包頭市水資源利用現(xiàn)狀及可持續(xù)利用研究

張爽 宋吉祥 李蒙

(吉林師范大學(xué)博達學(xué)院，吉林 四平 136000)

我國人均水資源占有量低于世界平均水平，水資源集約利用水平偏低，同時還面臨水資源分配不均，污染問題等。近年來，水污染問題加劇，對人們的生產(chǎn)生活造成了極大的影響，隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，未來我國水資源缺口還將進一步加大。據(jù)統(tǒng)計，我國有8%的河段污染嚴重，造成水質(zhì)性缺水，減少了生活水資源總量[1]。

包頭市地處北方干旱半干旱區(qū)，黃河是包頭市可利用的重要地表客水資源，但近年來黃河干流進入包頭市后綜合污染指數(shù)持續(xù)升高，水質(zhì)持續(xù)變差，水體污染嚴重，致使黃河水已經(jīng)不能作為直接飲用水源。隨著城市發(fā)展和園區(qū)建設(shè)，包頭市地下水的開采量增大，一些地區(qū)漏斗區(qū)范圍不斷擴大。這些問題不僅給包頭市經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴重的影響，同時也給其未來的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。人口與環(huán)境、生存與發(fā)展都對包頭市的水資源開發(fā)利用提出了更高的要求[2]，在21世紀綠色可持續(xù)性發(fā)展的世紀背景下，只有逐步解決包頭市水資源利用中存在的問題，制定水資源可持續(xù)發(fā)展策略，才能合理利用水資源，為包頭市的可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)的良性互動[3]。

1 包頭市水資源概況

包頭市地處蒙古高原南端，是連接華北和西北的主要樞紐和內(nèi)蒙古開放發(fā)展的重要區(qū)域，其生物多樣性豐富，擁有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。?jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)第三次全國水資源調(diào)查評價成果顯示[4]，包頭市自產(chǎn)多年平均水資源總量6.08億m3，其中地表水資源量2.03億m3，地下水資源量5.34億m3，地下水資源可開采量(計入山丘區(qū))3.61億m3，黃河取水指標5.5億m3。黃河流經(jīng)包頭市南緣，長約220km，水面寬度130～458m，深度1.6～9.3m，多年平均徑流量229億m3(2014—2022年)，是包頭市可利用的重要地表水資源。2022年，黃河過境水量低于上年，內(nèi)蒙古段入境年徑流量(石嘴山水文斷面)為248.5億m3，包頭段入境年徑流量(三湖河口水文斷面)為179.3億m3，內(nèi)蒙段出境年徑流量(頭道拐水文斷面)為170.2億m3。

2022年，全市地表水源供水量65889萬m3，占總供水的62.86%；地下水源供水量30882萬m3，占總供水的29.46%；其他水8050萬m3(再生水6422萬m3，苦咸水、疏干水1628萬m3)，占總供水的7.68%。全市取用水總量104821萬m3，比上年減少455萬m3，農(nóng)業(yè)用水在各行業(yè)中仍居首位，用水量為60285萬m3，占總水量的57.51%，比上年增加1122萬m3；工業(yè)用水量25967萬m3，占總水量的24.77%，比上年減少1770萬m3；生活用水量12202萬m3，占總用水量的11.64%，比上年減少888萬m3；生態(tài)環(huán)境用水量6367萬m3(含黃河生態(tài)應(yīng)急補水1964萬m3)，占總用水量的6.08%，比上年增加了1081萬m3。

2 包頭市水資源利用存在的問題

2.1 資源性缺水，水資源利用率低

包頭市境內(nèi)，黃河流經(jīng)的長度達214km，黃河水源成為了地區(qū)發(fā)展的優(yōu)勢和保障。但包頭市地處半干旱地區(qū)，降水較少且年際變率大，導(dǎo)致包頭市的地表水主要分布在中部河谷干流上，地下水則分布在山前傾斜平原區(qū)和山丘區(qū)溝谷洼地的富水地段。這種復(fù)雜的水文環(huán)境條件導(dǎo)致了包頭農(nóng)業(yè)用水需求量大的問題。此外，包頭的地下資源還存在水位較低、水質(zhì)較差的問題。

包頭市農(nóng)業(yè)用水量最多，占據(jù)了可用水資源的65%，但其農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)較為落后，主要以大水漫灌為主，灌溉用水利用率低，使用滴灌、噴灌等高效節(jié)水方式灌溉的面積僅占總面積的1.5%，這導(dǎo)致了水資源的大量浪費。同時，包頭市工業(yè)生產(chǎn)位居內(nèi)蒙古首位，水需求量大，但目前主要采用的是高投入、高消耗、高排放的粗放型發(fā)展模式，除火電行業(yè)及包鋼水重復(fù)利用率在95%以上外[5]，其他行業(yè)水資源重復(fù)利用率都偏低?？梢?，工業(yè)用水的利用率低，也體現(xiàn)出資源浪費的現(xiàn)象。

2.2 水資源污染問題突出，黃河出現(xiàn)水污染危機

黃河干流在進入包頭市后，由于人為和自然因素的影響，水質(zhì)逐漸下降，綜合污染指數(shù)不斷升高。據(jù)統(tǒng)計[6，7]，黃河自1993—2010年間包頭站點水質(zhì)情況持續(xù)惡化，從劣V類水體上升至IV、III類水體，其中，III類水體占比達到了70%以上。此外，由于黃河進境水量的減少和污徑比的增大，黃河自凈能力也逐漸降低，失去了自然稀釋和凈化的能力，導(dǎo)致黃河在包頭市成為了“呼包鄂”地區(qū)的排污河，給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響。

近年來，經(jīng)過包頭市政府對水資源及環(huán)境保護的治理和呼吁，黃河包頭段水污染發(fā)展勢頭減弱，水質(zhì)較為穩(wěn)定，但在污染嚴重時也可到達超Ⅳ類水體，城市生活廢水和工業(yè)廢水會排放到黃河，利用汛期的洪水下泄，下泄流經(jīng)地區(qū)有大青山前至昆都倉河下游、四道沙河、西河、東河，這些地方水質(zhì)一般為地表水Ⅴ類標準，而其余河溝水質(zhì)則處于Ⅲ～Ⅴ類標準之間。

2.3 地下水補充不足，漏斗區(qū)范圍不斷擴大

隨著城市的發(fā)展，市內(nèi)開井?dāng)?shù)變少，城市周邊區(qū)域的井開采量逐漸增加。資料顯示[5]，包頭市目前開采的水井總數(shù)為4050口，工業(yè)井251口，澆水井3347口，農(nóng)村水井約285口，市區(qū)水井166口，九原水站165口，地下水總開采量20195×104m3。其中，潛水開采量在總開采量中所占比例達到了37.23%，而承壓水開采量則占據(jù)了總開采量的62.73%。這些開采井中有一部分分布在市區(qū)范圍內(nèi)，大部分是分布于郊區(qū)區(qū)域，形成了較為復(fù)雜的地下水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，位于毛其來一帶的包頭市鋁業(yè)集團駐地內(nèi)，存在著一處潛水開采漏斗，其占地面積介于30.52～37.40km2。另外，承壓水開采漏斗的面積已經(jīng)擴大到537.24km2，漏斗中心的水位埋深為37.88～47.11m。近年來開采漏斗中心水位埋深不斷降低，水位埋深在近10年中增加了9.23m，年平均增加0.92m。近年來包頭市水務(wù)部門頒布了治理超采的有關(guān)措施，一定程度上減緩了漏斗區(qū)擴大的速度，但開采漏斗的范圍整體還是趨于擴大的態(tài)勢[5]。

2.4 水資源管理體制和保護措施不完善

包頭市水資源管理體制存在不完善的問題，缺乏全面的水資源管理規(guī)劃和科學(xué)的水資源分配機制。水資源管理部門和監(jiān)管機構(gòu)之間的協(xié)調(diào)和合作不夠緊密，導(dǎo)致水資源管理的效果較差。

同時，包頭市在水資源保護方面的措施相對不足，缺乏對水資源保護的投入和科技支持，有效的水資源保護政策和法規(guī)還需完善，對水資源的保護和水污染治理力度不夠，導(dǎo)致水資源的浪費、污染和破壞問題。

3 包頭市水資源有效利用策略

3.1 對水資源進行“開源節(jié)流”

3.1.1 增加水利工程建設(shè)，增加地表水源的儲存

據(jù)統(tǒng)計，目前包頭市共有12座水庫，儲水總量1.43億m3。供水能力較大的有4座，是黃花灘、昆都侖、阿塔山、美岱中型水庫[9]。在2021年末和2020年底，儲水量分別為1400萬m3和2188萬m3。這些水庫在保障城市供水、農(nóng)業(yè)用水等方面發(fā)揮了重要作用，但由于設(shè)備管理、水庫規(guī)劃等問題，并沒有充分發(fā)揮其儲水供水功能，要進一步加強對水庫的管理和規(guī)劃，提高水庫的蓄水能力和供水效率，同時采取相應(yīng)的節(jié)水措施，以減緩水資源的消耗和浪費。如，可以通過完善水庫儲水設(shè)備功能，對管道線路進行修復(fù)更新，以降低水庫水源蒸發(fā)消耗，設(shè)置水庫儲水紅線并守住儲水紅線的底線等，增加水利工程建設(shè)，提高城市供水能力，才能更好地保護和利用包頭市寶貴的水資源，為城市的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.1.2 提高水資源利用率，豐富水資源利用方式

包頭灌溉技術(shù)是其農(nóng)業(yè)發(fā)展的短板，灌溉技術(shù)較為落后，灌溉方式仍未實現(xiàn)高效節(jié)水，水資源有效利用率極低，實施節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)將成為必然選擇。目前，渠道防滲技術(shù)和低壓管道節(jié)水灌溉技術(shù)是可行的解決方案。漿砌建造渠道和混凝土與塑料建造渠道可以有效減少50%～70%的水分損失，使渠系水利用系數(shù)達到6～9百分點[10]。低壓管道灌溉系統(tǒng)因其出色的水資源利用效率、能源節(jié)約和土地節(jié)約而備受青睞。如果采用地下與地面管道配合使用，能比傳統(tǒng)方法節(jié)約水量30%～50%。可通過“建設(shè)農(nóng)業(yè)示范區(qū)+推廣應(yīng)用”的方式，由點至面的將節(jié)水技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，同時政府對節(jié)水灌溉設(shè)備和技術(shù)給予一定的補貼，鼓勵農(nóng)民和合作社實施和推廣節(jié)水技術(shù)，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展[10]。實施節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠有效提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境和諧發(fā)展。

3.2 堅定污染治理信念，嚴格治理手段

3.2.1 加強污染治理力度，提高排污標準

為了最大程度減少污水的排放，政府應(yīng)嚴格實行污染整治方案，對未能達到排放標準的生產(chǎn)企業(yè)限期進行技術(shù)改造，整改不合格則勒令停產(chǎn)。守好底線，堅守排污標準，嚴格控制新污染源的產(chǎn)生，不放過任何超污企業(yè)。只有加強水污染防治工作，才能夠更好地保護和利用水資源，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的共贏。此外，可根據(jù)當(dāng)前水環(huán)境污染情況適當(dāng)提高企業(yè)排污標準，工作人員嚴格執(zhí)行標準，加強對企業(yè)的監(jiān)管，定期抽查，對違反排放標準的企業(yè)進行處罰。

3.2.2 落實工業(yè)超低排放舉措，加強政府督促力度

工業(yè)排放是造成水資源污染的主要因素之一。為進一步踐行綠色低碳發(fā)展理念，提升工業(yè)企業(yè)污染治理水平，堅決打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，助力環(huán)境空氣、水資源質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定改善，政府應(yīng)督促工業(yè)企業(yè)落實行業(yè)超低排放標準作為實施“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措，針對企業(yè)“高污染、高耗能、高排放”的不利困境，堅持做到“嚴格監(jiān)管、柔性執(zhí)法”，在督促企業(yè)落實污染治理措施實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放的同時，助力企業(yè)脫困，幫扶企業(yè)健康發(fā)展為目標；積極與企業(yè)負責(zé)人進行溝通協(xié)調(diào)，認真聽取企業(yè)意見建議，幫助企業(yè)紓困解難，督促企業(yè)積極推進行業(yè)超低排放改造步伐，推動企業(yè)走綠色低碳可持續(xù)發(fā)展之路，實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標。

在此基礎(chǔ)上，通過制定相應(yīng)的政策、法規(guī)和標準，建立和完善水資源管理信息系統(tǒng)，形成一整套科學(xué)、合理、高效的水資源管理體系。同時，政府部門要加強對工業(yè)企業(yè)的監(jiān)管，完善排污許可制度，加大不達標排放行為的問責(zé)力度，并加強對水質(zhì)的監(jiān)測和評估，提高排污企業(yè)排污工作的透明度，為監(jiān)管提供更有力的支持。

3.3 提高水資源的利用率，增加再生水源

3.3.1 提高各行業(yè)的水資源利用率

可以通過更新設(shè)備、改進生產(chǎn)工藝、減少用水環(huán)節(jié)等方式來降低工業(yè)用水量，同時，強化企業(yè)的水資源管理意識，推廣先進的工業(yè)水循環(huán)利用技術(shù)，達到可持續(xù)發(fā)展的目標；需要對城市供水管網(wǎng)進行維修改造，以減少生活用水的資源損耗率，同時，推廣居民使用低水耗型家電和廚房衛(wèi)浴設(shè)備，引導(dǎo)居民形成勤儉節(jié)約的用水習(xí)慣；可以在城市郊區(qū)和高產(chǎn)高效經(jīng)濟作物種植區(qū)推廣噴灌和滴灌技術(shù)，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源利用效率[11]。

3.3.2 提高再生水的轉(zhuǎn)化效率，增加再生水源

工業(yè)企業(yè)要提高水處理技術(shù)，利用先進的膜技術(shù)、反滲透技術(shù)、超濾技術(shù)等，有效去除水中的污染物，提高再生水的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化效率；政府要積極鼓勵并推廣再生水的利用，將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉、景觀水體、工業(yè)用水等領(lǐng)域，減少對傳統(tǒng)淡水資源的依賴，提高水資源的利用效率；建立健全水資源管理體系，加強對再生水的監(jiān)測和管理，確保再生水的質(zhì)量符合相關(guān)標準，提高再生水的可靠性和可持續(xù)性；制定相關(guān)政策和法規(guī)，鼓勵和支持再生水的利用和發(fā)展，提供財政和法律保障，促進再生水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新；通過宣傳和教育活動，提高公眾對再生水的認識和接受度，改變對再生水的偏見和誤解，增加再生水的使用率。

3.4 合理開發(fā)，“歸還”水資源

制定開采井水位、水量、開采時間和井間距的約束政策，使開采量小于地下水補給量。同時，對開采布局進行調(diào)整，采用減少水井?dāng)?shù)量和密度等措施，對小水井進行整合，剔除不達標的采水井。利用包頭市的含水層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、巖層存在一定的厚度和空隙等優(yōu)勢，在溝谷部位合理選址進行人工補水，利用配套工程，把水源注入巖層，減少浪費，增加巖層中的含水量，將抽水產(chǎn)生的漏斗區(qū)“填補”回來。

3.5 加強環(huán)保宣傳力度，建立管理機制

3.5.1 提意識，強宣傳

可以開展廣泛的節(jié)水宣傳活動，包括制作宣傳資料、舉辦座談會、發(fā)布社交媒體內(nèi)容等，提高公眾對節(jié)水重要性的認識；為政府工作人員、農(nóng)民和企業(yè)提供節(jié)水意識培訓(xùn)，以提高其水資源管理技能；政府應(yīng)大力支持和推廣先進的節(jié)水技術(shù)，如低流量水龍頭、高效洗衣機等。通過政府良好的導(dǎo)向作用，使全社會認識到水資源對社會發(fā)展和子孫后代的重要作用，引導(dǎo)廣大群眾參與到水資源保護工作中，提升全民的節(jié)水意識、環(huán)保意識，在政府、社會機構(gòu)和公眾的共同努力下，保護和管理寶貴的水資源。

3.5.2 強管理，建機制

包頭市水資源相對短缺，而水資源是人民生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，合理用水，保護水資源顯得尤為重要。政府要完善相關(guān)法律法規(guī)，對濫用水資源進行適當(dāng)?shù)奶幜P，同時，出臺相應(yīng)的獎勵機制，鼓勵個人、家庭和企業(yè)采取節(jié)水措施，建立水資源監(jiān)測系統(tǒng)，收集有關(guān)水資源的數(shù)據(jù)，以便制定更有效的管理政策。此外，還要定期進行水資源評估，了解水資源的供需情況，為決策制定提供依據(jù)，促進政府、社會組織和業(yè)界的合作，共同管理和保護水資源。

4 結(jié)論

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，包頭市對水資源的需求量逐漸增加，用水壓力逐漸增大，造成了包頭市水資源的供水不足、分配不合理以及水污染、浪費等問題。針對包頭市的水資源現(xiàn)狀、問題，基于包頭市的經(jīng)濟和資源基礎(chǔ)，本文提出了一系列水資源有效利用和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展措施，包括加大水資源的利用效率，降低水污染的程度，增強全民節(jié)水意識等。具體來說，應(yīng)根據(jù)階段性水污染程度適當(dāng)提高工業(yè)企業(yè)排污標準，鼓勵工業(yè)企業(yè)利用先進的技術(shù)生產(chǎn)，減少水污染物排放，并拓寬水資源利用渠道，增加再生水資源生產(chǎn)，實現(xiàn)水資源的多元化利用；對已建成的水資源設(shè)施進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改造，定期維護，提升全市供水能力；要加強水資源保護的宣傳力度，政府政策引導(dǎo)，農(nóng)業(yè)工業(yè)企業(yè)認真落實、實施，民眾配合，提高水資源利用效率和全民節(jié)水意識，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)制造和經(jīng)濟增長，為包頭市的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。