佳木斯市地下水開發(fā)利用存在的問題及解決對策

李龍輝，楊春生，張玉國

(黑龍江省水文局，黑龍江 哈爾濱150001)

1 水文地質(zhì)條件

佳木斯市位于黑龍江省東北部，已建成區(qū)及近郊區(qū)面積為300.18 km2，總?cè)丝跒?7.18萬人。城市供水主要依靠地下水，開采層位主要為第四系砂礫石孔隙潛水，其次為白堊系碎屑巖裂隙層間水。

第四系砂礫石孔隙潛水分布在平原區(qū)，含水層由中更新統(tǒng)濃江組、上更新統(tǒng)別拉洪河組及全新統(tǒng)的砂、砂礫石、砂礫卵石、含礫中粗砂等組成，其下部為湖沼相粘土隔水層，上下之間無隔水層存在，因而構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的含水層。含水層厚度為20～38 m，最厚處可達(dá)50 m，水量豐富，水質(zhì)較好。地下水主要接受松花江、音達(dá)木河、英格吐河側(cè)滲補(bǔ)給和大氣降水補(bǔ)給，人工開采及潛水蒸發(fā)為主要排泄途徑。

白堊系碎屑巖裂隙層間水分布于南部丘陵區(qū)和北部平原區(qū)的底部。含水層由猴石溝組砂巖、砂礫巖、泥巖等組成。地下水水力性質(zhì)為承壓水，承壓水頭70～100 m，水位埋深變化較大，一般在20～45 m不等，單井涌水量為100～1 000m3/d。地下水主要接受來自南部丘陵區(qū)的側(cè)向徑流補(bǔ)給，主要以人工開采的方式排泄。

2 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

2.1 地下水資源量

佳木斯市淺層地下水多年平均補(bǔ)給量為8 547.93萬m3，由五部分組成:一是本區(qū)域降水入滲補(bǔ)給量3 267.34萬m3，占總補(bǔ)給的38.2%;二是松花江音達(dá)木河、英格吐河地表水體滲入補(bǔ)給量4 120.51萬m3，占總補(bǔ)給量的48.2%;三是渠灌滲入量537.98萬m3，占總補(bǔ)給量的6.3%;四是側(cè)向徑流量445.69萬m3，占總補(bǔ)給量的5.2%;五是井灌回歸量176.41萬m3，占總補(bǔ)給量的2.1%。佳木斯市淺層地下水多年平均可開采量為7 436.70萬m3。

2.2 地下水開采量

佳木斯市是以地下水為主要供水水源的城市，地下水開采分為企事業(yè)自備井、市政自來水水源地、農(nóng)村生活開采井和農(nóng)田灌溉開采井四個(gè)系統(tǒng)。其中:市政自來水水源地共有8個(gè)，由于二、三、四、五、六水源地因水質(zhì)和水量問題已陸續(xù)停用，目前只有一、七、八水源3個(gè)水源地運(yùn)行，共有開采井30眼，開采第四系砂礫石孔隙水;企事業(yè)自備井共有592眼，開采第四系砂礫石孔隙水和白堊系碎屑巖裂隙水;農(nóng)村生活用水開采井25眼、農(nóng)業(yè)灌溉開采井664眼，主要開采第四系砂礫石孔隙水。

2008年地下水開采總量為10 028.29萬m3，其中，市政自來水水源地開采量為4 598.50萬m3，占地下水開采總量的45.9%;企事業(yè)自備井開采量為3 181.09萬m3，占地下水開采總量的31.7%;農(nóng)村生活及農(nóng)田灌溉開采量為2 248.70萬m3，占地下水開采總量的22.4%。從開采含水層位來看，開采第四系砂礫石孔隙水為7 637.01萬m3，占開采總量的76.2%，開采白堊系碎屑巖裂隙水為2 391.28萬m3，占開采總量的23.8%。從供水結(jié)構(gòu)來看，地下水開采主要是工業(yè)用水和城市生活用水，占地下水開采總量的76%，其余依次為農(nóng)田灌溉用水、農(nóng)村生活用水和環(huán)境用水。地下水開采情況見表1。

表1 2008年佳木斯市地下水開采情況統(tǒng)計(jì)表 萬m3

3 地下水開發(fā)利用存在的問題

3.1 地下水超采問題尚未根本解決

20世紀(jì)80年代，隨著工業(yè)發(fā)展，人民生活水平的提高，一些大、中型企業(yè)投產(chǎn)及擴(kuò)建，城市工業(yè)和生活用水量不斷增加，市政水源地及企事業(yè)自備水源的開采井迅速增多，出現(xiàn)大規(guī)模集中開采地下水的局面。主要開采第四系砂礫石孔隙潛水。逐漸形成了以西部七水源地和東部以一水源地為中心的兩個(gè)漏斗。但漏斗面積不大，不足10 km2。

1993～1997年城區(qū)地下水開采達(dá)到高峰，地下水超采問題日益突出，超采區(qū)第四系孔隙水可開采量1460.38萬m3，實(shí)際開采量6 591.88萬m3，超采系數(shù)高達(dá)4.51，地下水位下降速度加快，形成東部和西部兩個(gè)地下水位降落漏斗，漏斗區(qū)面積一度達(dá)到近60 km2，最大水位降深達(dá)到8 m。到2003年，由于市政二水源及四水源地下水開采量的減少，地下水水位有所恢復(fù)，漏斗面積縮小至38.65 km2。

2006年以來，市政府加大了地下水超采的治理力度，在松花江北岸新建市政八水源作為主要供水水源，以水量替換方式減少了一水源和七水源開采量，同時(shí)關(guān)閉了造紙廠、佳紡生活區(qū)等用水戶的自備水源井，改由市政水源統(tǒng)一供水。城區(qū)地下水超采局面得到初步緩解，到2008年，西部漏斗區(qū)地下水位得到恢復(fù)，但城區(qū)東部漏斗區(qū)基本沒有變化。

3.2 淺層地下水遭到污染

本區(qū)地下水由于受城市和農(nóng)村點(diǎn)面源及開采影響，已受到不同程度的污染，尤其是城市人口密集區(qū)、工業(yè)集中區(qū)和地下水超采區(qū)污染程度比較嚴(yán)重。

輕度污染區(qū)面積已達(dá)到240.14 km2，占區(qū)域總面積的80%。主要污染物鐵超起始值1～4倍，錳超起始值1～3倍，氯化物超起始值1～3倍，礦化度超1～4倍;其次為亞硝酸鹽氮、總硬度在少數(shù)或個(gè)別井點(diǎn)所在區(qū)域超污染起始值。

市政一、四、七水源周圍一帶以及長興村、萬興二隊(duì)等村屯附近已出現(xiàn)中度污染區(qū)。主要污染物鐵超起始值1～7倍，錳超起始值1～8倍，氯化物超起始值1～9倍，礦化度超1～4倍;硫酸鹽、總硬度、硝酸鹽氮、氨氮、亞硝酸鹽氮在個(gè)別井點(diǎn)超起始值。目前，市政七水源已有8口井因水質(zhì)污染而停用。

地下水污染分布呈現(xiàn)如下特征:(1)總硬度和硝酸鹽氮主要分布在郊區(qū)農(nóng)業(yè)稻田較集中的地區(qū)和城區(qū)市政排水設(shè)施不完善的地區(qū)，亞硝酸鹽氮主要分布在城市中心區(qū)域和郊區(qū)生活垃圾污染較重的地區(qū)。(2)漏斗區(qū)污染程度更重。氯化物、硫酸鹽、礦化度、氨氮、鐵、錳等主要污染物普遍超污染起始值，且超標(biāo)倍數(shù)大，漏斗中心一帶鐵、錳是全市超標(biāo)倍數(shù)最大的區(qū)域。⑶氨氮污染區(qū)主要分布在距市政排污河(音達(dá)木河、英格吐河)及松花江佳木斯城區(qū)段較近河段。地下水污染分布特征表明，地下水的污染主要原因是廢污水排放不達(dá)標(biāo)、市政排水系統(tǒng)不完善，生活垃圾和固體廢棄物處理不得當(dāng)，以及含有污染物的河道水和含有化肥、農(nóng)藥的灌溉水滲入地下所造成。

3.3 水源單一，城市供水存在安全隱患

佳木斯市城市生活用水全部利用地下水，工業(yè)用水僅有3家企業(yè)取用地表水，供水水源極為單一。由于地下水超采、水質(zhì)污染和城市發(fā)展，現(xiàn)狀地下水供水能力已不滿足未來供水要求。加之城區(qū)段地下水與松花江水力聯(lián)系極為密切，江水常年高于地下水，開采條件下江水位與地下水位之間的水力坡度增大，激發(fā)了江水對地下水的補(bǔ)給。多年平均情況下地下水總補(bǔ)給量中有46.7%為松花江、音達(dá)木河、英格吐河地表水體滲漏補(bǔ)給，降水偏枯年份或季節(jié)地表水補(bǔ)給量所占比例更大。水源井多分布在地下水超采區(qū)或傍河開采地下水，其開采資源主要為江河水的激化補(bǔ)給量，松花江等地表水體一旦發(fā)生類似2005年11月松花江苯污染、2010年7月吉林省吉林市永吉縣新亞強(qiáng)化工廠化學(xué)原料桶入江等突發(fā)水污染事件，勢必會(huì)對城區(qū)的地下水水質(zhì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，進(jìn)而影響市供水的安全性和可靠性。

3.4 深層地下水開發(fā)利用不合理

白堊系碎屑巖裂隙水，水質(zhì)良好，屬硅酸型天然礦泉水。近年來該層地下水開采量越來越大，每以20%的速度增加，至2008年開采量已達(dá)到2391.28萬 m3，而且大部分為工業(yè)用水，未能做到優(yōu)水優(yōu)用。深層地下水更新恢復(fù)期較長，一經(jīng)動(dòng)用或污染，即難以恢復(fù)或恢復(fù)較慢。深層地下水一旦超采，將造成地面沉降、涌水量衰減、井位吊泵等一系列不可估量的損失。

3.5 存在地下水資源浪費(fèi)現(xiàn)象

佳木斯市節(jié)水工作起步較晚，發(fā)展速度緩慢，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象依然存在。一是高用水工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量高達(dá)413 m3，用水重復(fù)利用率僅為33%，工業(yè)用水節(jié)水水平較低;二是節(jié)水器具設(shè)施少，節(jié)水器具普及率僅為20%，用水效率低;三是城市供水管網(wǎng)老化，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，供水管網(wǎng)漏失率高達(dá)到20%，輸水損失大。

4 解決對策

針對佳木斯市地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀及其存在的問題，本著“治污為本、節(jié)流優(yōu)先，先節(jié)流、后開源”的原則，提出如下解決對策。

4.1 開展水污染綜合治理

(1)各企事業(yè)排污單位要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)法律及《佳木斯市飲用水源地防護(hù)規(guī)定》，管理部門要積極推行新建入河排污口論證審批制度、排污許可和總量控制制度，嚴(yán)格執(zhí)行松花江水系標(biāo)準(zhǔn)，使污染物排放量得到削減。

(2)完善佳木斯市城市排污管道系統(tǒng)，通過改造和新建排污道，逐步消滅城內(nèi)分散的工業(yè)及生活滲坑、滲井和排污溝渠。在已建成東區(qū)污水處理廠的基礎(chǔ)上，加快建設(shè)西區(qū)污水處理廠，近期將污水處理率由目前的32.21%提高到60%左右，達(dá)到目前我國污水處理率的平均水平。

(3)為防止英格吐河、音達(dá)木河的河床滲漏，要繼續(xù)進(jìn)行綜合治理，向兩河排放廢水的單位，廢水必須處理達(dá)標(biāo)后排放。

(4)采取妥善措施處置與處理生活垃圾和固體廢棄物。

(5)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中科學(xué)使用化肥和農(nóng)藥，減少農(nóng)業(yè)面源污染。

(6)主要水源地建立一級保護(hù)區(qū)和二級保護(hù)區(qū)。近期在保護(hù)區(qū)內(nèi)杜絕新增污染源，逐步取締現(xiàn)有污染源，達(dá)到一級保護(hù)區(qū)無污染。遠(yuǎn)期達(dá)到二級保護(hù)區(qū)污染源全部清除，完全達(dá)到水源保護(hù)的要求。

4.2 做好水資源優(yōu)化配置，積極開發(fā)利用地表水

長期以來，由于淺層地下水具有水質(zhì)較好、造價(jià)低、見效快等優(yōu)點(diǎn)，佳木斯市城區(qū)大部分企業(yè)都始終利用地下水，地表水的工業(yè)利用率較低。因此，今后應(yīng)充分發(fā)揮松花江的水源優(yōu)勢，采取生活和工業(yè)分質(zhì)供水，即城市居民生活用水取用地下水，城市工業(yè)用水取用地表水，這樣既可解決佳木斯城區(qū)的超采問題，又可以解決未來城市發(fā)展用水問題。具體措施為:沿江的重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目，對水質(zhì)要求不高，且用水量較大的企業(yè)，直接建設(shè)泵站取用松花江水;對水質(zhì)要求較高的企業(yè)可通過更新改造后的城市地下水供水管網(wǎng)進(jìn)行供水。城區(qū)腹地對水質(zhì)要求不高的企業(yè)和城市生態(tài)環(huán)境用水可通過新建市政地表水供水管網(wǎng)進(jìn)行供水。

同時(shí)，為解決城市供水水源單一的問題，緩解地下水的供水壓力、化解供水水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)及早擴(kuò)建佳木斯市郊區(qū)北部的格節(jié)河水庫。格節(jié)河水庫來水充沛，水質(zhì)優(yōu)良，目前是一座小型水庫，調(diào)蓄能力弱，水資源未能得到充分利用。水庫擴(kuò)建完成后，總庫容可達(dá)到9 700萬m3，城市年供水量近期為1 825萬m3，遠(yuǎn)期可達(dá)到3 650萬m3?？蓮母旧辖鉀Q城市單一供水水源問題，滿足城市供水需求，同時(shí)提高城市供水應(yīng)急處理能力，保障城市供水水質(zhì)安全。

4.3 加強(qiáng)地下水管理，超采區(qū)嚴(yán)格限采

加強(qiáng)對地下水資源的管理，已屬地下水超采的城區(qū)范圍要嚴(yán)格管理，原則上不應(yīng)立項(xiàng)審批新建、改建和擴(kuò)建新的取水建設(shè)項(xiàng)目，現(xiàn)有用水戶不能增加開采量，實(shí)際開采量限制在目前的水平。同時(shí)采取經(jīng)濟(jì)手段，通過價(jià)格杠桿調(diào)節(jié)，督促企業(yè)采取節(jié)水措施削減地下水開采量。必須嚴(yán)格控制深層地下水，大幅度減少直至禁止工業(yè)用深層地下水。

4.4 加大節(jié)水力度

(1)建立并完善農(nóng)業(yè)用水計(jì)量體系，加強(qiáng)用水定額管理，推廣節(jié)水灌溉制度和節(jié)水灌溉方式。

(2)目前工業(yè)用水水平比較低，工業(yè)用水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，相當(dāng)一部分工業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)工藝落后，管理差，產(chǎn)品單位耗水量高，用水的重復(fù)利用率平均僅為31.8%，具有較大的節(jié)水潛力?？赏ㄟ^提高用水的重復(fù)利用率、降低萬元增加值取水量來實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)水。

(3)推廣質(zhì)優(yōu)高效、性價(jià)比高的節(jié)水器具，引導(dǎo)居民盡快淘汰現(xiàn)住宅中不符合節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的生活用水器具，對政府機(jī)關(guān)、商場賓館等公共建筑制定推行使用節(jié)水器具的強(qiáng)制性法規(guī)，提高生活用水節(jié)水效率。

(4)加強(qiáng)對城市供水管網(wǎng)的監(jiān)測和維修管理，完善管網(wǎng)的檢漏技術(shù)，及時(shí)對嚴(yán)重老化的管道進(jìn)行更新改造，供水公司要重點(diǎn)搞好供水管網(wǎng)的查漏、堵漏工作，降低管網(wǎng)損耗率，減少輸水損失。

4.5 加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析工作

補(bǔ)充和完善地下水監(jiān)測站網(wǎng)，增設(shè)地下水觀測專用井，并建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測與分析預(yù)測服務(wù)系統(tǒng)。通過加強(qiáng)對地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析和評價(jià)，為地下水資源開發(fā)利用、管理和保護(hù)提供科學(xué)的決策依據(jù)。

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