淺層地下水超采區(qū)綜合治理對策分析

溫宗然，田振燕

（河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南 南陽 473000）

1 淺層地下水超采區(qū)現(xiàn)狀分析

1.1 淺層地下水超采現(xiàn)狀及危害

此縣現(xiàn)狀年地下水超采區(qū)總面積為411 km2，其中淺層地下水一般超采區(qū)面積為68 km2，淺層地下水新增超采區(qū)343 km2，地下水超采量為6 603 萬m3。淺層地下水超采帶來的危害：①地下水水質污染加重；②城鄉(xiāng)飲用水供水安全程度低。

1.2 淺層地下水超采的影響因素

①水資源缺乏，供水矛盾突出。②灌區(qū)配套不完善，地表水利用不充分。③日益突出的水污染問題。④灌區(qū)地表水供水過程與農業(yè)需水過程矛盾。

2 淺層地下水超采區(qū)綜合治理基本方略

第一，地下水超采區(qū)綜合治理的基本原則。第二，地下水壓采目標：以2018年為現(xiàn)狀水平年，到2025年地下水壓采量4 950萬m3，達到現(xiàn)狀超采量的75%；到2030 年地下水實現(xiàn)采補平衡。第三，地下水超采區(qū)綜合治理總體思路：①明確地下水超采區(qū)范圍及分布，合理確定超采量；②分析地下水替代水源；③優(yōu)化設計包括替代水源安排、連接替代水源和用戶的壓采工程措施以及保證實現(xiàn)水源置換的制度性措施的綜合治理總體方案；④措施空間布局對策；⑤“先節(jié)水后替代”的原則，“五先五后”的壓采優(yōu)先次序。

3 淺層地下水超采區(qū)綜合治理主要對策

3.1 城鎮(zhèn)生活和工業(yè)地下水壓采

3.1.1 提高用水效率

3.1.1.1 現(xiàn)狀用水水平及用水效率分析

人均用水量和萬元GDP 用水量均高于全省、全市平均水平，主要是因為此縣農業(yè)灌溉面積較大，農業(yè)用水較多。工業(yè)用水高于全省平均水平，還有一定的節(jié)水空間。

3.1.1.2 節(jié)水潛力分析

①預計此縣萬元工業(yè)增加值用水量由現(xiàn)狀的31.30 m3/萬元減少至2030年的15 m3/萬元，規(guī)模以上工業(yè)用水重復利用率提高到92%，測算工業(yè)節(jié)水潛力為1 762萬m3。估算地下水節(jié)水潛力460萬m3。②通過公共供水管網改造，城鎮(zhèn)公共管網漏損率由現(xiàn)狀的14.30%降低至2030 年的10%，節(jié)水器具普及率提高達到100%，測算節(jié)水潛力為83萬m3。估算地下水節(jié)水潛力9.50萬m3。③沒有水源替換或水源替換不足的工業(yè)、城鎮(zhèn)用水，可通過節(jié)水措施實現(xiàn)地下水壓采。

3.1.2 加大再生水利用范圍，提升再生水回用率

2030年此縣城污水處理率達到100%，再生水回用率達到40%以上，主要用于城市環(huán)境衛(wèi)生灑水、河道景觀環(huán)境用水等。

3.1.3 城鎮(zhèn)生活、工業(yè)地表水水源置換

3.1.3.1 地表水源分析

此縣可供置換的地表水源為南水北調中線水源，分配水量為6 000萬m3，供水配套工程為此縣第二水廠和第三水廠。

3.1.3.2 水廠建設計劃。

①近期規(guī)劃（2020-2025 年）：第一水廠（日供水能力為2萬m3）、第二水廠一期（日供水能力為2 萬m3）和第三水廠一期（日供水能力為3 萬m3）進行供水。②中期規(guī)劃（2025-2030年）：計劃建成第二水廠二期（日供水能力為3萬m3），第三水廠二期（日供水能力為3 萬m3），并投入使用。③遠期規(guī)劃（2030-2035年）：第二水廠三期工程（日供水能力為5萬m3），供水范圍主要包括溧河鋪水廠和沙堰水廠。

3.1.3.3 水源置換方案

①此縣第二水廠一期日供水能力2.00萬m3，自來水供水人口6.01 萬人，設計供水規(guī)模739.82 萬m3，已于2015 年投入使用。②此縣第三水廠一期日供水能力3萬m3，設計供水規(guī)模1 096.55萬m3，2021年6月30號通水運行，承擔第一水廠原供水范圍以及白河以西的上港鄉(xiāng)城鎮(zhèn)的供水。③此縣第一水廠取水水源為地下水，共計6眼水井，設計日供水能力2萬m3，年供水能力727.21萬m3，供水范圍為紡織路以南，城南路以北，東濱河路以東，東環(huán)路以西區(qū)域。隨著第三水廠一期工程的通水運行，第一水廠開始關停作為應急備用水源。④中期（2025-2030年）將擴建第二水廠，第三水廠并增大供水規(guī)模，投入使用后將替換一部分工業(yè)及生活用水量。⑤此縣至2025年置換淺層地下水1 097萬m3，2025-2030年置換淺層地下水754萬m3。

3.1.4 嚴格自備井管理

①城鎮(zhèn)公共供水管網已覆蓋范圍內的自備井，限期完成封井任務。②南水北調直接受水區(qū)內城鎮(zhèn)和工業(yè)地下水開采井要基本停止。

3.2 農業(yè)農村地下水壓采

3.2.1 提高用水效率

3.2.1.1 現(xiàn)狀用水水平及用水效率分析

2018 年此縣農田灌溉水利用系數為0.68，高于全市（0.57）、全?。?.61）平均水平，節(jié)水灌溉工程面積占有效灌溉面積的31.70%，節(jié)水灌溉面積有待進一步提高。

3.2.1.2 節(jié)水潛力分析

農業(yè)節(jié)水潛力主要表現(xiàn)在農業(yè)節(jié)水灌溉，加強灌區(qū)渠道防滲處理，提高渠系水利用系數；調整種植結構、改進灌溉制度等。預計此縣農田灌溉水利用系數由現(xiàn)狀的0.68提高至2030年的0.70，測算農業(yè)節(jié)水潛力為471萬m3。估算地下水節(jié)水潛力383萬m3。

3.2.2 地表水水源置換

3.2.2.1 生活地表水源置換

①“十四五”期間，此縣利用南水北調水源置換地下水水源，發(fā)展農村集中供水。②計劃2023年建設沙堰水廠及二、三水廠管網延伸，設計規(guī)模2 萬m3/d，從二水廠取水，解決沙堰鎮(zhèn)、樊集鄉(xiāng)、施庵鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)58個行政村，總供水人口15.391 3萬人的人蓄生活用水。③二水廠管網延伸范圍為：城郊鄉(xiāng)15個行政村。三水廠管網延伸范圍為：上港鄉(xiāng)8 個行政村，新甸鋪鎮(zhèn)26個行政村。④計劃2024年建設溧河鋪水廠，設計規(guī)模2.50萬m3/d，從二水廠取水，解決前高廟鄉(xiāng)、王莊鎮(zhèn)、五星鎮(zhèn)、溧河鋪鎮(zhèn)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)84個行政村，總供水人口20.447 3萬人的人蓄生活用水。⑤此縣至2025年置換淺層地下水403萬m3。

3.2.2.2 農業(yè)地表水源置換

①鴨河口灌區(qū)此縣設計灌溉面積3.85萬hm2，此次超采區(qū)內效益面積0.91 萬hm2，扣減近年鴨灌實際灌溉面積還有0.73萬hm2耕地需要灌溉。②鴨河口灌區(qū)2013-2019年配送至此縣的引水量為908.70 萬m3～3 101.30 萬m3，其中2015 年引水量最小，有效灌溉面積不足0.67萬hm2。加之灌區(qū)內蔬菜等經濟作物的大面積種植，導致了渠灌區(qū)內大規(guī)模發(fā)展灌溉機電井，采用地下水灌溉現(xiàn)象。③引丹灌區(qū)此縣效益1.23萬hm2，此次超采區(qū)內效益面積0.46萬hm2。由于引丹灌區(qū)工程未配套，長期不能發(fā)揮效益，大量的地表水資源白白浪費，非?？上А＂艽舜我?guī)劃完善鴨灌效益區(qū)十條支渠所覆蓋0.73 萬hm2耕地田間配套工程；新建引丹效益區(qū)所覆蓋0.46萬hm2耕地的田間工程。充分挖掘地表水資源開發(fā)利用潛力，減少開采地下水，對部分農業(yè)灌溉淺層地下水進行替換。⑤2019-2030 年此縣75%保證率下毛灌溉定額為3 960 m3/hm2，此次規(guī)劃2025 年引丹配套0.46萬hm2，鴨灌配套0.29萬hm2，2030年鴨灌配套0.44萬hm2。⑥此縣規(guī)劃至2025年置換淺層地下水2 995萬m3，規(guī)劃2025-2030年置換淺層地下水1 736萬m3。

3.2.3 發(fā)展農業(yè)節(jié)水灌溉

①工程措施：一是現(xiàn)有灌區(qū)現(xiàn)代化提升改造；二是發(fā)展高效節(jié)水灌溉。②農業(yè)農藝措施：一是實施田間整治和畦塊整理，提高灌水均勻度和田間水利用系數；提高土地平整度，劃小格田面積，推廣噴灌、微灌、滴灌、低壓管道輸水灌溉、窄短畦（溝）灌溉、集雨補灌、水肥一體化、覆蓋保墑等技術。二是實施良種和平衡施肥，提高農田水分生產效率。三是采取蓄水保墑措施。

3.2.4 嚴格農灌井管理

①對年久失修、水源條件差、出水量不大或由于混合開采導致越流污染的水井采取永久封填；②對水源條件好、出水量大、配套設施完好的可封存作為備用水源井；③地表水源充足年份，可將灌區(qū)多余水量排放至水井內回灌補給地下水。

3.2.5 調整農業(yè)種植結構

①選育推廣需水少的耐旱節(jié)水作物，建立作物生育階段與天然降水相匹配的農業(yè)種植結構與種植制度。②對地下水超采的水資源短缺區(qū)域，要適度調減高耗水作物面積。③積極支持節(jié)水技術集成應用，大力推廣管灌、噴灌、微灌等節(jié)水技術，集成發(fā)展水肥一體化、水肥藥一體化技術，積極推廣農機農藝相結合的深松整地、覆蓋保墑等措施，提升天然降水利用效率。④發(fā)揮政府引導和市場配置資源兩個作用，大力發(fā)展規(guī)模化、集約化生產經營，積極培育節(jié)水灌溉中介服務，提高農業(yè)用水效益。

3.3 河湖地下水回補

①白河與三里河水系連通工程已經實施完成，為此縣城三里河提供水源。工程年引水流量0.23 m3/s，年引水量612 萬m3。②白河與溧河水系連通構成多水源聯(lián)合調度，相機實施生態(tài)補水。引水流量5.50 m3/s，補水時間13 d，補水量597 萬m3，一年換水4次，年補水量2 388萬m3。

3.4 計量監(jiān)測工程

2030年前，超采區(qū)內的城市公共供水水源井、企事業(yè)單位自備井全部實現(xiàn)計量。截止2021年6月此縣已經批復的取用地下水的取水許可用戶376戶，扣除2030年前水源置換的用水戶，剩余199戶規(guī)劃安裝智能流量計，并配套水源井遠傳智能控制系統(tǒng)一套。

4 淺層地下水超采區(qū)綜合治理主要效益簡析

4.1 社會經濟效益

①改善農業(yè)生產條件。②實施高效節(jié)水灌溉。③推動企業(yè)轉型升級，實現(xiàn)水循環(huán)利用。④提供了穩(wěn)定可靠的優(yōu)質補充水源；緩解了過度開采地下水帶來的地面沉降、地面裂縫等災害，減少大量的爭水糾紛；增強了超采區(qū)預防全局性、持續(xù)性干旱缺水造成重大災害的能力。

4.2 生態(tài)環(huán)境效益

①修復地下水生態(tài)系統(tǒng)；②形成水資源良性循環(huán)；③改善水生態(tài)環(huán)境，減少次生災害。

5 結語

淺層地下水超采區(qū)綜合治理的實施將會使地表水、地下水相互補濟，形成水資源良性循環(huán)，維持水資源可持續(xù)發(fā)展。