水资源可持续利用的重要性

水资源可持续利用的重要性

0地表水资源配置不合理宝桂区水资源主要分为两类：地表水资源和地下水资源。北部为全淡水区(宜井灌区),地下水储量丰富,易补给,传统上以开采利用地下水为主;南部为有咸水区(非井灌区),补给和开采困难,传统上以地表水作为主要水源。近年来,由于持续干旱,造成宝坻区地表水资源严重不足,每年需由上游地区引调约3亿m3水源作为补充。由于缺乏有效的水资源管理措施,在调水过程中,北部全淡水区截留现象严重,使有限的水资源难以保证南部有咸水区用水,更谈不上科学配置和充分利用。因此,对宝坻区井灌区和非井灌区进行水资源优化配置是必要的。1基本情况1.1阴山山地地貌及年际变化宝坻区位于天津市北部,处于京、津、唐三市中心地带,东隔蓟运河与河北省玉田县相望,西与河北省香河县垄连,南临武清,北靠蓟县和河北省三河市。该区地处潮白河、蓟运河下游平原,南北长65km,东西宽45km,耕地面积115.8万亩。该区属滨海型和河流冲积平原,土层较厚,地势西北高东南低,自然坡降1/5000～1/10000,地面高程最高为11.30m(大沽,下同),最低为1.8m。该区属北温带大陆性季风气候,四季分明,冷暖干湿差异明显。年平均气温11.1℃,极端最高温度40.3℃,极端最低温度-27.4℃,无霜期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%,且年际变化大,最大年降水量1052mm,最小年降水量384mm,多年平均水面蒸发量1785mm。区内现有一级河道5条,多年平均年径流量15.35亿m3,其中外来河川径流量13.8亿m3。地下水年可开采量为15874.07万m3,水位埋深1～5m。1.2农业生产费用宝坻区现设有22个乡(镇),766个自然村,总人口65.02万人(其中农业人口55.87万人)。全年国内生产总值69.90亿元,粮食总产量27.63万t,农业总产值11.80亿元,财政收入3.07亿元。目前,区内主要种植粮食作物、经济作物、少量蔬菜等,耗水量大,经济效益较低。2水资源的总评价2.1水资源及其特点水资源包括:地表水资源(降雨产生的径流、河道上游外来水源)和地下水资源。2.1.1降水频率及年径流总量自产水资源即由本区降雨产生的径流量。通过分析1950～2000年降水系列资料,经频率计算,不同频率降水量及年径流总量见表1、2。2.1.2外部水资源宝坻区不同频率年份的年外来水量见表3。2.1.3地下水资源(1)地下水渗流规律由于宝坻断裂和蓟运河断裂的存在,形成了华北地区地质单元划分的主要边界,北部为上升盘,埋深在90～100m;南部为下降盘,埋深在1000～8000m不等。基岩的上部,均被第四系地层所覆盖。但第四系地层的水文地质条件,受宝坻断裂和蓟运河断裂的制约,形成了南北两个不同的地质单元。分界线为新开口—马家店—郝各庄—王卜庄—林亭口—八门城,北部为全淡水区,南部为有咸水区。全淡水区面积609.84km2,耕地55万亩。水文地质条件较好,一般在100m深度均可成井,单位涌水量为5～10t/m.h,含水层厚度在40～60m,岩性以细、中砂为主,主要接收大气降水的直接补给和地表水的入渗补给,地下水的开采和潜水蒸发是本区的主要排泄项,具有年内或年际之间的补偿能力。有咸水区面积840.16km2,浅层有矿化度大于2g/l地下水区,咸水底板的埋深在40～110m之间,主要开采咸水底板以下至200m深度以下的地下水,含水层累计厚度30～50m,岩性以细砂为主。深层淡水补给条件较差,主要以越流补给为主,排泄主要为地下水开采和侧向排泄,多年水位动态呈缓慢下降趋势。全淡水区和有咸水区的深层淡水,地下水矿化度多为0.2～0.6g/l,属于低矿化度水,总硬度为200～900mg/l,PH值为7.65～8.56,氟离子含量在0.33～5.33mg/l之间(西部高于东部),有害成份未检出,均适合农田灌溉。(2)地下水资源其他侧向补给量全淡区:补给量包括降雨入渗、井灌回归、渠系渗漏、渠灌田间入渗和其它侧向补给量。总补给量为18797.34万m3/a。有咸水区:由于有咸水区上部咸水不适宜农田灌溉,故不计在内。主要补给来源为深层淡水的越流补给,补给量为3805.07万m3/a。地下水开采量分析地下水可开采量是指经济上合理,技术上可行,开采期间不产生水位下降、水质恶化、地面沉降等环境水文地质问题的条件下,所允许的地下水开采量。根据这一原则对地下水补给量进行分析,得出全淡水区地下水可开采量为13122.36万m3/a,有咸水区深层淡水可开采量为2751.71m3/a。区内地下水可开采总量为15874.07万m3/a。3当前和供需水的分析3.1推进优质高效农业、区域化种植、加强节水工程建设宝坻区水利建设1950～1990年大体经历了防洪工程建设、除涝工程建设、水资源开发工程、引滦补救工程以及农业基础设施配套等5个阶段。上世纪90年代以后,为适应农业结构调整的需要,在积极开发利用水资源的同时,大力发展优质、高效农业,实行区域化种植,加大了节水工程的建设力度。经过50多年的努力,水利工程建设取得了令人瞩目的成就,目前,已初步形成了深渠河网贯通,各种设施齐全的蓄、供、灌、排体系。境内分布一级河道5条,堤防长度254.77km,配套闸涵25座;二级河道8条,长度148.87km,配套闸涵42座;干渠87条,长度680km,支渠433条,长度1149km,干支渠配套闸涵224座;排涝泵站30座,总排水能力433.2m3/s;扬水点518座,提水能力190.82m3/s;现有机井4718眼,其中农田灌溉井3518眼,工业及饮水井1200眼。3.2水资源利用现状3.2.1地下水开采量预测地下水开采量随地区、季节、气候等条件的不同有很大的差异。宝坻区地下水开采主要集中在北部全淡水区,在季节上以春季小麦灌溉为主;有咸水区主要是开采深层淡水,用于人畜饮水和工业用水。据2003年资料统计,全区现有农用机井3518眼,其中深井190眼,中深井3328眼,主要集中在北部的全淡水区,密度为4.8眼/km2,井灌控制面积为24.54万亩,其中,已发展节水灌溉面积9.75万亩。主要节水措施为地下防渗暗管,总长度585.98km,连接机井1204眼。多年平均开采地下水量为0.6亿m3/a左右。目前,存在的主要问题是:机井布局不尽合理,井灌区内有的单井控制面积70亩,而无井地块占10万亩以上,使地下水资源不能得到合理开发利用。3.2.2低洪水蓄水位宝坻区目前地表水总蓄水能力为1.86亿m3。其中一级河道蓄水闸涵2座,即潮白新河南里自沽蓄水闸和朱刘庄低水闸,最高蓄水位分别为7.0m和8.0m,主要是拦蓄潮白河、引句入潮、青龙湾减河和引青入潮汛末尾水,一次性最大蓄水能力为9678m3万。二级河河道蓄水能力530.8万m3,干支渠蓄水能力3655万m3,小水库蓄水4729万m3。这些水源由于井灌区与非井灌区混用,加剧了非井灌区在干旱情况下的用水紧张局面。3.2.3外调水源对旱情的影响由于地表水蓄水能力不足,水资源短缺,宝坻区每年需从上游外调大量水源作为补充。据统计,近四年,非汛期外调水量分别为2.535、2.08、2.32、2.54亿m3,这些水源对缓解全区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,致使井灌区将地表水作为优先选用的水源,与地表水灌区争抢外调水源,荒废了井灌设施,井灌效益得不到充分发挥,全区水资源短缺与水资源利用不合理的矛盾进一步加剧。3.3供水量分析3.3.1支渠和小水库拦蓄利用根据以上分析,宝坻区自蓄水和外调水资源都是通过境内的一、二级河道、干支渠和小水库拦蓄利用,一次蓄水能力1.86m3亿,利用非汛期外来河川径流,可调蓄部分水量,总调蓄能力为2.35m3亿。地下水可利用量为1.59亿m3。宝坻区水资源可利用总量为3.94亿m3。3.3.2农业需水量以2000年为基准,参照《天津市宝坻区“十五”节水增效重点县建设规划》,非农业用水量为0.4亿m3,农业需水量为4.09亿m3(未考虑利用系数)。总需水4.49亿m3。4实行水资源优化配置通过以上分析可知,宝坻区一方面北部丰实的地下水资源近亿立方米末能得到开发利用;而另一方面北部井灌区与南部地上水灌区争抢外调地上水源,导致全区农业用水更加紧张。如果不加强引导,实施水资源优化配置,水资源