宿遷市地下水開發利用與管理指標研究

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性戰略資源和生態環境要素,在保障城鄉居民生產生活、支撐經濟社會發展和維持生態環境方面發揮著決定性作用。宿遷市地質環境獨特,受郯廬斷裂影響深遠。復雜的水文地質條件,孕育了宿遷較為豐富的優質地下水資源。然而自上世紀八十年代以來,宿遷市地下水開采規模不斷增大,由于開采布局不盡合理,出現了中心水位埋深超過50 m的降落漏斗。

為推動實現宿遷市地下水合理開發和可持續利用,維護地區生態安全,充分考慮地區水資源、水環境承載能力,開展宿遷市地下水管控指標確定工作,以加強地下水監督與管理,保障地下水合理開發利用和保護管理。

根據2012年《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》(國發[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,宿遷市結合《全國地下水利用與保護規劃》和《水利部辦公廳關于開展地下水管控指標確定工作的通知》(辦資管(2020) 30號)開展了地下水開發利用與管理指標確定的研究工作,科學合理制定了下轄各縣級行政區總量控制指標和水位管控指標,實現地下水系統健康可持續利用[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,下轄縣區中沭陽資源量最多為3.34億 m3,宿城區最少為1.19億 m3,詳見表1。

表1 各縣級平原區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量、河道排泄量、側向流出量、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,規劃區取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。各縣級行政區地下水可開采總量詳見表2。

表2 規劃區各縣級地下水可采資源量表 萬 m3/a

1.3 地下水開發利用現狀

宿遷市地下水的開發利用先后經歷了發展階段、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,至本世紀初地下水開采進入高峰階段。2010年規劃區地下水開采量達到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,地下水開采量持續減小,2020年規劃區地下水開采量僅為2010年開采量的33%,如圖1所示。

圖1 近十年地下水開采量統計圖(萬 m3)

從取水用途看,現狀年主要用于工業用水,年取水量0.186億 m3,占總取水量的40.9%。其次是農田灌溉和林牧漁畜,年取水量分別為0.11億 m3、0.088億 m3,分別占總取水量的24.2%、19.3%,城鎮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,合計占總取水量的15.6%。詳見表3。

表3 各縣級地下水開采量分用途統計表 億 m3

2 地下水管控指標確定

2.1 總量控制指標

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

2.1.1 確定原則

在地下水利用與保護規劃、水資源綜合規劃、水中長期供求規劃、以及各取用水量控制紅線的基礎上,按照“從嚴、科學合理、反映最新態勢”的原則,制定各縣區地下水取用水量控制指標。

2.1.2 確定方法

采用規劃分析法和權重分解法確定各區域地下水取用水量,即根據現狀年基準年各區域地下水實際開采量確定規劃年指標分解權重,結合相關水資源規劃將國家明確的地下水取水量控制指標分解落實到各區域,具體如下:

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

Qi規劃年=Q規劃年Wi,i=1,2,3…N

(2)

式中:Wi為第i分區的地下水基準年開采量權重;Qi規劃年為第i分區的規劃水平年地下水取用水量控制指標;Q規劃年為分區上一級區域地下水取用水量控制指標;N為分區個數。

2.1.3 指標確定

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

表4 各縣級取用水量控制指標

地下水作為優質水源,應當優先用于居民生活、應急和特殊行業用水。在綜合考慮地下水賦存特點和經濟社會發展用水要求,按照水資源優化配置和地下水采補平衡的要求,分行業(生活、工業、農業、其它)提出不同規劃水平年地下水開采量控制指標詳見表5。

表5 分行業規劃開采量控制指標表

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

2.2 水位管控指標

地下水水位控制指標是指根據地下水可持續利用、生態環境保護和地質災害防治的要求,以及地下水治理與保護階段目標,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條件、地下水資源開發利用及行政區劃,以平原區為水位管控范圍,按照縣級行政區嵌套超采區與非超采區作為基本單元,全市可劃分為6個基本單元,其中超采區1個、非超采區5個,詳見表6。宿遷市地下水水位控制指標確定共涉及5個縣級行政區,選取55眼地下水水位監測井作為地下水水位控制指標確定固定監測站網。

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基本維持現狀,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,以不引發生態與地質環境問題為原則,確定各工作單元最大埋深控制指標。

對于超采區,采用平水年控制指標確定。將現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相加,即為該年度地下水水位控制指標。計算方法見式(3)。

(3)

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

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

(4)

2.2.3 指標確定

宿遷市超采區規劃水平年地下水最大埋深控制指標為43 m,詳見表7。宿遷市地下水非超采區基本單元共計5個,其規劃水平年地下水最大埋深控制指標維持在12.7～30.8 m,詳見表8。

表7 江蘇省宿遷市地下水超采區最大埋深控制指標

表8 江蘇省宿遷市地下水非超采區最大埋深控制指標

3 結語

科學確定宿遷市地下水量水位管控指標,是貫徹落實習近平生態文明思想和關于治水工作的重要論述,踐行“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路重要舉措,為全市地下水開發利用和保護提供了重要依據。文章得出以下結論:

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

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

(3)管控指標確定工作是指導地下水資源開發、利用、保護和監督管理的重要工作,應依法保障實施,建議加快完善制定相關的配套法規規章,使確定的目標依法得到保障。