鶴壁市水資源開發(fā)利用策略研究

王 冰 舒丹丹

(河南省水利勘測設計研究有限公司,河南 鄭州 450016)

鶴壁市水資源嚴重短缺,人均水資源量僅216m3。由于氣候變化、地質條件和人類活動等因素影響,蓄水工程的蓄水量非常有限,不能滿足未來河流生態(tài)、居民生活和工業(yè)用水需求。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,水的基礎作用日益凸顯,水資源承載能力的約束性愈加突出,逐漸成為制約鶴壁市經(jīng)濟社會高質量發(fā)展的“瓶頸”。因此,充分分析鶴壁市水資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀,識別存在的問題,提出匹配鶴壁市未來發(fā)展的水資源開發(fā)利用對策是非常必要的。

1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1 水資源概況

根據(jù)《鶴壁市第三次水資源評價報告》,鶴壁市1956—2016年多年平均水資源總量為3.59億m3,其中地表水資源量為1.77億m3,與地表水不重復的地下水量為1.81億m3,產水模數(shù)為16.80萬m3/km2,產水系數(shù)為0.27。多年平均地表水可利用量為1.21億m3,占多年平均天然徑流量的68.0%;多年平均淺層地下水可開采量為1.76億m3,可開采模數(shù)為14.7萬m3/km2。

1.2 水資源開發(fā)利用情況

1.2.1 水利工程概況

a.蓄水工程。根據(jù)《河南省水利統(tǒng)計年鑒2020年》,鶴壁市共有大、中、小型水庫14座,總庫容6.37億m3。大型水庫1座,為盤石頭水庫,總庫容6.08億m3;中型水庫1座,為奪豐水庫,總庫容1132萬m3;小型水庫12座,總庫容1758萬m3,其中小(1)型水庫7座,總庫容1455萬m3,小(2)型水庫5座,總庫容303萬m3。鶴壁市共建成塘壩170座,窖池35座。

b.引調水工程。鶴壁市已建成引水工程7處,已建引水閘22座、取水泵站173座。2014年南水北調中線工程建成通水,為鶴壁市提供了優(yōu)質的丹江水源。鶴壁市南水北調供水配套工程市域內共設置分水口門3座,為34～36號分水口門。鶴壁市南水北調中線一期工程分配水量指標為1.64億m3[4]。

c.機電井工程。鶴壁市共有淺層地下水機電井21568眼,深層承壓水機電井4034眼。

1.2.2 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

根據(jù)《2021鶴壁市水資源公報》,鶴壁市2021年總用水量3.90億m3,其中,農業(yè)用水量1.90億m3,占48.6%;工業(yè)用水量0.52億m3,占13.4%;生活用水量0.77億m3,占19.9%;生態(tài)環(huán)境用水量0.71億m3,占18.1%。隨著工業(yè)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快,未來工業(yè)、生活用水占總用水量的比例將會有較大程度的提高,農業(yè)用水比例會下降。

2 水資源開發(fā)利用存在的問題

鶴壁市近年來經(jīng)濟社會快速發(fā)展,用水量不斷增加,但水資源量明顯減少且分布不均,水資源供需矛盾突出,河流生態(tài)用水和農業(yè)用水被大量擠占,導致淇河、思德河等河流常出現(xiàn)斷流。水資源開發(fā)利用存在的主要問題有以下五個方面。

2.1 供用水結構不合理,地下水超采嚴重

從供水側來看,地下水是鶴壁市農村集中供水和農業(yè)灌溉的主要供水水源,2020年全市供水總量4.37億m3,其中地下水源供水2.45億m3,占總供水量的56.1%,市區(qū)地下水供水占比較低,為27.7%;?？h和淇縣地下水供水占比較高,分別達到其總供水量的71.0%、80.4%。鶴壁市水資源公報顯示,鶴壁市平原區(qū)淺層地下水位逐年下降,已形成一定規(guī)模的降落漏斗。漏斗中心分布于?？h的王莊鄉(xiāng)—屯子鎮(zhèn)—白寺鄉(xiāng)一帶,地下水降落漏斗面積為1175km2(埋深大于8m的區(qū)域)。

從用水側來看,鶴壁市老城區(qū)和大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生活沒能優(yōu)先使用南水北調水,優(yōu)水優(yōu)用未得到實質性體現(xiàn),農村地區(qū)生活供水水源單一,供水保障程度較低。近年來隨著鶴壁市工業(yè)和生活用水量的不斷增加,存在火電、煤化工等高耗水行業(yè)不合理的用水現(xiàn)象,在一定程度上擠占了河流生態(tài)和農業(yè)用水量。

2.2 缺乏閘壩等控制性工程,加劇了水資源短缺

鶴壁市主要河流有衛(wèi)河、共產主義渠、淇河、思德河、湯河、羑河等,多為季節(jié)性河流,常年性河流有衛(wèi)河和淇河。但是由于缺乏閘壩等控制性工程,不能有效攔蓄上游來水,導致枯水期河道不能滿足生態(tài)用水要求,農作物灌溉期無水可引。淇河上游的盤石頭水庫2007年6月底下閘蓄水,總庫容6.08億m3,興利庫容2.83億m3,規(guī)劃向城市生活、工業(yè)和農業(yè)等供水1.35億m3。近年來由于上游降雨和入庫徑流減少、庫區(qū)滲漏等原因,導致蓄水量遠未達到設計庫容,實際供水能力降低,近年年均入庫水量1.75億m3,年均工業(yè)、農業(yè)供水量為0.78億m3,遠低于設計供水量,進一步加劇了鶴壁市水資源短缺的局面。

2.3 南水北調用水需求不足,水資源量消納不足

由于鶴壁市經(jīng)濟社會發(fā)展未達到規(guī)劃水平以及產業(yè)布局調整等原因,規(guī)劃水廠用水需求均未達到預期,南水北調消納水量不足,根據(jù)《2020河南省水資源公報》,2020年南水北調供水量0.42億m3,不足分配水量的30%。鑒于鶴壁市目前南水北調水量消納不足問題,應盡快完善南水北調水廠及供水配套設施,擴大供水范圍,規(guī)劃建設調蓄工程。盡快開展山城區(qū)、鶴山區(qū)南水北調供水工程前期工作;用南水北調水置換地下水,實施城鄉(xiāng)供水一體化,用好用足分配的南水北調水。

2.4 非常規(guī)水回用量少,節(jié)水工程體系還存在短板

現(xiàn)狀鶴壁市大多礦井水和污水處理廠排水直接入河,回用量較少,2020年再生水回用量僅975萬m3。雨水資源利用工程不完善,未形成城鎮(zhèn)良性水循環(huán)系統(tǒng)。城鎮(zhèn)再生水利用率僅14.8%,與華北地區(qū)平均水平31.7%還有一定差距。工業(yè)節(jié)水設備改造更新滯后,高耗水行業(yè)節(jié)水改造未全面實施;灌區(qū)基礎設施還存在短板,工程設施老化失修嚴重,高效節(jié)水灌溉工程不足,農業(yè)用水精細化管理未開展;市、縣建成區(qū)老舊小區(qū)管網(wǎng)高漏損地區(qū)的節(jié)水改造工作推行緩慢。

2.5 水資源統(tǒng)一管理和實時監(jiān)控力度不足

目前鶴壁市地表水和地下水沒有實現(xiàn)聯(lián)合調度和統(tǒng)一管理,各種水源、各類用水戶以及不同時期的用水水價體系也存在一定程度的不合理性,不能較好地起到鼓勵節(jié)約用水、高效節(jié)水的經(jīng)濟杠桿作用。另外,以河流生態(tài)環(huán)境用水為約束的水資源開發(fā)行為規(guī)范還沒有建立,缺乏生態(tài)流量保障機制,生態(tài)流量調度和調控能力不足。

水資源監(jiān)測設施建設尚不完善,現(xiàn)代化監(jiān)測設施設備配置不足,不能滿足水資源精細化調度管理的需要。地下水監(jiān)測尚處于初始階段,水位、水質、水量同步監(jiān)測尚未開展,不能有效支撐地下水管理。因此,需要切實加強全市水資源的五個統(tǒng)一,即“統(tǒng)一評價、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一監(jiān)測和統(tǒng)一保護”工作,從而實現(xiàn)“以水資源的可持續(xù)利用來支撐社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展”的重大戰(zhàn)略目標。

3 開發(fā)利用策略

按照最嚴格水資源管理制度要求,在“節(jié)水優(yōu)先”的前提下,從鶴壁市水資源實際情況出發(fā),統(tǒng)籌全域水資源的開發(fā)利用,優(yōu)化供水結構。積極推進城鄉(xiāng)一體化工程,高效利用南水北調水,在管好用好盤石頭水庫的同時,以南水北調水和盤石頭水庫水利用為主線,優(yōu)化調配區(qū)內地下水、再生水及雨洪水,積極爭取黃河水,穩(wěn)步推進超采區(qū)地下水壓采,謀劃有力的水資源儲備保障,提高鶴壁市多源供水能力,構建多源聯(lián)調的供水水網(wǎng),形成“優(yōu)水優(yōu)用、多源互補、調控自如、統(tǒng)籌兼顧”的水資源利用格局,推動人居環(huán)境改善,保障區(qū)域經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調發(fā)展,為鶴壁市的經(jīng)濟高質量發(fā)展提供支撐。

3.1 全面實施國家節(jié)水行動

把水資源作為最大的剛性約束,全面實施國家節(jié)水行動,加大節(jié)水投入,大力推進節(jié)水器具普及,分批分期新建、改造供水管網(wǎng);重點開展農村水利節(jié)水灌溉工程和灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造工程;加大工業(yè)節(jié)水技術推廣力度,提高工業(yè)用水循環(huán)利用率。把節(jié)水意識、節(jié)水習慣貫穿到經(jīng)濟社會建設的各個環(huán)節(jié),完善梯級水價制度,充分發(fā)揮水費的經(jīng)濟杠桿作用,提高水資源利用效率,將鶴壁市建設為節(jié)水型城市。

3.2 高效利用南水北調水資源

根據(jù)鶴壁市經(jīng)濟社會發(fā)展布局和水資源承載能力,加快規(guī)劃新增水廠及配套管網(wǎng)建設,合理擴大供水范圍。充分利用南水北調總干渠沿線已有河庫等,合理新建調蓄及連通工程,實現(xiàn)南水北調水與當?shù)厮穆?lián)合調度。規(guī)劃實施盤石頭水庫與南水北調中線連通工程,提高南水北調中線工程供水保證率。

3.3 積極爭取引黃水量指標

按照河南省引黃調蓄工程建設安排總體意見,推進引黃調蓄工程建設,實施?？h中鶴、東沙地等引黃調蓄工程建設。依托全省建構的“一軸兩翼三水”(一軸是以黃河為主軸,兩翼是連通沿黃南、北供水區(qū),實現(xiàn)本地水、黃河水、外來水三水匯流)現(xiàn)代化引黃水網(wǎng)體系,積極爭取引黃水量,推進引黃調蓄工程建設,改善農業(yè)灌溉條件。

3.4 合理使用盤石頭水庫水

鶴壁市地表水開發(fā)利用的主要控制工程為盤石頭水庫。本次考慮南水北調供水范圍擴大后,盤石頭水庫的供水對象轉變,原供生活、工業(yè)的水源返還至農業(yè)和生態(tài),盡快恢復其下游灌溉渠道天賚渠、民主渠及淇河下游引提水工程損壞段,使盤石頭水庫的水活起來。

3.5 有效保護地下水

目前鶴壁市地下水超采?？h最嚴重,未來隨著盤石頭水庫按初步設計調度運行、南水北調供水范圍的擴大以及再生水回用力度的加大,鶴壁市多源互濟供水格局逐步形成,其地下水超采現(xiàn)象將進一步得到遏制,逐步進入良性的地下水開采階段。

3.6 擴大利用再生水及雨洪水資源

根據(jù)國家節(jié)能減排要求,應提高鶴壁市污水回用率,加強城市污水管網(wǎng)配套建設,提高城鎮(zhèn)生活、工業(yè)污水的集中處理率。鶴壁市目前污水收集、回用率較低,規(guī)劃建設與污水處理廠配套的再生水回用設施,加大再生水回用力度。處理后的再生水可用于一些高耗水行業(yè)、園林綠化、城市景觀和水系生態(tài)等方面。

鶴壁市是全國海綿城市試點城市,雨洪水資源利用主要是貫徹海綿城市指導思想,推廣雨洪利用技術,規(guī)劃修建居住小區(qū)和大型公共建筑雨水綜合利用工程、道路雨水綜合利用工程、公共停車場雨水綜合利用工程、公共綠地雨水綜合利用工程等,最大限度實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用。

4 結 語

鶴壁市水資源短缺,水資源是鶴壁市未來經(jīng)濟社會高質量發(fā)展的重要支撐因子。未來須按照“節(jié)水優(yōu)先、優(yōu)水優(yōu)用、多源互補、常備結合”的思路,統(tǒng)籌調配區(qū)域水資源,最大限度發(fā)揮南水北調中線總干渠骨干水源的供水覆蓋范圍和提高供水保障率,改善老城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供水條件及安全狀況;積極挖潛淇河、衛(wèi)河和共產主義渠的供水潛力,合理利用盤石頭水庫水源和衛(wèi)共來水,依托水系連通工程盤活當?shù)厮Y源。