叢臺(tái)區(qū)地下水資源保護(hù)方案研究

譚 震，沙金霞

（河北工程大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，河北 邯鄲 056000）

地下水資源作為我國(guó)重要水源之一，不僅在我國(guó)城市供水中占據(jù)重要地位，在農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)以及生活用水等方面也起著極其重要的作用。多年以來(lái)，我國(guó)對(duì)于地下水開(kāi)發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題不夠重視，積累之下，由于過(guò)度開(kāi)發(fā)利用地下水已導(dǎo)致多地出現(xiàn)地下水漏斗、地面沉降以及地下水污染等問(wèn)題。

目前有關(guān)地下水保護(hù)的研究已經(jīng)開(kāi)展多年，美國(guó)對(duì)地下水系統(tǒng)的研究走在世界前列，目前主要針對(duì)含水層系統(tǒng)進(jìn)行探索；歐盟國(guó)家地下水的保護(hù)政策主要分為立法、財(cái)政支助以及開(kāi)展針對(duì)性教育計(jì)劃，制定好的農(nóng)業(yè)實(shí)踐行為準(zhǔn)則，并提供有關(guān)的咨詢和信息服務(wù)，在一些國(guó)家的政策中，保護(hù)和治理受污染的含水層是進(jìn)一步的研究目標(biāo)。針對(duì)含水層的專門研究和對(duì)外來(lái)污染源的識(shí)別對(duì)地下水保護(hù)有重要意義，McDowell RW等對(duì)英國(guó)德文郡和賓夕法尼亞州土壤中的磷釋放與地表徑流和地下排水中磷濃度的關(guān)系[1]，Olarewaju OE等評(píng)估相鄰河流農(nóng)田長(zhǎng)期施肥的累積效應(yīng)，表明農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期使用化肥累積的硝酸鹽和磷的滲漏對(duì)地下水污染有顯著影響[2]，Paradis對(duì)農(nóng)業(yè)在氣候變化下，愛(ài)德華王子島地下含水層中硝酸鹽濃度演化規(guī)律進(jìn)行研究，認(rèn)為氣候條件對(duì)硝酸鹽濃度變化具有重要作用[3]。

我國(guó)的水資源保護(hù)工作開(kāi)展較晚，自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，先后召開(kāi)并完成了首屆地下水資源評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)會(huì)議、全國(guó)首次水資源評(píng)價(jià)、頒布并于2016年修訂了《中華人民共和國(guó)水法》，在2011年提出了“三條紅線、四項(xiàng)制度” 的水資源管理與保護(hù)模式，在2021年國(guó)務(wù)院公布了《地下水管理?xiàng)l例》。同時(shí)我國(guó)許多優(yōu)秀地質(zhì)方面的專家也在積極探索水資源保護(hù)的方式，如王貴玲、陳德華等人在地下水資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)的前提下，提出地下水可持續(xù)利用與生態(tài)建設(shè)相結(jié)合的方案[4]；耿直、劉心愛(ài)等認(rèn)為對(duì)于地下水超采現(xiàn)象，需要建設(shè)并落實(shí)嚴(yán)格的水資源管理制度[5]；楊鳳山和李昱通過(guò)對(duì)地下水替代水源、人工回灌、以及地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)站建設(shè)等工程措施的研究分析，認(rèn)為在地下水保護(hù)過(guò)程中工程措施起著關(guān)鍵作用[6]。2016年劉思妤等認(rèn)為建立與完善地下水保護(hù)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[7]。張保祥建立了地下水脆弱性評(píng)價(jià)DRAMTICH指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)山東濱海地區(qū)地下水脆弱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[8]。

叢臺(tái)區(qū)水資源較為豐沛，其開(kāi)發(fā)利用主要以地表水為主，可自從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，因降水減少、河流干涸，人們過(guò)度開(kāi)發(fā)利用地下水，導(dǎo)致了地下水水位持續(xù)下降，地下水漏斗區(qū)域增長(zhǎng)，地下水水質(zhì)惡化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[9]。地下水作為水資源系統(tǒng)的重要組成部分，是叢臺(tái)區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城鎮(zhèn)用水的重要水源之一。因此為加強(qiáng)地下水的管理和保護(hù)，依托“叢臺(tái)區(qū)地下水資源利用與保護(hù)規(guī)劃”項(xiàng)目，對(duì)叢臺(tái)區(qū)進(jìn)行地下水水資源量、水質(zhì)分析評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上對(duì)叢臺(tái)區(qū)現(xiàn)存地下水開(kāi)發(fā)利用中存在的問(wèn)題提出相應(yīng)的保護(hù)對(duì)策，這對(duì)于叢臺(tái)區(qū)推進(jìn)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，保障供水安全、糧食安全及生態(tài)安全具有重要意義。

1 區(qū)域概況

叢臺(tái)區(qū)隸屬于河北省邯鄲市，位于邯鄲市主城區(qū)北部偏東，介于東經(jīng)114°27′～114°33′，北緯36°21′～36°37′。叢臺(tái)區(qū)東與肥鄉(xiāng)相接，西與武安市挨門接壤，西南與邯山區(qū)相望，北與永年區(qū)相接，全區(qū)總面積192.3km2。

叢臺(tái)區(qū)地處華北平原的西部邊緣太行山東麓前洪積、沖積平原，西部山地上升平原區(qū)相對(duì)下降，山脊破壞產(chǎn)物由地表水?dāng)y帶到山前淤積而成。全區(qū)地勢(shì)較平坦，呈西高東低走勢(shì)。

叢臺(tái)區(qū)屬溫暖帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季變化分明：春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季晝暖夜寒，冬季寒冷少雪。多年平均水面蒸發(fā)量為1055.3mm，多年平均降水量為524.9mm，年降水量變化幅度很大，降雨季節(jié)分布不均。

叢臺(tái)區(qū)境內(nèi)的天然河流有滏陽(yáng)河及其支流沁河、輸元河，人工河道有支漳河。其中，滏陽(yáng)河為常年性河流；沁河、輸元河為季節(jié)性河流；支漳河主要排泄滏陽(yáng)河的洪水、瀝水。

2020年叢臺(tái)區(qū)水資源總量為2728.23萬(wàn)m3，其中地表水資源量為879.06萬(wàn)m3，地下水資源量為3705.02萬(wàn)m3。叢臺(tái)區(qū)可利用的淺層地下淡水多年平均可開(kāi)采量為2803.7萬(wàn)m3，占全區(qū)地下水資源量的75.46%，地下水實(shí)際開(kāi)采量856.3萬(wàn)m3。

叢臺(tái)區(qū)整體水質(zhì)較差，叢臺(tái)區(qū)子牙河平原共包含7眼地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)井，其中Ⅳ類水2眼，Ⅴ類水5眼。在水質(zhì)現(xiàn)狀Ⅳ類和Ⅴ類指標(biāo)評(píng)價(jià)里：總硬度5眼，硫酸鹽3眼，耗氧量和硝酸鹽各2眼，氯化物和亞硝酸鹽各1眼。主要超標(biāo)影響物質(zhì)為：總硬度、硫酸鹽、耗氧量、硝酸鹽、氯化物、亞硝酸鹽。

2020年叢臺(tái)區(qū)人均水資源量36.9m3/人，遠(yuǎn)低于全國(guó)人均水資源占有水資源量水平，更是遠(yuǎn)低于國(guó)際臨界標(biāo)準(zhǔn)。地下水資源浪費(fèi)嚴(yán)重、用水效率較低、人們節(jié)水意識(shí)淡薄，叢臺(tái)區(qū)仍存在著工業(yè)用水重復(fù)利用率低、萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量大、城鎮(zhèn)生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題。

由叢臺(tái)區(qū)淺層地下水水質(zhì)狀況分析可知，雖然地下水水質(zhì)變化趨于相對(duì)穩(wěn)定，但按照檢測(cè)水質(zhì)分析，叢臺(tái)區(qū)整體水質(zhì)較差，以Ⅳ類、Ⅴ類水為主。存在排污管網(wǎng)不健全，生活污水、工業(yè)廢水任意排放，農(nóng)村生活垃圾處理不當(dāng)導(dǎo)致的污水下滲等會(huì)對(duì)地下水質(zhì)造成污染的問(wèn)題[10]。

2 地下水保護(hù)措施

2.1 工程措施

2.1.1 替代水源工程

為解決包括三陵鄉(xiāng)25個(gè)行政村及周邊行政村地下水水源置換問(wèn)題，叢臺(tái)區(qū)政府于2020年申請(qǐng)，在叢臺(tái)區(qū)三陵鄉(xiāng)南水北調(diào)總干渠三陵泵站西側(cè)建設(shè)西部水廠，項(xiàng)目完成后水廠預(yù)計(jì)年利用引江水達(dá)100萬(wàn)m3。

2.1.2 開(kāi)采井封填工程

在保證叢臺(tái)區(qū)除水井外仍有充足替代水源及替代水源工程建成通水前提下，對(duì)叢臺(tái)區(qū)壓采范圍內(nèi)地下水水井進(jìn)行科學(xué)合理的封填工作，根據(jù)成井狀況不同采取常規(guī)封存或永久填埋的封存方式。2020～2022年，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)349眼機(jī)井分類關(guān)停。

2.1.3 人工回灌工程

根據(jù)流域地表水、外流域調(diào)水和其他水源的水源狀況，充分考慮叢臺(tái)區(qū)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)狀況，通過(guò)地下水回灌補(bǔ)源措施進(jìn)行地下水補(bǔ)給與地下水資源量的補(bǔ)充 。針對(duì)該地區(qū)的自然地理和水文地質(zhì)情況，選用地面入滲法，利用地表水與地下水的天然水位差異，通過(guò)自然滲透補(bǔ)充蓄水層，從而提高蓄水層的儲(chǔ)備，借助區(qū)域內(nèi)的滏陽(yáng)河、沁河、輸元河、支漳河和黃粱夢(mèng)蓄滯洪區(qū)的引、蓄地表水進(jìn)行人工回灌工程。

2.1.4 地下水水質(zhì)保護(hù)措施

由于叢臺(tái)區(qū)整體地下水水質(zhì)狀況不容樂(lè)觀，而且由于污水肆意排放，農(nóng)村生活垃圾處理不當(dāng)，叢臺(tái)區(qū)地下水功能區(qū)遭受污染的威脅越來(lái)越大。因此，地下水水質(zhì)保護(hù)具體措施有：

全力支持污水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)，加快老舊管網(wǎng)更新改造，完成2025年城鎮(zhèn)污水收集率達(dá)到100%的目標(biāo)，將公共管網(wǎng)漏損率減少到10%以內(nèi)；加強(qiáng)污水處理廠污水處理技術(shù)，提高污水處理水質(zhì)，保證出廠水質(zhì)達(dá)到綠化用水標(biāo)準(zhǔn)，減少生活污水對(duì)地下水質(zhì)的影響；根據(jù)叢臺(tái)區(qū)各地下水功能區(qū)內(nèi)污水的排放特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)和生活污水回收后進(jìn)行集中處理，以確保污染物入河總量小于地表受納水體的納污能力；根據(jù)叢臺(tái)區(qū)實(shí)際情況，對(duì)生活廢水和固體廢棄物進(jìn)行統(tǒng)一的集中處理，避免生活廢水和固體廢棄物任意排放，對(duì)地下水生態(tài)造成污染、破壞。

2.2 非工程措施

地下水保護(hù)非工程措施以抑制對(duì)地下水資源的不合理需求、增加地下水有效供水、保護(hù)資源和生態(tài)環(huán)境的角度為目的，在與工程措施協(xié)調(diào)配合的基礎(chǔ)上，開(kāi)展地下水資源管理的相關(guān)工作，完善法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、宣傳教育等方面的法律制度與措施。

2.2.1 地下水監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

做好地下水超采綜合治理地下水水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，新建地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，完善叢臺(tái)區(qū)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的有效監(jiān)測(cè)，切實(shí)強(qiáng)化地下水超采綜合治理能力，提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)控叢臺(tái)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)信息。

2.2.2 建立健全地下水保護(hù)管理法規(guī)體系

根據(jù)地下水的實(shí)際情況與管理需求，分析提出地下水保護(hù)修復(fù)方面的法規(guī)體系建設(shè)框架。將地下水利用與保護(hù)規(guī)劃納入邯鄲市經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃體系，包括規(guī)劃指標(biāo)，規(guī)劃措施、資金平衡和建設(shè)項(xiàng)目等內(nèi)容。

2.2.3 完善地下水保護(hù)管理制度

強(qiáng)化地下水管理和保護(hù)，加快叢臺(tái)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)工程建設(shè)，實(shí)行叢臺(tái)區(qū)地下水開(kāi)采總量和地下水水位雙指標(biāo)控制，并制定叢臺(tái)區(qū)地下水“雙控方案”；進(jìn)行水資源優(yōu)化配置，加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，并對(duì)生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)提出相應(yīng)的節(jié)水規(guī)劃；嚴(yán)格水資源管理，將已辦理取水許可單位全部納入水資源管理系統(tǒng)，按時(shí)繳納水資源稅；落實(shí)取水許可管理制度，配合省水利廳辦理取水許可證。

3 結(jié)論

本文在大量收集資料的基礎(chǔ)上，針對(duì)叢臺(tái)區(qū)存在的地下水資源開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題，結(jié)合叢臺(tái)區(qū)水資源現(xiàn)狀，提出了相應(yīng)的工程措施，包括替代水源工程、開(kāi)采井封填工程、人工回灌工程與地下水水質(zhì)保護(hù)措施，在與工程措施協(xié)調(diào)配合的基礎(chǔ)上，提出了地下水監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、建立健全地下水保護(hù)管理法規(guī)體系與完善地下水保護(hù)管理制度等非工程措施，從而改善地下水環(huán)境，促進(jìn)叢臺(tái)區(qū)地下水系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展。

近年來(lái)，圍繞叢臺(tái)區(qū)地下水開(kāi)發(fā)利用情況開(kāi)展了許多研究與保護(hù)工作，取得了有效進(jìn)展，但地下水開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)形勢(shì)仍然嚴(yán)峻。叢臺(tái)區(qū)地下水資源利用與保護(hù)不僅需要工程治理措施，更需要全面系統(tǒng)的戰(zhàn)略規(guī)劃與完善的管理法規(guī)與管理制度作為保障。叢臺(tái)區(qū)需要因地制宜，合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源，科學(xué)合理地進(jìn)行水資源配置，加快節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，加強(qiáng)人員管理，完善管理制度，從而實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。