凤翔县地下水资源开发利用现状与对策

2011-04-01 19:39王建利赵雁冰
地下水 2011年5期
关键词:凤翔县水资源量开采量

王建利,赵雁冰

(陕西省凤翔县水政水资源管理办公室,陕西凤翔 721400)

1 自然地理概况

1.1 地形、地貌

凤翔县地处关中西部渭北旱塬区。全县地势西北高,东南及西南低,海拔为595~1 678 m。千河谷地海拔595 m,为全县最低处,老爷岭海拔1 678 m,为县境山峰之冠。境内三面被低山环抱,形似“簸箕”,向东南敞开,中部为冲洪积扇黄土台塬,西南边境有一段较窄的千河阶地,全县地貌特征素有“南塬、北山、西河谷”之称,县境内山、川、塬皆有。土地面积1 179 km2。从北往南可分为四个地貌单元:北部为低山丘陵区,面积为694 km2,占总面积的58.9%,中部为山前冲积洪积平原区,面积为300 km2,占总面积的25.5%,南部为黄土台塬区,面积为152 km2,占总面积的12.8%,西南部为千河阶地区,面积为33 km2,占总面积的2.8%。全县总人口51万人,总耕地面积为70万亩,多年平均降雨量647 mm,水资源总量为1.63亿m3。人均占有水资源量320 m3,低于世界气象组织及联合国教科文组织确定的绝对缺水线(人均占有水资源量500m3),属水资源极度贫乏地区。

1.2 气象水文

凤翔县属暖温带大陆性季风气候区,年平均气温11.5℃,多年平均降水量647 mm,降水量年际变化较大,最大为902.5 mm,最小为372.5 mm,年内分配极为不均,降水量主要集中在七至九月份,占全年降水量的51.05%。降水量的区域分布也较为不均,在县城附近形成低值降水区,多年平均年降水量650 mm左右,向北向南逐渐增大,南部与陈仓区接壤处是全县降水最多的地区,年平均降水量660~680 mm,北部山区年降水量640~660 mm。

地表径流因主要靠降水补给,变化受降水影响较大,也呈现年际变化显著、年内分配不均的特点。地表径流的地区分布呈现从东南向西北递增的特点,东南部约为60 mm,西北部约为90 mm,北部与麟游县接界地区是全县径流最大地区为100 mm左右。径流变化与降水的变化趋势基本相同,但由于下垫面不同,径流的不均匀性较为显著。

2 水文地质条件

凤翔县位于渭河断陷盆地的西端北部,属秦岭纬向构造带、祁吕贺山字型构造前弧东翼和陇西旋卷构造的复合部位。地质构造的特征是:以隐伏的基底构造断裂为主,现代地形、地貌及水文地质条件等均受其影响。主要受陇西构造体系控制,发育有西北向压扭性断裂,区内前第三系地层多被第四层覆盖,仅在北部山区的少数沟谷中出露。

(1)低山丘陵区:上部为黄土覆盖,底部为第三系和白垩系的砂岩及寒武系的灰岩,该区水文地质条件差异很大,河流的沟谷地段,单井出水量1.39~8.31 l/s,且有零星泉水出露。经对枣子河泉水测定,涌水量为0.44 l/s。其它地段泉水流量极小,开采价值不大。

(2)山前洪积扇区:主要含水层为泥砂、砂砾石层,厚度从18.6 m至26.4 m,含水层从北向南,颗粒由粗变细,厚度逐渐变薄,以至尖灭。沿洪积扇轴部,颗粒粗,厚度大,富水性较好,以至两侧变细变薄,富水性较差。水位埋深20~50 m,大部分机井抽水降深在15 m左右,单井出水量40 m3/h左右,开采深度前缘和后缘分别为120 m和150 m左右。

(3)黄土台塬区:含水层具有双重结构,上覆黄土,下伏冲积砂砾石层。砂砾石层厚度为23 m左右,水位埋深30~100 m,机井抽水降深大,出水量35 m3/h左右,开采深度在200 m左右。

(4)千河阶地区:含水层主要为亚砂土、砂砾石层,厚度27 m,排泄畅通,径流条件好,抽水降深较小,单井涌水量35 m3/h左右,低阶地区埋深在15~30 m,开采深度在150 m左右,高阶地区埋深40~90 m,开采深度在200 m左右。

平原区地下水主要受大气降水、山前侧向径流及河渠渗漏补给,消耗于人工开采和蒸发。径流方向与地势变化基本一致,自西北向东南方向径流。山前洪积扇区地下水水力坡度 0.0 145 ~0.0 245,渗透系数 6.55 ~12.44 m/d;黄土台塬区地下水水力坡度 0.017 ~0.022,渗透系数 10.76 ~11.94 m/d;千河阶地区地下水水力坡度0.022左右,渗透系数12 m/d。

3 地下水资源量

3.1 天然资源量

地下水资源的丰富与贫乏取决于水文地质条件及降水量的多少。地下水资源量分平原区与山丘区两个水文地质单元,采用水均衡法进行计算。

经计算,全县地下水资源量为平原区地下水资源量8 776.73万 m3与山丘区地下水资源量5 293.96万 m3之和,再扣除两者重复计算量(即山前洪积扇区侧向补给量2 914.32万 m3)后,为 11156.37 万 m3。

3.2 地下水可开采资源量

地下水可开采资源量是指在一定的经济、技术条件约束下,可以持续开采利用并且在开采过程中不会对水环境产生较大影响条件下的地下水资源量。地下水资源量采用均衡法计算,当开采量与补给量的比值(即开采系数)为0.55左右时,地下水位基本处于平衡状况,同时用平均布井法进行校核。因山丘区地下水一部分以基流形式转为地表水,另一部分则以侧排形式补给平原区,故只计算平原区的地下水可开采量。经计算地下水可开采资源量为4 963.76万m3,开采模数为8.75万 m3/km2。

4 地下水资源开发利用

4.1 开采现状

凤翔县属半干旱地区,随着工农业的发展和城市化进程的不断推进,地下水资源的开发利用程度逐步提高。地下水的开采主要是农业灌溉,其次是工业和生活用水。现状年(2005年)的地下水资源开采量为4 301万m3,其中农业灌溉开采量为2 896万m3,占67.3%,城镇和农村生活用水开采量1 070万m3,占24.9%,工业开采量为335 万 m3,占7.8%。

4.2 存在问题

通过对地下水资源的开采现状分析,可以看出,全县地下水资源的开采程度较高,且不断加剧,从1990年的57.21%上升到2005年的76.8%。除冯抽灌区、横水河东风灌区及千河川道渠井灌区存在开采潜力外,其余各区均接近超采,特别是在纯井灌区的县城及柳林镇等开采相对集中区域地下水资源的开采已基本达到超采,造成该区域地下水位不断下降,农用机井水泵吊空,大部分浅井干涸,机井越打越深,取水成本不断增高,局部区域已出现地下水下降漏斗迹象。

5 解决对策

要解决地下水开发利用所带来的水环境问题,关键是要因地制宜,分区控制地下水的开采,逐步改善水文地质环境及生态环境。根据地下水开采程序,将地下水开发利用在管理上划分为“禁止开采区”、“限制开采区”。要综合运用行政、法律等手段,不断强化水资源管理工作。

5.1 优化地下水监测井网,强化地下水动态监测工作

近年来,随着县域经济持续发展,工业化进程迅速推进,以历史悠久的凤香型白酒酿造业为传统支柱产业,医药化工、金属工具制造业、民爆产品制造、建材业、火电、冶炼焦化等产业发展迅猛,已初步形成了长青电力能源工业园、陈村电子工业园、柳林酒业工业园、县城医药化工工业园、川口河建材工业园区等几个特色鲜明的工业园区。在县城城区、柳林、长青等地地下水集中开采区,水的供需矛盾日趋突出,针对在地下水资源开发利用过程中出现的区域水环境问题,在综合评价的前提下,对现有的观测井网进行科学规划、合理布设地下水监测井网,增设重点监测井,进行专项观测研究,有效地保护地下水资源,防止区域水环境的进一步恶化。

5.2 在地下水禁止开采区,实施自备水源井关闭方案

主要是凤翔县城规划区内,县上已制定了自备水源井关闭计划及具体的实施方案,从2008开始分三年完成,每年关闭自备水源井13眼左右,至2010年完成县城规划区内所有自备水源井的关闭工作,该方案实施后可削减地下水开采量100万m3。同时加强从白荻沟水库向县城引水工程管理,改善县城自来水供水系统,积极实施城区供水管网改造项目,降低供水漏损率,提高水的利用效率。

5.3 在地下水限制开采区,加大取水许可监督管理力度

主要是在柳林镇、长青工业园区等区域,地下水批准开采量必须低于可开采量,提倡利用地表水,逐步恢复地下水的天然储存量,及时组织编制地下水年度开采计划,有计划、有目标的控制地下水的开发利用。使地下水位控制在合理的埋深范围以内,逐步实现地下水的采、补平衡,改善和保护水生态环境。柳林镇是陕西省西凤酒厂所在地,优良的地下水水质保证了“西凤酒”独特的凤香型品质,近年来,县上提出了建设“柳林酒城”和“百亿西凤”项目,企业不断发展,地下水开采逐年增加,加上该区域内城乡居民生活、农业灌溉对地下水的开采,区域地下水开采压力不断增大,地下水位下降较为明显。急需考虑尽快从毗邻的冯家山水库调入区外的地表水,解决区内居民生活用水、农业灌溉用水以及“西北佛教第一山”—灵山的生态生活用水,必须实施高效节水灌溉,提高区内及周边设施农业的用水效率和效益。同时应当尽早划定西凤酒原产地域保护区范围,保护区内实行最为严格的地下水资源开发管理制度。在西凤酒原产地域保护区内,农田灌溉和非酒工业用水逐步禁用地下水;城乡生活用水制定规划,建设规模水厂,水源逐步由冯家山水库引水净化替代,让保护区域内的地下水资源最大限度升值为取之不尽的“西凤酒”地下“大酒海”。

5.4 综合运用行政、法律、经济手段,加强地下水资源管理

严格执行取水许可和水资源费征收管理条例,对新增地下水取水项目的审批,严格落实建设项目水资源论证制度,对新建项目原则上不再增加地下水取水量,对有特殊要求的取水,应对开采方式、取水层位、地下水资源开采量、对水环境的影响等方面进行严格的可行性论证及审查。同时应严格按省上新颁布的水资源费征收标准根据不同区域和行业足额征收水资源费。

5.5 加强工程管理,调整地表水、地下水供水比例

根据全县地表水开发利用存在潜力的特点,应对现有地表水工程进行改造,提高工程蓄水能力,增加地表水供水量,例如白荻沟水库经过改造后,在保证向县城供水的前提下,及早规划实施横水河灌区自压喷、滴灌等高效节水改造项目,减少农业对地下水的开采量,为川口河建材工业园的水权转换奠定基础条件。

5.6 提高水资源的利用效率,建设节水型社会

凤翔县水资源承载力有限,要实现可持续利用,就必须走全面节水的路子,不断提高水资源的利用效率。在农业用水方面,要大力推广喷灌、滴灌和微灌等高效节水新技术,提高灌溉用水的利用效率;工业用水方面,全面推广水平衡测试技术,寻找节水潜力,提倡水的循环利用,提高水的重复利用率;在城镇生活用水方面,要大力进行节水宣传,提高全民节水意识,同时使用节水新器具,减少水的浪费。总之,要充分运用法律、行政、经济和科技等多种手段,发展节水农业、节水工业,逐步建成节水型社会。

5.7 重视污水治理,实现污水资源化

凤翔县工业和城镇生活污水排放量为462万m3,未能进行重新利用,如果经过处理后再利用,每年可减少地下水开采量462万m3,相当于又“增加”了9.3%的地下水可利用量。因此,污水是一种不可忽视的潜在资源,必须重视污水治理研究,加大对污水处理的资金及技术投入,如在县城、柳林、长青等用水集中区域,考虑建设污水处理厂,进行污水处理回用。在县城等用水集中区域建设污水处理厂,这样既可缓解对地下水资源的开采压力,又能减轻对地下水的污染。县城污水处理厂工程已于2009年10月正式启动,还应继续完善配套工程设施,把经过净化处理达标的水引入县城东湖、笙萧园等市政工程作为生态环境用水水源。

对于凤翔县这样一个资源型缺水的地区,必须重视水资源的可持续利用,要遵循统筹规划,科学管理,因地制宜,合理利用的原则,大力发展节水型农业、节水型工业,逐步建成节水型社会,以水资源的可持续利用支撑经济社会的持续发展。

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