劉 猛,劉 戀

(1.水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 蚌埠 233000;2.安徽省(水利部淮河水利委員會(huì))水利科學(xué)研究院(安徽省水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心站),安徽 蚌埠 233000;3.阜陽(yáng)市水利局,安徽 阜陽(yáng) 236029)

0 引言

阜陽(yáng)市位于安徽省西北部,下轄3區(qū)4縣1市,總面積10 118 km2,全市常住人口820萬(wàn)人,人均占有水資源量為432 m3,約為全省平均水平的三分之一、全國(guó)平均水平的五分之一,屬?lài)?yán)重缺水地區(qū)[1-2]。地表水時(shí)空分布不均,資源性、水質(zhì)性、工程性缺水并存,地下水一直以來(lái)都是阜陽(yáng)市最重要的供水水源[3]。自20世紀(jì)70年代以來(lái),隨著阜陽(yáng)市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),全市用水需求日益增加,地下水開(kāi)發(fā)利用規(guī)模不斷擴(kuò)大,現(xiàn)狀地下水年開(kāi)采總量達(dá)7.42億 m3,約占全市總供水量的42%[4]。由于過(guò)量開(kāi)采深層地下水,在市域內(nèi)形成了較大范圍的地下水位降落漏斗,并在部分地區(qū)引發(fā)了水位持續(xù)下降、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題[5-8],嚴(yán)重制約了阜陽(yáng)市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,也給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚顜?lái)了威脅。近年來(lái),地下水超采問(wèn)題引起了社會(huì)各界的高度關(guān)注,為了保護(hù)寶貴的地下水資源、減少地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害隱患,黨中央、國(guó)務(wù)院先后出臺(tái)一系列保護(hù)地下水資源、治理超采的法規(guī)和文件。按照安徽省統(tǒng)一安排和部署,阜陽(yáng)市被作為安徽省地下水超采治理重點(diǎn)對(duì)象之一。

1 地下水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀和超采狀況

1.1 地下水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

阜陽(yáng)市現(xiàn)有規(guī)模以上地下水取水井6.3萬(wàn)眼,其中絕大部分為淺層地下水取水井,深層地下水取水井有1 500余眼。淺層地下水取水井主要服務(wù)于農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)村居民生活用水取水,深層地下水取水井主要為城鎮(zhèn)居民生活和工業(yè)生產(chǎn)供水。2020年,阜陽(yáng)市地下水開(kāi)采總量7.42億 m3,其中,深層地下水實(shí)際開(kāi)采量約為1.69億 m3。

1.2 地下水超采區(qū)數(shù)量和分布

20世紀(jì)70年代以來(lái),阜陽(yáng)市逐漸開(kāi)始開(kāi)采深層地下水;20世紀(jì)80年代深層地下水開(kāi)采進(jìn)入高峰期,并誘發(fā)了地下水位持續(xù)下降、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題;20世紀(jì)90年代初,阜陽(yáng)市區(qū)、界首市、臨泉縣、太和縣的地下水降落漏斗先后形成并交合,形成了區(qū)域性地下水位降落漏斗并逐年擴(kuò)展。阜陽(yáng)市共有8處地下水超采區(qū),均為深層孔隙含水層組,其中第二含水層組孔隙承壓水超采區(qū)4處,第三含水層組孔隙承壓水超采區(qū)4處[9],見(jiàn)圖1和表1。

表1 阜陽(yáng)市超采區(qū)面積統(tǒng)計(jì)表 km2

圖1 阜陽(yáng)市超采區(qū)分布示意圖

2 地下水超采問(wèn)題形成的原因

2.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速導(dǎo)致用水量增加較快

阜陽(yáng)市是安徽省人口最多的地級(jí)市,人口密度達(dá)每平方公里810人,居于安徽省前列。近幾十年來(lái),國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人口快速發(fā)展,阜陽(yáng)市常住人口由1980年的642萬(wàn)人增加到2020年的820萬(wàn)人,增長(zhǎng)了0.28倍多;國(guó)民生產(chǎn)總值由1980年的112億元增加到2020年的2 805億元,增長(zhǎng)了近24倍。隨著城鎮(zhèn)化持續(xù)推進(jìn)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的大幅度增長(zhǎng)、人口的增加和人民生活水平的不斷提高,全市用水需求大幅增加,地下水開(kāi)采量由上世紀(jì)80年代的3.96億 m3增加到2020年的7.42億 m3,增長(zhǎng)了近0.87倍,這是導(dǎo)致地下水超采形成的社會(huì)因素。

2.2 水資源總量不足且時(shí)空分布不均

阜陽(yáng)市位于安徽省西北部,屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,全市多年平均(1956-2016年)降水量894.1 mm,水資源總量35.42億 m3,按2020年常住人口推算,全市人均水資源量432 m3,約為全省平均水平的1/3,全國(guó)平均水平的1/5,屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。另外,受季風(fēng)氣候影響,阜陽(yáng)市降水年內(nèi)分布不均、年際豐枯變化懸殊,最大年降水量1 593.4 mm(2003年),最小年降水量496.9 mm(1976年),最大降水量約為最小降水量的3.2倍,汛期降水量約為全年總降水量的70%左右,全年約80%的徑流量集中在汛期,使得水資源開(kāi)發(fā)利用難度大。

2.3 地表水工程調(diào)蓄能力低且水質(zhì)較差

阜陽(yáng)市地貌以沖積平原為主,地勢(shì)平坦且低洼,境內(nèi)無(wú)大中型水庫(kù),地表水蓄水工程以河道閘壩為主,地表水的工程調(diào)蓄能力較低。由于地表徑流多集中于汛期,導(dǎo)致汛期大部分水白白流失,而非汛期上游來(lái)水少,因此當(dāng)?shù)氐乇硭衫昧肯鄬?duì)不足。另外,由于境內(nèi)潁河、泉河和黑茨河等河流水質(zhì)普遍較差,水污染頻發(fā),近年來(lái)才有所改善,但水質(zhì)仍然難以完全滿足生活和工業(yè)使用的需求。以上因素決定了,現(xiàn)階段阜陽(yáng)市以地下水為水源是迫不得已的選擇。

2.4 水文地質(zhì)條件易誘發(fā)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

阜陽(yáng)地區(qū)廣泛分布有第四紀(jì)河湖相松散沉積物地層,厚度一般在200～500 m,特別是中部的市轄三區(qū)和太和縣,第四系沉積物厚度最厚甚至可達(dá)1 km以上,松散孔隙含水巖組為多層結(jié)構(gòu),粘土層透水性較差,承壓含水層埋深較深,越流補(bǔ)給通道不暢、側(cè)向補(bǔ)給滲透較慢,這就使得在抽取深層承壓水的同時(shí)由于水頭壓力減小,容易造成開(kāi)采含水層組及粘性土層有效應(yīng)力增加而固結(jié)壓密,從而導(dǎo)致地面沉降的發(fā)生[10]。

3 地下水超采治理對(duì)策措施及建議

3.1 推進(jìn)替代水源工程建設(shè)

完善引江濟(jì)淮配套工程體系,推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化供水,擴(kuò)大供水覆蓋范圍。加快推進(jìn)阜陽(yáng)城區(qū)三水廠(引淮河水)和四水廠(承接引江濟(jì)淮外調(diào)水)供水工程建設(shè);臨泉縣、太和縣、界首市盡快實(shí)施“引江濟(jì)淮”配套水廠及供配水管網(wǎng)建設(shè),對(duì)無(wú)法完全覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū),推行區(qū)域供水規(guī)?；?靠近淮河的阜南縣和潁上縣利用區(qū)域優(yōu)勢(shì),引足用好淮河、西淝河等地表水。

提升再生水回用能力,增加可供水量,拓展供水對(duì)象。阜陽(yáng)城區(qū)、臨泉縣、阜南縣、潁上縣、界首市等一批再生水回用工程已相繼建成,設(shè)計(jì)日回用規(guī)模15萬(wàn) t,通過(guò)價(jià)格杠桿和激勵(lì)政策等手段,引導(dǎo)和鼓勵(lì)工業(yè)生產(chǎn)、道路清潔、城市綠化、景觀補(bǔ)水等盡可能利用污水處理達(dá)標(biāo)后的再生水,減少地下水的開(kāi)采。

探索雨水收集利用途徑,建設(shè)雨水收集利用工程。重點(diǎn)在各城市建成區(qū)建設(shè)集雨水窖、雨水池、水塘等小型雨水集蓄示范工程,推廣雨水集蓄回灌技術(shù),提高雨水集蓄利用的水平。

3.2 實(shí)施開(kāi)采井封填工程

結(jié)合替代水源工程建設(shè)進(jìn)度,適時(shí)實(shí)施深層地下水開(kāi)采井封填工程,做到“水到井封”。近期對(duì)城鎮(zhèn)公共供水管網(wǎng)已覆蓋范圍內(nèi)的自備井,能夠利用公共供水管網(wǎng)的應(yīng)盡快完成水源置換工作,取締自備井開(kāi)采,有特殊需要的要對(duì)其取水量進(jìn)行核定并加強(qiáng)監(jiān)督和管理,限期完成封井任務(wù);引江濟(jì)淮工程通水達(dá)效后,視各地配套工程通水情況,分期分批封存城市供水水源井(逐步轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用井)、關(guān)停公共供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的企事業(yè)單位自備井(基本全部關(guān)停,有特別要求保留的除外),同時(shí)結(jié)合區(qū)域供水一體化工程建設(shè)進(jìn)度,逐步封填鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村地下水開(kāi)采井。

2025年前,力爭(zhēng)關(guān)停超采區(qū)范圍內(nèi)80%的開(kāi)采井和80%的開(kāi)采量,全市深層地下水開(kāi)采總量控制在0.86億 m3;2030年前,除少數(shù)偏遠(yuǎn)無(wú)替代水源地區(qū)的居民生活用水和有特殊需求的行業(yè)用水可保留一部分以外,深層地下水正常年份基本實(shí)現(xiàn)禁采,全市深層地下水開(kāi)采總量控制在0.35億 m3。

3.3 全面落實(shí)國(guó)家節(jié)水行動(dòng)

貫徹“節(jié)水優(yōu)先”方針,全面落實(shí)國(guó)家節(jié)水行動(dòng),重點(diǎn)實(shí)施工業(yè)節(jié)水減排、城鎮(zhèn)節(jié)水降損、農(nóng)業(yè)節(jié)水增效。工業(yè)方面加快高耗水行業(yè)節(jié)水改造,加強(qiáng)污水深度處理和達(dá)標(biāo)再利用。推進(jìn)現(xiàn)有工業(yè)園區(qū)節(jié)水改造,新建企業(yè)和園區(qū)推廣應(yīng)用集成用水系統(tǒng),提高用水效率。結(jié)合供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,推進(jìn)化工、建材等高耗水工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整;城鎮(zhèn)用水方面,加快實(shí)施供水管網(wǎng)改造建設(shè),加強(qiáng)管網(wǎng)漏損管控,降低供水管網(wǎng)漏損率。推進(jìn)公共領(lǐng)域節(jié)水,大力推廣公共建筑和城鎮(zhèn)居民家庭使用節(jié)水型器具,限期淘汰不符合節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的用水器具。全面推進(jìn)節(jié)水型城市建設(shè),將節(jié)水落實(shí)到城鎮(zhèn)規(guī)劃、建設(shè)、管理各環(huán)節(jié);農(nóng)業(yè)節(jié)水方面,在加強(qiáng)現(xiàn)有高效節(jié)水工程管理利用、深化農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的基礎(chǔ)上,大力推廣高效節(jié)水先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),積極推行精準(zhǔn)灌溉、保水劑應(yīng)用等農(nóng)藝節(jié)水措施,推行水肥一體化,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。

3.4 完善地下水資源管理措施

完善地下水水量水位雙控制度。落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度,實(shí)行地下水分區(qū)取用水總量和水位控制,要明確地下水分類(lèi)、分區(qū)總量控制指標(biāo)和地下水水位控制目標(biāo),逐級(jí)分解落實(shí)到縣級(jí)行政區(qū)。

全面加強(qiáng)取用水監(jiān)管。建立地下取水井名錄,實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。實(shí)施取用水管理專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng),解決地下水管理中存在的違法違規(guī)取水、用水管理不規(guī)范等突出問(wèn)題,規(guī)范取用水行為。強(qiáng)化地下水取水許可管理,依法規(guī)范機(jī)井建設(shè)審批。

完善經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)機(jī)制。充分發(fā)揮水價(jià)經(jīng)濟(jì)杠桿作用,提高地下水水資源費(fèi)(稅)征收標(biāo)準(zhǔn),實(shí)行超計(jì)劃超定額累進(jìn)加價(jià)制度,加大地下水資源費(fèi)(稅)征收力度,形成有利于地下水壓采的水價(jià)形成機(jī)制。

完善地下水監(jiān)測(cè)體系。加大地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),優(yōu)化并完善地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng),充分利用信息化手段,加大對(duì)地下水開(kāi)采量、水位埋深、水質(zhì)的監(jiān)測(cè)力度,全面掌握地下水開(kāi)發(fā)利用狀況。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)安徽省典型缺水城市阜陽(yáng)市地下水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀、地下水超采狀況和形成原因的分析,為解決阜陽(yáng)市地下水超采問(wèn)題,提出治理對(duì)策措施和建議為:(1)加快推進(jìn)替代水源工程建設(shè),包括引江濟(jì)淮配套工程、再生水回用工程和雨水收集利用工程。(2)結(jié)合替代水源工程建設(shè),適時(shí)開(kāi)展深層地下水開(kāi)采井封填工程。(3)從生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等多方面,全面落實(shí)國(guó)家節(jié)水行動(dòng)。(4)完善地下水資源各項(xiàng)管理措施,包括完善地下水水量水位雙控制度、加強(qiáng)取用水監(jiān)管、完善經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)機(jī)制、完善地下水監(jiān)測(cè)體系。