水資源可持續(xù)利用的重要性

水資源可持續(xù)利用的重要性

0地表水資源配置不合理寶桂區(qū)水資源主要分為兩類：地表水資源和地下水資源。北部為全淡水區(qū)(宜井灌區(qū)),地下水儲(chǔ)量豐富,易補(bǔ)給,傳統(tǒng)上以開采利用地下水為主;南部為有咸水區(qū)(非井灌區(qū)),補(bǔ)給和開采困難,傳統(tǒng)上以地表水作為主要水源。近年來,由于持續(xù)干旱,造成寶坻區(qū)地表水資源嚴(yán)重不足,每年需由上游地區(qū)引調(diào)約3億m3水源作為補(bǔ)充。由于缺乏有效的水資源管理措施,在調(diào)水過程中,北部全淡水區(qū)截留現(xiàn)象嚴(yán)重,使有限的水資源難以保證南部有咸水區(qū)用水,更談不上科學(xué)配置和充分利用。因此,對(duì)寶坻區(qū)井灌區(qū)和非井灌區(qū)進(jìn)行水資源優(yōu)化配置是必要的。1基本情況1.1陰山山地地貌及年際變化寶坻區(qū)位于天津市北部,處于京、津、唐三市中心地帶,東隔薊運(yùn)河與河北省玉田縣相望,西與河北省香河縣壟連,南臨武清,北靠薊縣和河北省三河市。該區(qū)地處潮白河、薊運(yùn)河下游平原,南北長65km,東西寬45km,耕地面積115.8萬畝。該區(qū)屬濱海型和河流沖積平原,土層較厚,地勢西北高東南低,自然坡降1/5000～1/10000,地面高程最高為11.30m(大沽,下同),最低為1.8m。該區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,冷暖干濕差異明顯。年平均氣溫11.1℃,極端最高溫度40.3℃,極端最低溫度-27.4℃,無霜期190天,多年平均降水量614mm,其中,夏季6～9月份降水量510mm,占全年的83.4%,且年際變化大,最大年降水量1052mm,最小年降水量384mm,多年平均水面蒸發(fā)量1785mm。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有一級(jí)河道5條,多年平均年徑流量15.35億m3,其中外來河川徑流量13.8億m3。地下水年可開采量為15874.07萬m3,水位埋深1～5m。1.2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)費(fèi)用寶坻區(qū)現(xiàn)設(shè)有22個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),766個(gè)自然村,總?cè)丝?5.02萬人(其中農(nóng)業(yè)人口55.87萬人)。全年國內(nèi)生產(chǎn)總值69.90億元,糧食總產(chǎn)量27.63萬t,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值11.80億元,財(cái)政收入3.07億元。目前,區(qū)內(nèi)主要種植糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、少量蔬菜等,耗水量大,經(jīng)濟(jì)效益較低。2水資源的總評(píng)價(jià)2.1水資源及其特點(diǎn)水資源包括:地表水資源(降雨產(chǎn)生的徑流、河道上游外來水源)和地下水資源。2.1.1降水頻率及年徑流總量自產(chǎn)水資源即由本區(qū)降雨產(chǎn)生的徑流量。通過分析1950～2000年降水系列資料,經(jīng)頻率計(jì)算,不同頻率降水量及年徑流總量見表1、2。2.1.2外部水資源寶坻區(qū)不同頻率年份的年外來水量見表3。2.1.3地下水資源(1)地下水滲流規(guī)律由于寶坻斷裂和薊運(yùn)河斷裂的存在,形成了華北地區(qū)地質(zhì)單元?jiǎng)澐值闹饕吔?北部為上升盤,埋深在90～100m;南部為下降盤,埋深在1000～8000m不等?；鶐r的上部,均被第四系地層所覆蓋。但第四系地層的水文地質(zhì)條件,受寶坻斷裂和薊運(yùn)河斷裂的制約,形成了南北兩個(gè)不同的地質(zhì)單元。分界線為新開口—馬家店—郝各莊—王卜莊—林亭口—八門城,北部為全淡水區(qū),南部為有咸水區(qū)。全淡水區(qū)面積609.84km2,耕地55萬畝。水文地質(zhì)條件較好,一般在100m深度均可成井,單位涌水量為5～10t/m.h,含水層厚度在40～60m,巖性以細(xì)、中砂為主,主要接收大氣降水的直接補(bǔ)給和地表水的入滲補(bǔ)給,地下水的開采和潛水蒸發(fā)是本區(qū)的主要排泄項(xiàng),具有年內(nèi)或年際之間的補(bǔ)償能力。有咸水區(qū)面積840.16km2,淺層有礦化度大于2g/l地下水區(qū),咸水底板的埋深在40～110m之間,主要開采咸水底板以下至200m深度以下的地下水,含水層累計(jì)厚度30～50m,巖性以細(xì)砂為主。深層淡水補(bǔ)給條件較差,主要以越流補(bǔ)給為主,排泄主要為地下水開采和側(cè)向排泄,多年水位動(dòng)態(tài)呈緩慢下降趨勢。全淡水區(qū)和有咸水區(qū)的深層淡水,地下水礦化度多為0.2～0.6g/l,屬于低礦化度水,總硬度為200～900mg/l,PH值為7.65～8.56,氟離子含量在0.33～5.33mg/l之間(西部高于東部),有害成份未檢出,均適合農(nóng)田灌溉。(2)地下水資源其他側(cè)向補(bǔ)給量全淡區(qū):補(bǔ)給量包括降雨入滲、井灌回歸、渠系滲漏、渠灌田間入滲和其它側(cè)向補(bǔ)給量。總補(bǔ)給量為18797.34萬m3/a。有咸水區(qū):由于有咸水區(qū)上部咸水不適宜農(nóng)田灌溉,故不計(jì)在內(nèi)。主要補(bǔ)給來源為深層淡水的越流補(bǔ)給,補(bǔ)給量為3805.07萬m3/a。地下水開采量分析地下水可開采量是指經(jīng)濟(jì)上合理,技術(shù)上可行,開采期間不產(chǎn)生水位下降、水質(zhì)惡化、地面沉降等環(huán)境水文地質(zhì)問題的條件下,所允許的地下水開采量。根據(jù)這一原則對(duì)地下水補(bǔ)給量進(jìn)行分析,得出全淡水區(qū)地下水可開采量為13122.36萬m3/a,有咸水區(qū)深層淡水可開采量為2751.71m3/a。區(qū)內(nèi)地下水可開采總量為15874.07萬m3/a。3當(dāng)前和供需水的分析3.1推進(jìn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)、區(qū)域化種植、加強(qiáng)節(jié)水工程建設(shè)寶坻區(qū)水利建設(shè)1950～1990年大體經(jīng)歷了防洪工程建設(shè)、除澇工程建設(shè)、水資源開發(fā)工程、引灤補(bǔ)救工程以及農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施配套等5個(gè)階段。上世紀(jì)90年代以后,為適應(yīng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,在積極開發(fā)利用水資源的同時(shí),大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè),實(shí)行區(qū)域化種植,加大了節(jié)水工程的建設(shè)力度。經(jīng)過50多年的努力,水利工程建設(shè)取得了令人矚目的成就,目前,已初步形成了深渠河網(wǎng)貫通,各種設(shè)施齊全的蓄、供、灌、排體系。境內(nèi)分布一級(jí)河道5條,堤防長度254.77km,配套閘涵25座;二級(jí)河道8條,長度148.87km,配套閘涵42座;干渠87條,長度680km,支渠433條,長度1149km,干支渠配套閘涵224座;排澇泵站30座,總排水能力433.2m3/s;揚(yáng)水點(diǎn)518座,提水能力190.82m3/s;現(xiàn)有機(jī)井4718眼,其中農(nóng)田灌溉井3518眼,工業(yè)及飲水井1200眼。3.2水資源利用現(xiàn)狀3.2.1地下水開采量預(yù)測地下水開采量隨地區(qū)、季節(jié)、氣候等條件的不同有很大的差異。寶坻區(qū)地下水開采主要集中在北部全淡水區(qū),在季節(jié)上以春季小麥灌溉為主;有咸水區(qū)主要是開采深層淡水,用于人畜飲水和工業(yè)用水。據(jù)2003年資料統(tǒng)計(jì),全區(qū)現(xiàn)有農(nóng)用機(jī)井3518眼,其中深井190眼,中深井3328眼,主要集中在北部的全淡水區(qū),密度為4.8眼/km2,井灌控制面積為24.54萬畝,其中,已發(fā)展節(jié)水灌溉面積9.75萬畝。主要節(jié)水措施為地下防滲暗管,總長度585.98km,連接機(jī)井1204眼。多年平均開采地下水量為0.6億m3/a左右。目前,存在的主要問題是:機(jī)井布局不盡合理,井灌區(qū)內(nèi)有的單井控制面積70畝,而無井地塊占10萬畝以上,使地下水資源不能得到合理開發(fā)利用。3.2.2低洪水蓄水位寶坻區(qū)目前地表水總蓄水能力為1.86億m3。其中一級(jí)河道蓄水閘涵2座,即潮白新河南里自沽蓄水閘和朱劉莊低水閘,最高蓄水位分別為7.0m和8.0m,主要是攔蓄潮白河、引句入潮、青龍灣減河和引青入潮汛末尾水,一次性最大蓄水能力為9678m3萬。二級(jí)河河道蓄水能力530.8萬m3,干支渠蓄水能力3655萬m3,小水庫蓄水4729萬m3。這些水源由于井灌區(qū)與非井灌區(qū)混用,加劇了非井灌區(qū)在干旱情況下的用水緊張局面。3.2.3外調(diào)水源對(duì)旱情的影響由于地表水蓄水能力不足,水資源短缺,寶坻區(qū)每年需從上游外調(diào)大量水源作為補(bǔ)充。據(jù)統(tǒng)計(jì),近四年,非汛期外調(diào)水量分別為2.535、2.08、2.32、2.54億m3,這些水源對(duì)緩解全區(qū)旱情起到了很大作用。由于地下水灌溉成本普遍高于地表水,致使井灌區(qū)將地表水作為優(yōu)先選用的水源,與地表水灌區(qū)爭搶外調(diào)水源,荒廢了井灌設(shè)施,井灌效益得不到充分發(fā)揮,全區(qū)水資源短缺與水資源利用不合理的矛盾進(jìn)一步加劇。3.3供水量分析3.3.1支渠和小水庫攔蓄利用根據(jù)以上分析,寶坻區(qū)自蓄水和外調(diào)水資源都是通過境內(nèi)的一、二級(jí)河道、干支渠和小水庫攔蓄利用,一次蓄水能力1.86m3億,利用非汛期外來河川徑流,可調(diào)蓄部分水量,總調(diào)蓄能力為2.35m3億。地下水可利用量為1.59億m3。寶坻區(qū)水資源可利用總量為3.94億m3。3.3.2農(nóng)業(yè)需水量以2000年為基準(zhǔn),參照《天津市寶坻區(qū)“十五”節(jié)水增效重點(diǎn)縣建設(shè)規(guī)劃》,非農(nóng)業(yè)用水量為0.4億m3,農(nóng)業(yè)需水量為4.09億m3(未考慮利用系數(shù))?？傂杷?.49億m3。4實(shí)行水資源優(yōu)化配置通過以上分析可知,寶坻區(qū)一方面北部豐實(shí)的地下水資源近億立方米末能得到開發(fā)利用;而另一方面北部井灌區(qū)與南部地上水灌區(qū)爭搶外調(diào)地上水源,導(dǎo)致全區(qū)農(nóng)業(yè)用水更加緊張。如果不加強(qiáng)引導(dǎo),實(shí)施水資源優(yōu)化配置,水資源