宿遷市地下水開發(fā)利用與管理指標(biāo)研究

侍 猛,張 超,顏澤群

(江蘇省水文水資源勘測局宿遷分局,江蘇 宿遷 223800)

地下水是重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源和生態(tài)環(huán)境要素,在保障城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活、支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和維持生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著決定性作用。宿遷市地質(zhì)環(huán)境獨特,受郯廬斷裂影響深遠(yuǎn)。復(fù)雜的水文地質(zhì)條件,孕育了宿遷較為豐富的優(yōu)質(zhì)地下水資源。然而自上世紀(jì)八十年代以來,宿遷市地下水開采規(guī)模不斷增大,由于開采布局不盡合理,出現(xiàn)了中心水位埋深超過50 m的降落漏斗。

為推動實現(xiàn)宿遷市地下水合理開發(fā)和可持續(xù)利用,維護地區(qū)生態(tài)安全,充分考慮地區(qū)水資源、水環(huán)境承載能力,開展宿遷市地下水管控指標(biāo)確定工作,以加強地下水監(jiān)督與管理,保障地下水合理開發(fā)利用和保護管理。

根據(jù)2012年《國務(wù)院關(guān)于實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》(國發(fā)[2012]3號)文件要求,提出“實行地下水取用水總量控制和水位控制”要求,宿遷市結(jié)合《全國地下水利用與保護規(guī)劃》和《水利部辦公廳關(guān)于開展地下水管控指標(biāo)確定工作的通知》(辦資管(2020) 30號)開展了地下水開發(fā)利用與管理指標(biāo)確定的研究工作,科學(xué)合理制定了下轄各縣級行政區(qū)總量控制指標(biāo)和水位管控指標(biāo),實現(xiàn)地下水系統(tǒng)健康可持續(xù)利用[1]。

1 宿遷市地下水資源分析

1.1 地下水資源量

宿遷市多年平均礦化度小于2 g/L的地下水資源量為10.12億 m3,下轄縣區(qū)中沭陽資源量最多為3.34億 m3,宿城區(qū)最少為1.19億 m3,詳見表1。

表1 各縣級平原區(qū)地下水資源量成果表 億 m3

1.2 地下水可利用量

采用均衡法主要計算礦化度小于等于2 g/L上層地下水(潛水+承壓)可開采量,即在多年平均地下水總補給量中扣除難以襲奪的潛水蒸發(fā)量、河道排泄量、側(cè)向流出量、湖庫排泄量等,作為多年平均淺層地下水可開采量,見式(1):

W可開采量=W總補給量-Ω·W難以襲奪排泄量

(1)

式中:Ω為難以襲奪系數(shù),規(guī)劃區(qū)取0.7;W總補給量為總補給量;W難以襲奪排泄量為各項排泄量之和。根據(jù)上式可計算得宿遷市上部含水層多年平均可開采量為24 505萬 m3,下部含水層可開采量合計為12 705萬 m3/a。各縣級行政區(qū)地下水可開采總量詳見表2。

表2 規(guī)劃區(qū)各縣級地下水可采資源量表 萬 m3/a

1.3 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

宿遷市地下水的開發(fā)利用先后經(jīng)歷了發(fā)展階段、高峰階段、控制階段三個階段。開采地下水已有四十余年歷史,至本世紀(jì)初地下水開采進入高峰階段。2010年規(guī)劃區(qū)地下水開采量達到1.37億 m3。隨著逐步實施地下水開采計劃,地下水進入控制開采階段,特別是2014年后開始實施地下水封井壓采,地下水開采量持續(xù)減小,2020年規(guī)劃區(qū)地下水開采量僅為2010年開采量的33%,如圖1所示。

圖1 近十年地下水開采量統(tǒng)計圖(萬 m3)

從取水用途看,現(xiàn)狀年主要用于工業(yè)用水,年取水量0.186億 m3,占總?cè)∷康?0.9%。其次是農(nóng)田灌溉和林牧漁畜,年取水量分別為0.11億 m3、0.088億 m3,分別占總?cè)∷康?4.2%、19.3%,城鎮(zhèn)公共和居民生活年取水量相對較少,分別為0.025億 m3、0.046億 m3,合計占總?cè)∷康?5.6%。詳見表3。

表3 各縣級地下水開采量分用途統(tǒng)計表 億 m3

2 地下水管控指標(biāo)確定

2.1 總量控制指標(biāo)

依據(jù)《江蘇省地下水保護利用規(guī)劃》確定的宿遷地級市規(guī)劃地下水取用水總量為控制目標(biāo),遵循“從嚴(yán)控制,公平公正”的原則,綜合考慮不同地區(qū)地下水資源條件、地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀、地下水可開采量、地下水用水需求等,綜合采用規(guī)劃分析法、開采量權(quán)重法,分解制定各縣級行政區(qū)規(guī)劃地下水取用水量控制指標(biāo)。

2.1.1 確定原則

在地下水利用與保護規(guī)劃、水資源綜合規(guī)劃、水中長期供求規(guī)劃、以及各取用水量控制紅線的基礎(chǔ)上,按照“從嚴(yán)、科學(xué)合理、反映最新態(tài)勢”的原則,制定各縣區(qū)地下水取用水量控制指標(biāo)。

2.1.2 確定方法

采用規(guī)劃分析法和權(quán)重分解法確定各區(qū)域地下水取用水量,即根據(jù)現(xiàn)狀年基準(zhǔn)年各區(qū)域地下水實際開采量確定規(guī)劃年指標(biāo)分解權(quán)重,結(jié)合相關(guān)水資源規(guī)劃將國家明確的地下水取水量控制指標(biāo)分解落實到各區(qū)域,具體如下:

根據(jù)各分區(qū)基準(zhǔn)年地下水開采量確定權(quán)重比例,按照該比例將確定的分區(qū)上一級區(qū)域地下水取用水量控制指標(biāo)分解至各分區(qū)。具體計算采用式(2)

Qi規(guī)劃年=Q規(guī)劃年Wi,i=1,2,3…N

(2)

式中:Wi為第i分區(qū)的地下水基準(zhǔn)年開采量權(quán)重;Qi規(guī)劃年為第i分區(qū)的規(guī)劃水平年地下水取用水量控制指標(biāo);Q規(guī)劃年為分區(qū)上一級區(qū)域地下水取用水量控制指標(biāo);N為分區(qū)個數(shù)。

2.1.3 指標(biāo)確定

確定2025年、2030年,全市地下水用水總量控制指標(biāo)分別為4 570萬 m3、3 650萬 m3,各縣級行政區(qū)規(guī)劃水平年地下水取用水量控制指標(biāo)詳見表4。

表4 各縣級取用水量控制指標(biāo)

地下水作為優(yōu)質(zhì)水源,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先用于居民生活、應(yīng)急和特殊行業(yè)用水。在綜合考慮地下水賦存特點和經(jīng)濟社會發(fā)展用水要求,按照水資源優(yōu)化配置和地下水采補平衡的要求,分行業(yè)(生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、其它)提出不同規(guī)劃水平年地下水開采量控制指標(biāo)詳見表5。

表5 分行業(yè)規(guī)劃開采量控制指標(biāo)表

2025年,全市地下水用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活的用水總量控制指標(biāo)分別為2 285萬 m3、1 299萬 m3、986萬 m3。2030年,全市各行業(yè)用水總量控制指標(biāo)分別為工業(yè)1 864萬 m3、農(nóng)業(yè)1 010萬 m3、生活776萬 m3。

2.2 水位管控指標(biāo)

地下水水位控制指標(biāo)是指根據(jù)地下水可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護和地質(zhì)災(zāi)害防治的要求,以及地下水治理與保護階段目標(biāo),考慮不同降水條件下的地下水水位合理控制閾值。

2.2.1 基本單元

綜合宿遷市水文地質(zhì)條件、地下水資源開發(fā)利用及行政區(qū)劃,以平原區(qū)為水位管控范圍,按照縣級行政區(qū)嵌套超采區(qū)與非超采區(qū)作為基本單元,全市可劃分為6個基本單元,其中超采區(qū)1個、非超采區(qū)5個,詳見表6。宿遷市地下水水位控制指標(biāo)確定共涉及5個縣級行政區(qū),選取55眼地下水水位監(jiān)測井作為地下水水位控制指標(biāo)確定固定監(jiān)測站網(wǎng)。

表6 江蘇省宿遷市地下水位管控基本單元

2.2.2 確定方法

宿遷市地下水平水年水位應(yīng)基本維持現(xiàn)狀,考慮到地下水水位自然波動特點,以不突破地下水水位紅線及歷史最大水位埋深為底線,以不引發(fā)生態(tài)與地質(zhì)環(huán)境問題為原則,確定各工作單元最大埋深控制指標(biāo)。

對于超采區(qū),采用平水年控制指標(biāo)確定。將現(xiàn)狀地下水水位值與某一年度之前逐年地下水水位年變差控制目標(biāo)相加,即為該年度地下水水位控制指標(biāo)。計算方法見式(3)。

(3)

式中:Hi為第i 年地下水水位控制指標(biāo)(m);H現(xiàn)狀為區(qū)域現(xiàn)狀年末地下水水位(m);ΔHi為第i年地下水水位年變差控制目標(biāo)(m)。

未超采區(qū),對于未來地下水開采量變化不大的地區(qū),地下水水位控制指標(biāo)應(yīng)基本維持現(xiàn)狀?？紤]到自然波動特點,某一年度地下水水位控制指標(biāo)可按式(4)計算:

(4)

2.2.3 指標(biāo)確定

宿遷市超采區(qū)規(guī)劃水平年地下水最大埋深控制指標(biāo)為43 m,詳見表7。宿遷市地下水非超采區(qū)基本單元共計5個,其規(guī)劃水平年地下水最大埋深控制指標(biāo)維持在12.7～30.8 m,詳見表8。

表7 江蘇省宿遷市地下水超采區(qū)最大埋深控制指標(biāo)

表8 江蘇省宿遷市地下水非超采區(qū)最大埋深控制指標(biāo)

3 結(jié)語

科學(xué)確定宿遷市地下水量水位管控指標(biāo),是貫徹落實習(xí)近平生態(tài)文明思想和關(guān)于治水工作的重要論述,踐行“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路重要舉措,為全市地下水開發(fā)利用和保護提供了重要依據(jù)。文章得出以下結(jié)論:

(1)確定了2025年、2030年全市地下水用水總量控制指標(biāo)分別為4 570萬 m3、3 650萬 m3。

(2)宿遷市地下水超采區(qū)規(guī)劃水平年地下水最大埋深控制指標(biāo)為43 m,地下水非超采區(qū)基本單元共計5個,其規(guī)劃水平年地下水最大埋深控制指標(biāo)維持在12.7～30.8 m。

(3)管控指標(biāo)確定工作是指導(dǎo)地下水資源開發(fā)、利用、保護和監(jiān)督管理的重要工作,應(yīng)依法保障實施,建議加快完善制定相關(guān)的配套法規(guī)規(guī)章,使確定的目標(biāo)依法得到保障。