在30 m以?xún)?nèi),一般作為農(nóng)業(yè)及部分工業(yè)用水水源;中深層承壓水分布廣、水量?jī)?chǔ)備豐富、水質(zhì)較好,是主要的地下水開(kāi)采層位。地下水補(bǔ)給主要來(lái)源于降水和地表水體下滲,其中淺層孔隙水以大氣降水入滲補(bǔ)給為主,動(dòng)態(tài)受降水影響明顯,中深層承壓水以火山口垂向貫通補(bǔ)給為主,動(dòng)態(tài)受降水影響有延遲,可更新能力相對(duì)較弱。
湛江市地下水資源儲(chǔ)備量大,開(kāi)采潛力足,是廣東省地下水資源最豐富、最集中的地區(qū)。自20世紀(jì)50年代起,地下水成為湛江市集中供水水源;隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,湛江市地下水開(kāi)采量逐漸增加,年均地下水開(kāi)采量約占廣東省地下水開(kāi)發(fā)利用總量的50.60%。湛江市地下水開(kāi)發(fā)利用歷史悠久,尤其是中深層承壓水開(kāi)采集中且規(guī)模較大,地下水補(bǔ)給不足、水位下降,引發(fā)了地下水水位降落漏斗、地面沉降、海水入侵以及地下水污染等一系列生態(tài)和環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。
廣東省水利廳2011年發(fā)布《關(guān)于廣東省地下水超采區(qū)劃定公告》,2013年再一次復(fù)核調(diào)整,在湛江市劃定3個(gè)地下水超采區(qū),分別為硇洲島淺層地下水嚴(yán)重超采區(qū)、赤坎深層承壓水一般超采區(qū)和霞山深層承壓水一般超采區(qū),超采區(qū)面積共計(jì)401 km2,其中淺層地下水超采區(qū)面積56 km2,深層承壓水超采區(qū)面積345 km2。
根據(jù)2010—2019年湛江市水資源公報(bào),地下水超采區(qū)地下水開(kāi)發(fā)利用變化情況如圖1。經(jīng)過(guò)近年的綜合治理,湛江市地下水年超采量呈下降趨勢(shì),其中硇洲島淺層地下水超采區(qū)自2017年起已無(wú)超采情況,赤坎和霞山深層承壓水超采區(qū)2019年超采量為4 643萬(wàn)m3,較2010年減少1 289萬(wàn)m3,由于地下水開(kāi)發(fā)利用時(shí)間長(zhǎng)、累積超采問(wèn)題嚴(yán)重、地表水水源置換能力不足等原因,仍處于超采狀態(tài)。
圖1 2010—2019年湛江市地下水超采區(qū)地下水超采量變化情況
(1)地下水水位降落漏斗
根據(jù)《2017年湛江市水資源公報(bào)》,湛江市目前已形成了3個(gè)不同規(guī)模的地下水水位降落漏斗。①中層承壓水水位降落漏斗:范圍主要包括赤坎、霞山及東部沿海平樂(lè)、南油、調(diào)順島等地段,漏斗中心位于平樂(lè)—南油一帶,中心水位降深25.50 m,-4 m等水壓線范圍面積1 014 km2,較2016年有所擴(kuò)大;②深層承壓水水位降落漏斗:范圍包括赤坎、霞山及東部沿海平樂(lè)、南油、調(diào)順島等地段,漏斗中心位于平樂(lè)—南油一帶,最大降深中心位于平樂(lè)地段,降深約為27.67m,深層承壓水-6m等水壓線面積約為929 km2,較2016年擴(kuò)大23 km2;③深層承壓水次一級(jí)小型水位降落漏斗:位于赤坎調(diào)順島東部一帶,降深約為12.50m。
(2)地面沉降
由于區(qū)域地下水水位降落漏斗的形成、擴(kuò)大和加深,地下水水位降落漏斗區(qū)域出現(xiàn)地面沉降。湛江市超采引發(fā)地面沉降的范圍和沉降中心與水位降落漏斗基本一致。
(3)海水入侵
硇洲島后角—大浪村一線以北、潭北湖—譚井—叮當(dāng)村沿海以東,以及存亮—西埠一線以南近海等區(qū)域陸續(xù)出現(xiàn)部分淺井水質(zhì)變咸的現(xiàn)象,島內(nèi)近海地帶地下水水質(zhì)發(fā)生不同程度咸化。至2014年,海水入侵總面積達(dá)17.1 km2,部分地下水開(kāi)采井已不可作為飲用水水源。
(4)地下水污染
湛江市淺層潛水的埋深淺,受人類(lèi)活動(dòng)、環(huán)境變化等影響,氨氮、鐵、錳等指標(biāo)超標(biāo);中深層承壓水埋深較大,由于頂部隔水層的隔污作用,污染程度較輕,屬輕度污染,主要表現(xiàn)為鐵含量較高。根據(jù)《雷州半島地下水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告》和前期研究,湛江市各含水層地下水鐵、錳含量普遍較高,絕大部分地區(qū)地下水pH值、氨氮等指標(biāo)出現(xiàn)不同程度超標(biāo)。
根據(jù)地下水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀和超采特征,湛江市采取多項(xiàng)措施推進(jìn)超采治理,并取得了一定成效,地下水實(shí)際開(kāi)采量總體呈下降趨勢(shì),其中硇洲島地下水超采區(qū)自2017年起已無(wú)超采情況。作為赤坎和霞山超采區(qū)的主要地表水水源置換工程,霞山水廠和湛江市引調(diào)水工程的建設(shè)從根本上改變了主城區(qū)以地下水水源為主的供水格局。
為解決硇洲島地下水超采問(wèn)題,2005年以來(lái)湛江市各級(jí)政府在硇洲島大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水,調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),積極推廣噴灌和滴灌相結(jié)合的灌溉技術(shù),對(duì)取水大戶(hù)重新進(jìn)行水資源論證和取水許可審批,嚴(yán)格用水計(jì)劃管理和計(jì)量收費(fèi),并于2017年開(kāi)始實(shí)行階梯水價(jià),減少地下水開(kāi)采。
2015—2020年,湛江市以地下水為水源的水廠中,已陸續(xù)關(guān)停平樂(lè)、東山、海濱、龍劃等6座,目前有東菊、屋山、臨東3座正在運(yùn)行,供水主要用于市區(qū)工業(yè)用水和生活用水。通過(guò)擴(kuò)建霞山水廠、建設(shè)湛江市引調(diào)水工程等,引調(diào)地表水補(bǔ)充供水,改變了集中開(kāi)采地下水的供水格局,逐步使超采區(qū)飲用水水源結(jié)構(gòu)由單一的地下水水源轉(zhuǎn)變?yōu)榈乇硭疄橹?、地下水為輔,形成供水新格局。
2018年6月湛江市根據(jù)“湛江市國(guó)家級(jí)基本地下水監(jiān)測(cè)站項(xiàng)目”,新建超采區(qū)地下水監(jiān)測(cè)井3眼(含改建);2019年6月結(jié)合“廣東省水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目水源地、行政邊界斷面、入河排污口、地下水超采區(qū)流量及水位在線監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)”項(xiàng)目,新建超采區(qū)地下水監(jiān)測(cè)井7眼。
湛江市啟動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)工程,封填超采區(qū)38口自備井,并向赤坎區(qū)、霞山區(qū)各取用水戶(hù)發(fā)布《關(guān)于嚴(yán)格控制市區(qū)開(kāi)采地下水的公告》,對(duì)自備取水設(shè)施取用地下水的新建或續(xù)建建設(shè)項(xiàng)目以及取水許可證到期的自備水源用戶(hù)實(shí)行嚴(yán)格管控;硇洲島對(duì)硇洲自來(lái)水廠重新進(jìn)行水資源論證和取水許可審批,嚴(yán)格用水計(jì)劃管理與計(jì)量收費(fèi)。
踐行“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,以地下水超采區(qū)為治理重點(diǎn),以地下水資源與水環(huán)境承載能力為基礎(chǔ),大力推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水改造、農(nóng)業(yè)水價(jià)改革,結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)種植特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),積極調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),適度退減灌溉面積,發(fā)展高效節(jié)水灌溉;大力推進(jìn)工業(yè)節(jié)水改造,加大非常規(guī)水源利用;推進(jìn)城鎮(zhèn)公共生活節(jié)水器具改造,加大節(jié)水宣傳力度,增強(qiáng)全民節(jié)水意識(shí),全力創(chuàng)建節(jié)水型社會(huì)。
在最嚴(yán)格水資源管理用水總量控制范圍內(nèi),通過(guò)充分挖掘區(qū)域地表水資源潛力,結(jié)合地域特點(diǎn),因地制宜開(kāi)發(fā)污水處理再利用、雨水集蓄、海水利用等非常規(guī)水源利用工程;持續(xù)推進(jìn)環(huán)北部灣廣東水資源配置工程湛江分干線工程和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以現(xiàn)狀已有工程格局為基礎(chǔ),合理布局蓄水、引水、提水、調(diào)水及其他水源工程;嚴(yán)格限制地下水開(kāi)發(fā),合理開(kāi)發(fā)淺層潛水,嚴(yán)格限制開(kāi)采深層承壓水,建立水資源有效供給、節(jié)約和保障體系。
在保障回補(bǔ)水體水質(zhì)滿足要求的前提下,通過(guò)修建蓄水坑塘、水系連通、河道清淤疏浚等工程,加大滲水面;區(qū)域條件允許情況下,結(jié)合海綿城市建設(shè),對(duì)不透水下墊面進(jìn)行改造,增加地下水下滲補(bǔ)給;根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)情況,在條件較好的區(qū)域?qū)⒃袡C(jī)井改建為回灌井,回灌補(bǔ)給地下水,逐步填補(bǔ)超采虧空,實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。
依托國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程和已建的地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng),結(jié)合相關(guān)建設(shè)規(guī)劃,在超采區(qū)、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題已發(fā)和易發(fā)區(qū)域加密布設(shè)地下水水位、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站點(diǎn),實(shí)時(shí)掌握地下水水位、水量、水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化情況,持續(xù)推進(jìn)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析;完善健全國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程運(yùn)行維護(hù)機(jī)制,確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行,為地下水精細(xì)化管理提供科學(xué)指導(dǎo)。
依照《中華人民共和國(guó)水法》《地下水管理?xiàng)l例》等相關(guān)法律法規(guī),嚴(yán)格依法加強(qiáng)地下水管理,加強(qiáng)地下水禁限采區(qū)劃定與管理,強(qiáng)化分區(qū)管控,嚴(yán)格控制地下水的開(kāi)采層位和開(kāi)發(fā)利用量;結(jié)合區(qū)域地下水相關(guān)規(guī)劃,制定地下水超采治理目標(biāo),細(xì)化地下水水量、水位和水質(zhì)等治理指標(biāo),還清歷史累積超采舊賬,實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡,保障地下水資源合理開(kāi)發(fā)利用。 ■