東營市地下水超采區(qū)綜合治理實(shí)踐及成效分析

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(1.山東省東營市水利局，山東 東營 257000；2.山東省東營市水文局，山東 東營 257000)

緊鄰黃河面向大海，山東省東營市依然是一個嚴(yán)重缺水的城市。地下水具有水質(zhì)較好、分布廣泛、動態(tài)變化穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，使其成為理想的供水水源。但是長期以來，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，地表水資源短缺，導(dǎo)致東營市地下水大量超采，地下水水位持續(xù)下降，引發(fā)了地面沉降、海咸水入侵、水質(zhì)污染等一系列環(huán)境地質(zhì)問題。對地下水超采區(qū)進(jìn)行綜合治理，改善地下水生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用，是目前水資源管理面臨的重要問題。

1 地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1 地下水分布情況

東營市地下淡水資源主要分布在黃河灘區(qū)、黃河故道以及廣饒縣小清河以南區(qū)域，形成規(guī)模化開發(fā)利用的集中在廣饒縣境內(nèi)，其余地區(qū)均為微咸水、咸水，礦化度高，開發(fā)利用程度低，采補(bǔ)基本平衡，不存在超采現(xiàn)象。全市多年平均地下水資源量為27 498萬 m3/a，其中分布在黃河灘區(qū)和黃河故道約2 000萬 m3左右，其余集中在廣饒縣境內(nèi)。

廣饒縣位于東營市南部，土地面積1 137.9 km2。目前，全縣常住人口約50萬人，為全國百強(qiáng)縣。根據(jù)該縣地下水資源的開發(fā)利用與水文地質(zhì)條件等因素，將廣饒縣劃分為小清河南井灌區(qū)、預(yù)備河區(qū)和支脈河區(qū)三個區(qū)。境內(nèi)地下水南北分布不均，南部井灌區(qū)面積342.07 km2。東營市廣饒縣多年平均淺層地下水補(bǔ)給量為8 632萬 m3，可開采量為10 733萬 m3；中深層承壓水開采難度較大，不易補(bǔ)給，根據(jù)開采估算法和水均衡法計算的多年平均中深層淡水資源補(bǔ)給量為2 101萬 m3，中深層淡水資源可開采量1 891萬 m3。

1.2 地下水使用及超采情況

地下水的開發(fā)利用程度與水文地質(zhì)條件、地表水資源條件和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展等因素密切相關(guān)[1]。東營市地下水源工程集中在小清河以南的井灌區(qū)，經(jīng)統(tǒng)計，地下水井7 729眼，其中工業(yè)及生活地下井651眼，農(nóng)業(yè)灌溉井7 078眼，井灌區(qū)機(jī)井密度達(dá)眼23/km2。地下水開采用途主要為農(nóng)業(yè)灌溉用水和企業(yè)生產(chǎn)用水。

根據(jù)《山東省地下水超采區(qū)綜合整治實(shí)施方案》，廣饒縣淺層孔隙水超采區(qū)主要分布于小清河以南，屬于淄博-濰坊孔隙淺層地下水超采區(qū)，總面積455.2 km2，其中一般超采區(qū)285.6 km2，嚴(yán)重超采區(qū)169.6 km2；深層承壓水超采區(qū)分布于小清河以北，總面積640 km2。地下水現(xiàn)狀年超采量為1 711.33萬 m3,其中淺層地下水1 095.83萬 m3，深層承壓水615.5萬 m3。

2 地下水超采引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題

2.1 地下水位下降，大量淺井報廢

長期以來，地下水開采由于補(bǔ)源少，開采量大，致使地下水采補(bǔ)失調(diào)，深層水水位不斷下降。目前東營市已形成大面積地下水位低于海平面的負(fù)值區(qū)和地下水降落漏斗區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，2015年，廣饒縣地下水埋深為 17.3 m，漏斗區(qū)負(fù)值面積約為455.2 km2。

隨著超采區(qū)地下水位的不斷下降，淺層地下含水層厚度相應(yīng)減少，導(dǎo)致單井出水量減少，甚至使機(jī)井報廢。根據(jù)相關(guān)資料，廣饒縣上世紀(jì)50年代末60年代初，機(jī)井出水量一般在100 m3/h左右，多者150 m3/h以上。上世紀(jì)70年代，一般出水量70 m3/h左右，多者100 m3/h，少者也有30 m3/h。自上世紀(jì)80年代以來機(jī)井平均出水量一般在30～40 m3/h。大量淺井報廢，迫使農(nóng)民多次更新機(jī)井和提水設(shè)備，機(jī)井深度不斷加大，提水設(shè)備由真空泵、深井泵全部更換為潛水電泵，灌溉成本大幅度增加，灌溉周期加長，同時還因地下水位降低導(dǎo)致耗油、耗電量增加，使抽水成本大幅度提高。

2.2 地面沉降

由于大量超采深層地下水，引起水位急劇下降，破壞了地下水的均衡狀態(tài)，形成了含水層本身的壓密及彈性壓密，還有粘性土釋水產(chǎn)生的壓縮，從而導(dǎo)致地面沉降[2]。根據(jù)《山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測研究報告(2010-2015年)》，由于地下水開采量得不到有效遏制，廣饒縣許多地方產(chǎn)生了地面沉降和塌陷，造成了地面、房屋裂縫及道路毀壞等災(zāi)害。山東水利勘測設(shè)計院勘察成果顯示廣饒縣石村水文站的周邊基本水準(zhǔn)點(diǎn)從2005年5月28日至2015年12月10日，累計沉降量大于80 cm，周邊20 km的范圍出現(xiàn)不同程度沉降，引黃濟(jì)青花官段 6 km范圍內(nèi)沉降1 m以上。

2.3 海咸水入侵

在萊州灣的沿海地區(qū)，由于超采地下水，形成了大范圍的水位低于海平面的地下水位負(fù)值區(qū)。在海(咸)水與地下淡水體交界面一帶，原來的水位平衡關(guān)系被打破，造成西起廣饒縣石村、經(jīng)廣饒縣、壽光、寒亭、昌邑北部至萊州虎頭崖的咸水入侵，萊州、招遠(yuǎn)、龍口西北部沿海的海水入侵，總長達(dá)300余公里。

東營市海咸水入侵時間始于1976年，1976-1986年入侵面積14 km2，年均向南入侵85.5 m；1987-1992年為入侵高峰期，入侵面積38.9 km2，年均向南入侵432 m。其后保持平穩(wěn)入侵態(tài)勢，至2006年累計入侵面積達(dá)到75.16 km2，多年平均入侵速度為162 m，咸水入侵線維持在廣饒鎮(zhèn)常徐村、任王村、何家村、北徐樓村和稻莊鎮(zhèn)閆口村、石家村、鞠劉村、淄河店村一帶。

2.4 地下水質(zhì)污染

由于淺層地下水位大幅度持續(xù)下降，地層大面積疏干，水力坡度變大，污廢水下滲速度過快，滲透過程中地下水自凈能力變差，從而導(dǎo)致地下水遭受污染。監(jiān)測資料表明，淺層地下水中主要離子含量和礦化度指標(biāo)有增高趨勢，例如花園鄉(xiāng)水利站井，1995年礦化度為572 mg/L，Mg2+、SO42-、HCO3-含量分別為44.7 mg/L、38.8 mg/L和411.9 mg/L，2005年同期礦化度為661 mg/L，上述離子含量分別為47.4 mg/L，74.0 mg/L和525 mg/L。

東營市境內(nèi)淄河、陽河、織女河和齊魯石化排海管線穿越井灌區(qū)，每天接納上游大量工業(yè)廢水，加之排污量不斷加大，致使沿排污通道附近地下水中COD、揮發(fā)性酚、石油類等污染物已超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)。同時又因部分沿河村莊引污灌溉，加速了污染擴(kuò)展，并給居民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。

3 地下水超采區(qū)綜合治理對策與措施

地下水超采帶來諸多環(huán)境地質(zhì)問題，對地下水超采區(qū)進(jìn)行綜合整治刻不容緩。近年來，東營市積極采取多種措施，控制地下水超采，修復(fù)超采區(qū)地下水生態(tài)環(huán)境。

3.1 科學(xué)編制實(shí)施方案

整治計劃和年度實(shí)施方案是超采區(qū)綜合整治的頂層設(shè)計。東營市組織編制了《東營市地下水超采區(qū)綜合整治實(shí)施方案》，并取得了市政府的批復(fù)。以到2020年，全市淺層地下水超采量全部壓減，深層承壓水超采量壓減50%；2025年深層承壓水超采量全部壓減，地下水生態(tài)得到改善，在平水年份基本實(shí)現(xiàn)全市地下水采補(bǔ)平衡為總目標(biāo)。根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、當(dāng)?shù)厮Y源條件及生態(tài)環(huán)境等情況，分階段確立了近期、中期和遠(yuǎn)期目標(biāo)，并按照“總量控制、節(jié)水優(yōu)先、統(tǒng)籌調(diào)配、系統(tǒng)治理”的原則，將目標(biāo)分解到各年度，建立了地下水超采區(qū)治理月報制度，用政策和制度督促地下水超采區(qū)整治工作的逐步推進(jìn)。

3.2 強(qiáng)化政府管控手段

嚴(yán)格實(shí)行區(qū)域地下水開發(fā)利用總量與水位雙調(diào)控制度，分年度制定地下水開發(fā)利用總量控制指標(biāo)并建立了地下水水位預(yù)警管理機(jī)制，做到了水量、水位雙調(diào)控。

嚴(yán)格取水許可審批管理工作，地下水取用總量已達(dá)到或超過控制指標(biāo)的，暫停審批建設(shè)項目新增取用地下水。在地下水超采區(qū)內(nèi)，除居民生活用水與應(yīng)急供水外，嚴(yán)禁新增地下水取水量。在超采區(qū)內(nèi)確需取用地下水的，要在現(xiàn)有地下水開采總量控制指標(biāo)內(nèi)調(diào)劑解決，并逐步削減地下水開采量；限期封停超采區(qū)地下水取水工程。按照山東省水利廳公布的地下水限采區(qū)和禁采區(qū)范圍，限期封閉地下水取水工程。

3.3 實(shí)行全方位節(jié)水壓采

農(nóng)業(yè)方面，積極推廣以管道灌溉為主，以微灌、噴灌為輔，灌排并舉的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。2016-2020年超采區(qū)規(guī)劃對廣饒縣廣饒街道、稻莊鎮(zhèn)、花官鎮(zhèn)等共 5萬畝實(shí)施田間節(jié)水改造工程，根據(jù)已有機(jī)井的位置和出水量現(xiàn)狀，對機(jī)井的位置進(jìn)行了優(yōu)化配置；工業(yè)方面，制定國家鼓勵和淘汰的用水技術(shù)、工藝、產(chǎn)品和設(shè)備目錄，修訂行業(yè)取用水定額標(biāo)準(zhǔn)。開展水平衡測試、用水效率評估，嚴(yán)格用水定額管理；城鎮(zhèn)節(jié)水方面，禁止生產(chǎn)、銷售不符合節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品、設(shè)備。公共建筑必須采用節(jié)水器具，限期淘汰公共建筑中不符合節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的水嘴、便器水箱等生活用水器具。鼓勵居民家庭選用節(jié)水器具。對使用超過50 a和材質(zhì)落后的供水管網(wǎng)進(jìn)行更新改造。

3.4 多方增加替代水源

加快建設(shè)水源置換工程。建設(shè)完成南水北調(diào)供水配套工程、高店水庫擴(kuò)建及工業(yè)水廠工程，到2020年，可置換地下水超采量1 403.58萬 m3；其中淺層地下水1 095.83萬 m3，深層承壓水307.75萬 m3。到2025年，可置換地下水超采量307.75萬 m3，全部為深層承壓水。

積極推進(jìn)非常規(guī)水、海水利用，鼓勵再生水回用。加快推進(jìn)城鄉(xiāng)污水處理及再生水回用工程設(shè)施建設(shè)，逐步提高污水集中處理率和再生水回用率；鼓勵企事業(yè)單位探索海水淡化的可行性，并根據(jù)項目的先進(jìn)程度或可行性的程度等評估方式給予適當(dāng)水費(fèi)減免獎勵。

3.5 增加地下水補(bǔ)給量

開展雨洪資源利用及人工回灌補(bǔ)源。高店水庫等工程建成后將有效攔蓄雨洪資源，在保障水質(zhì)安全的前提下，補(bǔ)源地下水。在灌溉水量充足時，利用原有機(jī)井或工程新建的一批機(jī)井，結(jié)合現(xiàn)有和計劃新建的排水溝道，通過疏浚、擴(kuò)挖等形成滲水廊道，回灌補(bǔ)源地下水。

加強(qiáng)濕地建設(shè)與保護(hù)。根據(jù)《山東省地下水超采區(qū)綜合整治實(shí)施方案》劃定濕地生態(tài)保護(hù)紅線的要求，對廣饒縣縣域內(nèi)所有濕地進(jìn)行保護(hù)，開展?jié)竦乜辈旖y(tǒng)計工作，劃定廣饒縣濕地生態(tài)保護(hù)紅線；強(qiáng)化水源涵養(yǎng)與保護(hù)，加大退耕還林、還草、還濕力度。到2020年，廣饒縣濕地保護(hù)率達(dá)到70%以上。

4 綜合治理成效分析

4.1 地下水超采得到一定程度的遏制

目前，東營市廣饒縣已通過全國節(jié)水型社會的評估，依托節(jié)水型社會建設(shè)工作，督促企業(yè)再生水利用，置換地下水284萬 m3，通過農(nóng)業(yè)節(jié)水工程節(jié)水270萬 m3，合計壓采554萬 m3。2016年壓采淺層地下水122萬 m3，封填淺層自備水井12眼(其中，永久填埋3眼。封存?zhèn)溆?眼)；壓減深層地下水40萬 m3，封填井?dāng)?shù)為2眼，均完成了年度壓采計劃。

地下水埋深方面，據(jù)地礦部門監(jiān)測，2016年平均埋深為10.91 m 與2015年度廣饒縣淺層地下水的10個監(jiān)測點(diǎn)的平均埋深為10.97 m相比，扣除氣象、降水因素后，地下水保持了較為穩(wěn)定的狀態(tài)并有所回升。

4.2 地下水超采區(qū)綜合治理模式初步形成

通過近幾年的實(shí)踐探索，東營市逐步建立了以強(qiáng)化政府管控為抓手，以“控采限量、節(jié)水壓減、水源置換、修復(fù)補(bǔ)源”為綜合整治主要任務(wù)的地下水超采區(qū)治理模式。東營市加強(qiáng)督促檢查，逐步形成了地下水壓采工作月匯報、年總結(jié)的工作制度，將地下水壓采作為一項常規(guī)、長期工作來抓。目前2017-2025年度壓采計劃已經(jīng)分解完成，之后工作中將進(jìn)一步加強(qiáng)整治工作，確保完成壓采工作。

5 結(jié)語

地下水資源超采使用是多年為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要及受氣候變化影響形成的，超采治理是一個從減緩超采到采補(bǔ)平衡再到逐步恢復(fù)的客觀過程[3]。同時，我們也應(yīng)該認(rèn)識到調(diào)整適水產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大力推廣節(jié)水技術(shù)、尋求替代水源、建設(shè)配套工程也是一個循序漸進(jìn)的過程。因此，地下水超采區(qū)治理工作不能急于求成，要有打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備，要不斷加大投入，堅持長期規(guī)劃，逐年實(shí)施，堅持工程措施與非工程措施并舉，才能最終解決地下水超采問題。