甘肅省地下水超采區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題與保護(hù)對(duì)策

崔 濤

(甘肅省水文水資源局,甘肅蘭州 730000)

在自然條件下,處于相對(duì)平衡狀態(tài)的生態(tài)與環(huán)境,支撐著人類的生存和發(fā)展,它是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),構(gòu)成了相互聯(lián)系、相互作用與相互制約的整體,改變其中的任意部分,都會(huì)引起整個(gè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的鏈?zhǔn)竭B鎖反應(yīng)。人們?cè)谀骋环矫娌扇〉男袆?dòng),從局部看來(lái)也許是合理的,但是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言可能是不合理的,它可能在完全意想不到的方面產(chǎn)生負(fù)面影響,有可能給整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)災(zāi)難性后果。

地下水是水分循環(huán)的重要環(huán)節(jié),過(guò)量開采地下水,會(huì)破壞原有的水分循環(huán)過(guò)程,由超采引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,已成為遍及世界許多城市特別是缺水城市的又一災(zāi)害性問(wèn)題。因此,研究地下水超采,劃分地下水超采區(qū),對(duì)于合理開發(fā)、利用、管理、保護(hù)地下水資源,防止有害的環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題的發(fā)生,具有重要的理論和實(shí)踐意義[1][2]。

1 超采區(qū)劃定

1.1 超采區(qū)成因

甘肅省是一個(gè)嚴(yán)重缺水的省份,部分地區(qū)由于地下水過(guò)度開采,引起了區(qū)域性地下水水位持續(xù)下降、水質(zhì)惡化、泉水流量衰減、土地沙化和次生鹽堿化、地面沉降等生態(tài)環(huán)境惡化和地質(zhì)災(zāi)害等問(wèn)題。這些問(wèn)題的出現(xiàn)是由自然因素和人為因素兩個(gè)方面造成的。一方面,受自然因素的影響,上世紀(jì) 80年代后期以來(lái)我省三大水系的降水量普遍出現(xiàn)減少的趨勢(shì),河流天然來(lái)水量除祁連山區(qū)個(gè)別河流(黑河、昌馬河)外,絕大多數(shù)河流天然來(lái)水量持續(xù)處在枯水期,地表水資源量減少使地下水的補(bǔ)給量也相應(yīng)減少,可供開采的地下水資源量隨之減少。由于地表水資源供水不足,便加大了對(duì)地下水的開采力度,采補(bǔ)失衡,石羊河武威盆地、黑河民樂(lè) ～張掖盆地等都有類似情況。另一方面,由于人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步,人們對(duì)自然資源的索取和占有量也越來(lái)越大。大量地開墾土地,造成水土利用失衡并出現(xiàn)貧水化;為了控制有限的水資源而興修水利工程,改變了地表水、地下水原有的自然循環(huán)過(guò)程;大量地占用生態(tài)用水量,由此產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境退化、土地荒漠化;為了追求更多的物質(zhì)享受,工業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展,廢氣、廢渣、廢水等污染物質(zhì)大量排放,造成環(huán)境污染進(jìn)而使水質(zhì)受到污染而變壞。

1.2 超采區(qū)劃定

1.2.1 一般超采區(qū)

全省共劃定一般超采區(qū) 37個(gè),其中大型一般超采區(qū) 3個(gè),均分布在內(nèi)陸河流域;中型一般超采區(qū) 23個(gè),其中內(nèi)陸河流域 19個(gè),黃河流域 4個(gè);小型一般超采區(qū) 11個(gè),其中內(nèi)陸河流域 5個(gè),黃河流域 6個(gè)。一般超采區(qū)總面積 12 145,其中內(nèi)陸河流域 11 041,黃河流域 1 103。

1.2.2 嚴(yán)重超采區(qū)

全省共劃出地下水嚴(yán)重超采區(qū) 19個(gè),其中大型嚴(yán)重超采區(qū) 2個(gè),分布在武威市涼州區(qū)、民勤縣;中型嚴(yán)重超采區(qū) 8個(gè),均分布在河西地區(qū);小型嚴(yán)重超采區(qū) 9個(gè),其中內(nèi)陸河流域 4個(gè),黃河流域 6個(gè)。嚴(yán)重超采區(qū)總面積為 7 363,其中內(nèi)陸河流域 7 197,黃河流域 165.72[3]。

2 超采區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

2.1 區(qū)域性地下水水位持續(xù)下降

武威、金昌市所在的石羊河流域是河西走廊地下水資源開發(fā)利用強(qiáng)度最大的地區(qū),地下水水位下降幅度最大。地下水水位動(dòng)態(tài)變化過(guò)程線如圖 1、圖 2所示。

圖1 武威盆地(武南 1號(hào)井)地下水水位逐年變化過(guò)程線

圖2 民勤盆地地下水位逐年變化過(guò)程線

民勤縣所在的民勤盆地、昌寧盆地、南湖、環(huán)河地下水水位均呈持續(xù)下降趨勢(shì)。最大年平均水位降幅發(fā)生在中渠鄉(xiāng)玉成村,水位年平均下降幅度達(dá) 1～69,紅沙梁鄉(xiāng)孫指揮村水位年平均下降幅度達(dá) 1.77,西渠幸福～收成盈科、紅沙梁化音～泉山鎮(zhèn)西六四隊(duì)、東鎮(zhèn)洪圣 ～中渠和字號(hào)村、六干所 ～雙茨科中路、昌寧鄉(xiāng) ～永安林場(chǎng) ～昌盛鄉(xiāng)區(qū)間等年均降幅大于 1,見表 1。

表1 民勤縣各灌區(qū)地下水水位年平均變幅表

金川區(qū)地下水水位持續(xù)下降幅度最大的區(qū)域是雙灣鄉(xiāng)以東民勤縣境內(nèi)永安林場(chǎng)至本區(qū)內(nèi)天生坑農(nóng)場(chǎng)、下小溝以北一線水位平均下降速率 1.60m/a;其次為岳家溝、曹劉溝、雙灣、陳家溝、上小溝一線,平均下降速率 1.0m/a。金川區(qū)雙灣鄉(xiāng)的舊溝 1994～2005年平均下降速率為 1.24m/a,超采嚴(yán)重。

張掖市甘州區(qū)最東端的張掖農(nóng)場(chǎng)、羊莊子至山丹縣縣界處下降幅度最大,下降速率 0.93～1.40 m/a;南部的龍渠鄉(xiāng)、西洞鄉(xiāng)、甘俊鄉(xiāng)水位下降速率大于 0.63m/a;中部的大滿鄉(xiāng)、和平鄉(xiāng)為 0.38～0.63 m/a;北部的紅沙窩、堿灘鄉(xiāng)、市區(qū)、烏江鄉(xiāng)、沙井鄉(xiāng)為 0.13～0.38m/a。代表井點(diǎn)地下水水位變化過(guò)程線如圖 3所示。

圖3 張掖市甘州區(qū)(下崖子井)地下水水位逐年過(guò)變化程線

酒泉市西峰、總寨、上壩三鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分村莊的地下水埋深在逐年下降,下降速率 0.12～0.36 m/a,果園鄉(xiāng)小壩溝村周圍下降速率為 0.24 m/a。代表井點(diǎn)地下水水位變化過(guò)程線如圖 4所示。

同樣的，我們?nèi)杂蒙衔墓蚕斫?jīng)濟(jì)的定義嘗試深究一下，元征此舉是類似于滴滴打車和愛彼迎為交易服務(wù)提供兩端鏈接的平臺(tái)。滴滴打車鏈接了私家車主和乘客，愛彼迎鏈接了個(gè)人房東和有住宿需求的旅客，元征鏈接了汽修技師和車主，使得閑置的汽修技師的技術(shù)資源得到充分利用，給汽修技師和車主雙方提供便利。而略有不同的是，滴滴打車和愛彼迎實(shí)現(xiàn)的是汽車、房屋等的共享，共享維修站除了場(chǎng)地和設(shè)備的共享，更具意義的是實(shí)現(xiàn)汽修技師技術(shù)的共享，同時(shí)解決了汽車維修這一服務(wù)對(duì)場(chǎng)地和設(shè)備的需求，從而使這一技術(shù)的共享得以落地實(shí)施。

圖4 酒泉盆地(牌路井)地下水水位逐年變化過(guò)程線

蘭州市馬灘地下水水位逐年下降,造成一些機(jī)井報(bào)廢。因超量開采造成地下水水位下降、周圍環(huán)境污染、開采成本過(guò)高等原因,1995年開始蘭州市自來(lái)水總公司減少地下水開采量,增大地表水源的取水量,使該區(qū)域的超采得到遏制。

白銀市平川區(qū)地下水資源開發(fā)利用歷史悠久,現(xiàn)有機(jī)井186眼,年取水 2 940×104m3。該區(qū)地下水水位普遍下降,下降速率較大的有打拉池、旱平川、邵家水、將軍墳盆地,最大下降速率達(dá) 1.6m/a。

2.2 地下水水質(zhì)惡化

武威盆地涼州區(qū) 31個(gè)井點(diǎn)的地下水水質(zhì)資料顯示水質(zhì)咸化南侵的趨勢(shì)。

民勤盆地各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)分類結(jié)果表明,大部地區(qū)水質(zhì)類型已處于“碳酸水→硫酸水→氯化水”的礦化過(guò)渡中,部分地區(qū)已達(dá)第三段,說(shuō)明水質(zhì)礦化嚴(yán)重。

張掖市的甘州區(qū)烏江鎮(zhèn)謝家灣村及三閘鎮(zhèn)庚名村地下水受城市生活污水和工業(yè)廢水排放過(guò)程中下滲的影響,其水質(zhì)超過(guò)Ⅴ類,其超標(biāo)的項(xiàng)目主要有硫酸鹽、總硬度、亞硝酸鹽氮等。小滿鎮(zhèn)王其閘村及二十里堡鄉(xiāng)一帶的水質(zhì)達(dá)Ⅴ類,其超標(biāo)的項(xiàng)目有亞硝酸鹽氮、總硬度、硫酸鹽等。龍首山前、野水地、紅沙窩一帶為Ⅳ類水。龍首山及其以北的荒漠平原均為Ⅴ類水,主要超標(biāo)的項(xiàng)目有氟化物、礦化度等。

山丹縣城區(qū)內(nèi)受工業(yè)廢水、生活污水下滲的影響,使得城區(qū)及城區(qū)下游的清泉鎮(zhèn)北灣村、東樂(lè)鄉(xiāng)一帶的水質(zhì)差,城區(qū)內(nèi)主要超標(biāo)的項(xiàng)目有總硬度、亞硝酸鹽氮等,東樂(lè)鄉(xiāng)一帶超標(biāo)的項(xiàng)目有氯化物、硫酸鹽、總硬度等。東樂(lè)鄉(xiāng)大寨村一帶水質(zhì)為Ⅴ類,清泉村、北灣村一帶水質(zhì)為Ⅳ類。

蘭州市榆中縣的宛川河中下游的三角城、夏官營(yíng)、過(guò)店子、金家崖、來(lái)紫堡一帶地下水水質(zhì)達(dá)到Ⅴ類,礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽有不同程度的超標(biāo)。地下水中揮發(fā)酚、氰、六價(jià)鉻雖然含量甚微,尚未超標(biāo),但均有檢出,標(biāo)志著水質(zhì)有惡化趨勢(shì),已受到污染。定遠(yuǎn)川的定遠(yuǎn)、張老營(yíng)、駱駝巷一帶水質(zhì)Ⅳ類。

定西市安定區(qū)所屬的內(nèi)官營(yíng)盆地、臥龍川盆地、香泉盆地部分區(qū)域地下水水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類,關(guān)川河及其支流西河、東河河谷地下水水質(zhì)均為Ⅴ類[4];渭河河谷的王家營(yíng)、李家營(yíng)、靛平、隴西縣城、權(quán)家門、張家楞一帶地下水水質(zhì)均為Ⅳ類,腰兒村、尉家店、文峰鎮(zhèn)、三十里鋪、文家門一帶地下水水質(zhì)均為Ⅴ類。渭河河谷盆地文峰鎮(zhèn)有咸水入侵現(xiàn)象及水質(zhì)惡化趨勢(shì)。

2.3 泉水溢出量減少

圖 5 石羊河流域蔡旗站 1993～2003年泉水變化過(guò)程線

泉水溢出量減少表現(xiàn)最為突出的是石羊河下游。1993～2003年武威盆地泉水溢出量變化過(guò)程如圖 5所示。圖中顯示,1993～2003年武威盆地的泉水溢出量減少了 72.3%。甘州區(qū) 1990～2000年的 11年中泉水溢出量減少了 28.2%,見圖 6;山丹縣李橋水庫(kù) 1998年泉水入庫(kù)量比 1982年減少50%以上。疏勒河水系 1990～2000年安西盆地泉水溢出量減少了 36.9%。

圖 6 甘州區(qū)泉水資源量年際變化過(guò)程線

2.4 土地鹽堿化

黑河水系甘、臨、高盆地土地鹽堿化現(xiàn)象比較嚴(yán)重,甘州區(qū)境內(nèi)鹽堿化土地主要零星分布于三閘鄉(xiāng) ～火車站 ～太平堡一帶水位埋深小于 3的洼地中,面積 80.5。靖遠(yuǎn)縣沿黃灌區(qū)大量提引黃河水,地下水排泄系統(tǒng)不暢通,灌溉回歸水使黃河沿岸一級(jí)階地、局部低洼地帶地下水水位升高,部分區(qū)域出現(xiàn)次生鹽漬化。永登縣秦王川灌區(qū),由于田間灌溉入滲補(bǔ)給地下水,加之盆地排水不暢,灌區(qū)富集的地下水補(bǔ)給量越來(lái)越多,地下水水位將不斷上升,產(chǎn)生鹽漬化的土地將會(huì)不斷擴(kuò)大。

3 地下水超采區(qū)保護(hù)與管理對(duì)策[5]

(1)嚴(yán)格地下水超采區(qū)保護(hù)措施

嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)地下水資源管理規(guī)定,依照省政府批準(zhǔn)的“超采區(qū)劃定范圍,嚴(yán)格地下水取水許可審批,審批的地下水開采總量不得超過(guò)行政區(qū)域內(nèi)地下水可開采量,總體布局井點(diǎn)和控制取水量。根據(jù)不同超采區(qū)的保護(hù)目標(biāo),制定相應(yīng)的措施和辦法,嚴(yán)格控制開采,緩解和逐步改變超采狀況。嚴(yán)重超采區(qū)內(nèi)禁止新上高耗水的建設(shè)項(xiàng)目,對(duì)已建項(xiàng)目不得擴(kuò)大取水量。因特殊情況確需增加取水的,須報(bào)水行政主管部門審批。開鑿機(jī)井和更新自備井事項(xiàng)時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)地下水“超采區(qū)劃定范圍”內(nèi)地下水資源量和水質(zhì)情況進(jìn)行嚴(yán)格審查。

(2)實(shí)施地下水資源統(tǒng)一管理

嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)有法律法規(guī)和方針政策,根據(jù)國(guó)家規(guī)定的職責(zé)分工和管理權(quán)限,各負(fù)其責(zé),相互協(xié)調(diào),把地下水資源管理工作做好,逐步解決我省地下水的超采問(wèn)題。以縣區(qū)為單元,實(shí)施嚴(yán)格的總量控制,將總指標(biāo)逐級(jí)分解到每個(gè)灌區(qū)、每一眼井,在每一眼機(jī)井上安裝計(jì)量控制設(shè)施,實(shí)施嚴(yán)格的地下水開采量控制。對(duì)于各用水戶,要在控制地下水用水總量范圍內(nèi),嚴(yán)格實(shí)行行業(yè)用水定額管理。

(3)完善超采區(qū)地下水管理體制

各市、縣(區(qū))層層分解落實(shí)地下水允許開采量和削減量指標(biāo),采取關(guān)閉機(jī)井、以電控制水和安裝 IC卡計(jì)量控制設(shè)備等有效措施,有計(jì)劃地壓縮地下水開采量,逐步實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡。建立目標(biāo)責(zé)任制,層層簽訂責(zé)任書,將落實(shí)情況納入各級(jí)地方政府政績(jī)考核范圍。

(4)建立合理的水價(jià)體制

理順和逐步提高城鄉(xiāng)供水價(jià)格,促進(jìn)節(jié)約用水和污水減量排放。要充分利用價(jià)格經(jīng)濟(jì)杠桿,推動(dòng)地下水資源保護(hù)和節(jié)約用水工作。各地各部門應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家已經(jīng)頒布的《城市供水價(jià)格管理辦法》,結(jié)合我省各地的實(shí)際情況調(diào)整水價(jià),嚴(yán)重地下水超采區(qū)更要利用經(jīng)濟(jì)手段進(jìn)行調(diào)控。

應(yīng)建立合理的水價(jià)形成機(jī)制,合理核定基本水價(jià),實(shí)行定額內(nèi)執(zhí)行基本水價(jià),超定額用水累進(jìn)加價(jià)制度。

(5)增加地下水監(jiān)測(cè)和保護(hù)的資金投入

將地下水超采區(qū)治理納入縣級(jí)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃,加大資金投入,確保資金落實(shí)。地下水超采區(qū)保護(hù)治理工程建設(shè)資金按照以地方為主、省上適當(dāng)補(bǔ)助的原則,多渠道籌措,保證地下水超采區(qū)保護(hù)治理工程建設(shè)資金的足額到位。大力支持水主管部門依法保護(hù)管理地下水超采區(qū),進(jìn)一步加大對(duì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的資金投入,完善地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。

(6)科技創(chuàng)新促進(jìn)地下水的有效保護(hù)

開展地下水超采區(qū)專項(xiàng)研究,采用地下水保護(hù)新技術(shù)、新方法、新措施,使地下水超采區(qū)的生態(tài)狀況不斷得到改善。對(duì)地下水飲用水源地和主要供水水源地要建立水源保護(hù)區(qū),防止水源枯竭和水體污染,使地下水資源得到有效保護(hù)。加強(qiáng)地下水超采區(qū)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,減少對(duì)地下水的污染,有效保護(hù)地下水資源。

(7)進(jìn)一步加強(qiáng)超采區(qū)地下水觀測(cè)力度

地下水觀測(cè)資料是研究地下水變化的主要依據(jù)。目前在我省范圍內(nèi),不論是內(nèi)陸盆地還是黃土臺(tái)塬或河谷平原,均存在地下水監(jiān)測(cè)的空白區(qū)。進(jìn)一步加大支持地下水觀測(cè)的力度,使我省地下水觀測(cè)井網(wǎng)布局按照《十一五》規(guī)劃原則全面布設(shè)。

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