齊齊哈爾市中心城區(qū)水資源開采現(xiàn)狀與優(yōu)化配置建議

王曉波

(齊齊哈爾市水資源中心，齊齊哈爾 161005)

0 引 言

齊齊哈爾市中心城區(qū)即北三區(qū)，由龍沙區(qū)、鐵鋒區(qū)、建華區(qū)組成，地處松嫩平原西部、嫩江中游，是黑龍江省西部政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心和交通樞紐。地理坐標(biāo)為：E123°52′30″-124°06′00″，N47°14′00″-47°25′00″，地勢低平，地面海拔高度144-157m，規(guī)劃區(qū)面積267km2。區(qū)內(nèi)人口79.97萬人，其中城鎮(zhèn)人口76.78萬人，農(nóng)村人口3.19萬人，城鎮(zhèn)化率達(dá)96%。目前已形成以機(jī)械制造、車輛制造、化工、輕紡、建材、農(nóng)機(jī)、食品等為主的門類齊全的工業(yè)城區(qū)。由于早期地下水的無序大量開采，致使中心城區(qū)第四系孔隙承壓水形成了以龍沙水廠為中心的開采型水位下降漏斗。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高及城鎮(zhèn)常住人口的增加，經(jīng)濟(jì)社會對水的需求量越來越大，對地下水的開采量也會相應(yīng)增大，漏斗的擴(kuò)大會人為地改變地下水徑流方向同時(shí)容易引起地面下沉、地裂及地面塌陷等嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問題。面對如此嚴(yán)峻的形勢，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，合理開發(fā)利用、優(yōu)化配置水資源已迫在眉睫。

1 中心城區(qū)水資源概況

1.1 地表水資源量

嫩江橫穿齊齊哈爾市區(qū)，給中心城區(qū)帶來了豐富的地表水資源。嫩江干支流多年平均自然入境水量為224.35×108m3，P=50%的入境水量為207.76×108m3，P=75%入境水量為145.71×108m3，可利用空間很大。

1.2 地下水資源量

根據(jù)《齊齊哈爾市水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》(齊齊哈爾市水利勘測設(shè)計(jì)研究院，2005年12月)，齊齊哈爾市中心城區(qū)地下水資源多年平均總補(bǔ)給量為10411.48×104m3，可開采量為10092.31×104m3，其中下部承壓水主要由側(cè)向徑流及上部潛水的越流補(bǔ)給，可開采量為7741.93×104m3，上部潛水可開采量為7857.9×104m3，其中有5389.93×104m3的潛水越流補(bǔ)給承壓水。

1.3 地下水位開采降落漏斗

齊齊哈爾市中心城區(qū)供水設(shè)施始建于1936年。建國后隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人們生活水平的不斷提高，城市供水事業(yè)也隨之發(fā)展；特別是八十年代初開始大量開采地下水，形成以工業(yè)及生活用水為主的市政供水工程和企業(yè)自備井供水兩大系統(tǒng)，主要開采第四系承壓水；近郊區(qū)以菜田、旱田灌溉及村屯用水為主的分散供水，主要開采上層潛水；沿江部分工、農(nóng)業(yè)利用地表水。由于多年集中過量開采形成了以龍沙水廠和建華水廠分別為中心的兩個(gè)第四系孔隙承壓水開采降落漏斗。

龍沙水廠漏斗于1988年枯水期形成，中心水位140.15 m，埋深5.32 m，面積2.78 km2，至2013年中心水位139.03 m，埋深6.44 m，面積12.27 km2。2014年中心水位138.59m，埋深6.88 m，面積13.24 km2，與2013年相比中心水位埋深下降了0.44m，面積擴(kuò)大了0.97 km2。2015年中心水位138.17m，埋深7.83 m，面積22.62 km2，與2014年相比中心水位埋深下降了0.42m，面積擴(kuò)大了9.38 km2，漏斗中心南移。2016年中心水位137.76m，埋深8.24 m，面積35.21 km2，與2015年相比中心水位埋深下降了0.41m，面積擴(kuò)大了12.59 km2。雖然漏斗面積從2013-2016年呈擴(kuò)大趨勢，但水位有回升趨勢。

建華水廠漏斗形成在2000年后，2010年漏斗中心水位141.07m，埋深7.14 m，面積12.43 km2。2013年漏斗中心水位140.43m，埋深7.80 m，面積2.66 km2。

2014年漏斗中心水位141.95m，埋深6.28 m，面積1.46km2，與2013年相比中心水位上升1.52m，面積減小1.2 km2。至2015年該漏斗消失。

1.4 地下水水質(zhì)狀況

第四系潛水和承壓水水化學(xué)均屬中性低礦化淡水，主要水化學(xué)類型相近，陰陽離子皆以HCO3-、Ca2+、Mg2+、Na+為主。歷年水化學(xué)觀測資料表明，1990—2013年承壓水中的溶解性總固體、總硬度、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-、總鐵檢出含量呈逐年上升趨勢，Na+和pH值呈下降趨勢；高錳酸鹽指數(shù)、NO3-、NO2-、NH4+的含量變化規(guī)律不強(qiáng)，但呈上升趨勢。說明承壓水局部地帶受到輕度污染。第四系潛水質(zhì)量有逐年下降趨勢，不適宜飲用，除個(gè)別點(diǎn)外均適宜農(nóng)業(yè)灌溉。第四系承壓水，基本可作生活用水及工業(yè)鍋爐用水。

2 地下水開采利用狀況

2.1 地下水歷年開采量

1989年-1995年是齊齊哈爾市中心城區(qū)地下水開采高峰期，年開采量達(dá)到7969.88--9300×104m3。隨著1995年取嫩江水的地表水水廠——瀏園水廠一期的建成投產(chǎn)(日供水能力10×104m3)，中心城區(qū)地下水的過量開采得到緩解。1995-2003年地下水開采量為7245.07-9688.81×104m3，2003年市政供水水源地7處，供水井35眼，自備水源井120眼，日總供水能力48.11×104m3，其中市政水源25.90×104m3，自備水源22.21×104m3。2003年城區(qū)和近郊全年地下水開采量7787.41×104m3，其中市政供水4287.16×104m3，企業(yè)自備供水2205.68×104m3，近郊農(nóng)村人畜及灌溉用水1294.57×104m3/a。

2.2 地下水現(xiàn)狀開采量

2019年瀏園水源地二期工程完工，日供水能力達(dá)到20×104m3，再加上水資源管理工作力度加強(qiáng)，供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的自備水源井逐步關(guān)停，中心城區(qū)地下水的開采量有所下降，年開采量為6131.68×104m3。其中工業(yè)用水653.84×104m3；城鎮(zhèn)生活用水3082.74×104m3；農(nóng)村人畜及灌溉用水2395.1×104m3。

3 開采潛力分析

3.1 依據(jù)可開采量分析潛力

中心城區(qū)地下水多年平均總補(bǔ)給量為10411.48×104m3，可開采量為10092.31×104m3，2019年實(shí)際總開采量為6131.68×104m3，在地下水滲流場不產(chǎn)生較大變化的情況下，還有3960.32×104m3地下水量可以開發(fā)利用。根據(jù)地下水開采量、機(jī)井密度、地下水補(bǔ)給量與允許開采量，中心城區(qū)開采潛力分為7個(gè)區(qū)，其中上層潛水分為3個(gè)區(qū)，下層承壓水分為4個(gè)區(qū)。

3.1.1 上層潛水

廣泛開采區(qū)分為兩個(gè)亞區(qū)—開采強(qiáng)度較小區(qū)、開采強(qiáng)度中等區(qū)，分布于建城區(qū)的北部和南部，目前開采量較少且分散，主要以農(nóng)田灌溉為主；尚有182.75×104m3地下水可以利用，水質(zhì)較好，可供工農(nóng)業(yè)用水及人畜用水。

適當(dāng)開采區(qū)，開采強(qiáng)度較大，分布于城區(qū)邊緣，以農(nóng)田灌溉為主；由于作物與種植方式及布局已經(jīng)形成，其用水量不會有較大變化。

控制開采區(qū)，開采強(qiáng)度中等，分布于城區(qū)，開采量不大，大部分地下水已受污染，主要用于工業(yè)及農(nóng)業(yè)灌溉用水。

各區(qū)地下水開采現(xiàn)狀及開采潛力詳見表1。

表1 各區(qū)潛水開采現(xiàn)狀及開采潛力表

3.1.2 下層承壓水

廣泛開采區(qū)，分布于城區(qū)的外圍，開采強(qiáng)度較小，水質(zhì)好；可在北部建中型水源地集中供水，適宜生產(chǎn)、生活供水。

適當(dāng)開采區(qū)，分布于425庫以北及勞動湖、大乘寺一帶，開采強(qiáng)度中等，北部開采量較少，可分散開采，用于生產(chǎn)生活供水。

控制開采區(qū)，分布于北水源、東水源一帶，開采強(qiáng)度大，應(yīng)嚴(yán)格控制開采井?dāng)?shù)與開采量，井群密度大，一般情況不宜增采，在市政供水不足需要擴(kuò)建時(shí)可少量增采，并應(yīng)主要用于生活用水。

禁止增采區(qū)，位于龍沙水廠及其附近，是全區(qū)水位下降漏斗的中心部位，距原污水氧化塘較近，為避免水質(zhì)污染，應(yīng)禁止增采。并且圈定水源防護(hù)帶，密切監(jiān)視水位、水質(zhì)動態(tài)變化，使現(xiàn)有的水源地繼續(xù)發(fā)揮作用。

各區(qū)承壓水開采現(xiàn)狀及開采潛力詳見表2。

表2 各區(qū)承壓水開采現(xiàn)狀及開采潛力表

3.2 依據(jù)最嚴(yán)格水資源管理制度考核指標(biāo)分析潛力

2012年國務(wù)院以國發(fā)﹝2012﹞3號文《國務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》明確了實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的總體要求。提出堅(jiān)持人水和諧，尊重自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)律，處理好水資源開發(fā)與保護(hù)關(guān)系，以水定需、量水而行、因水制宜的管理要求。2013年國家出臺了實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法，實(shí)行用水總量控制是考核中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。2016年齊齊哈爾市人民政府將省政府下達(dá)給齊市的用水總量控制指標(biāo)進(jìn)行了分解，到2020年中心城區(qū)地下水用水總量控制指標(biāo)為7372×104m3。中心城區(qū)現(xiàn)狀地下水實(shí)際開采量為6131.68×104m3，剩余開采空間有限，僅有1240.32×104m3的地下水允許使用[1]。

4 水資源優(yōu)化配置建議及對策

中心城區(qū)地下水可利用空間有限且開采布局不均，地下水開發(fā)利用程度差別較大，為充分利用有限的地下水資源保障經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就要對地下水資源的開發(fā)利用進(jìn)行合理的優(yōu)化配置。

4.1 優(yōu)化配置的原則

貫徹落實(shí)新時(shí)期“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水新思路，把“堅(jiān)持優(yōu)先利用地表水，合理開發(fā)利用淺層地下水，嚴(yán)格限制開采深層地下水”做為水資源的優(yōu)化配置原則，以“節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提升效能、服務(wù)社會”為目標(biāo)，以提高水資源利用效率和效益為核心，堅(jiān)持以人為本、協(xié)調(diào)發(fā)展，改變用水觀念，規(guī)范用水行為，實(shí)現(xiàn)水資源的有序開發(fā)、合理開發(fā)，綜合管理和高效利用。

4.2 優(yōu)化配置建議及對策

4.2.1 充分利用地表水資源，減少地下水資源的開發(fā)。

中心城區(qū)位于嫩江左岸，具有良好的開發(fā)利用地表水的條件，嫩江地表水資源豐富，況且上游尼爾基水庫的建成，為齊齊哈爾市中心城區(qū)充分利用地表水資源提供了保障，解決了嫩江水量年際、年內(nèi)分配不均的問題，嫩江水的開發(fā)利用可減少對地下水的開采，涵養(yǎng)保護(hù)地下水資源。

4.2.2 調(diào)整取水結(jié)構(gòu)，分質(zhì)供水。

中心城區(qū)地下水開采以下層承壓水為主，占82.7%。市政供水全部開采承壓水，而各工業(yè)企業(yè)的自備水源也多開采承壓水，造成井的布局不合理，井距過近，集中開采導(dǎo)致區(qū)域水位下降，形成水位降落漏斗，破壞水生態(tài)環(huán)境。根據(jù)用戶對水質(zhì)要求不同，提倡他們采取分層取水，分質(zhì)供水。對于公共供水企業(yè)和食品加工企業(yè)等對水質(zhì)要求較高的用戶，允許開采下層承壓水；而工業(yè)企業(yè)取水主要是設(shè)備冷卻用水的，一般對水質(zhì)要求不高，鼓勵(lì)開采上層潛水，農(nóng)業(yè)用水應(yīng)以開采上層潛水為主。

4.2.3 深淺結(jié)合，分段取水。

目前工業(yè)和生活用水主要開采中更新統(tǒng)承壓水(成井深度100-120m)，而下更新統(tǒng)承壓水(中更新與下更新統(tǒng)無隔水層、一般成井深度120-150m)目前開采程度較低，可執(zhí)行相鄰取水井采取不同深度分段開采取水的辦法，減少承壓含水層的開采強(qiáng)度，避免形成水位下降，可使地下水資源得到充分合理的利用。

4.2.4 調(diào)整開采布局，開辟新水源。

中心城區(qū)的地下水位漏斗區(qū)要限制新增開采量，防止漏斗水位降深進(jìn)一步增大。為滿足對用水的需求，可開辟新水源，據(jù)有關(guān)勘探資料顯示，在中心城區(qū)北部的工人屯、雙合屯附近可做供水新水源，經(jīng)論證年開采量可達(dá)5112×104m3/a。

4.2.5 加強(qiáng)水資源論證工作，為優(yōu)化配置打好基礎(chǔ)。

推進(jìn)城市總體規(guī)劃、各類園區(qū)規(guī)劃和重大建設(shè)項(xiàng)目布局的規(guī)劃水資源論證工作，將水資源論證工作前移，從源頭上把好水資源開發(fā)利用關(guān)，做到“以水而定，量水而行”，增強(qiáng)水資源管理在政府宏觀決策中的主動性和有效性。

4.2.6 加強(qiáng)地下水管理，建立合理的開采制度。

按照總量控制指標(biāo)制定年度用水計(jì)劃，建立用水臺賬，并實(shí)行定期考核。嚴(yán)格執(zhí)行取水許可審批制度，加強(qiáng)取水計(jì)量監(jiān)管工作。對超計(jì)劃超定額取水的，一律不再新增取水審批。為了防止過量開采和集中開采，可作出某些限制水井水位降深、開采量、開采時(shí)間及井間距離的規(guī)定[2]。

4.2.7 開發(fā)非常規(guī)水源，增加再生水的使用量。

中心城區(qū)污水處理廠日處理能力20萬t，現(xiàn)狀年處理污水5000多萬t，出廠水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級A標(biāo)準(zhǔn)，全部排入到嫩江。一級A標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到回用水的基本要求。當(dāng)污水處理廠出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮(zhèn)景觀用水和一般回用水等用途時(shí)，執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。若將此部分出廠水經(jīng)過再生處理后加以利用，減少新鮮水使用量同時(shí)又減少入河排污量，既能保護(hù)水資源，又能改善河流水生態(tài)環(huán)境，一舉多得。

4.2.8 加大節(jié)約用水工作力度，全面建設(shè)節(jié)水型社會。

以強(qiáng)化落實(shí)水資源管理與節(jié)水管理制度為核心，以建設(shè)節(jié)水型載體為重點(diǎn)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市節(jié)水工作，形成政府主導(dǎo)、市場引導(dǎo)、多方面參與的節(jié)水型社會建設(shè)體系，建立節(jié)約用水、科學(xué)用水、合理用水的長效機(jī)制。在工業(yè)用水方面，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力推廣工業(yè)節(jié)水技術(shù)、節(jié)水工藝，提高用水效率，鼓勵(lì)使用再生水。在農(nóng)業(yè)用水方面，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、大力推廣水稻控制灌溉技術(shù)，調(diào)整井灌水田稻面積。加大節(jié)約用水的宣傳推廣力度，將節(jié)水優(yōu)先落到實(shí)處，讓有限的水資源產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。