石家庄市水资源开发现状及保护对策

时间:2022-09-19 01:48:07

石家庄市水资源开发现状及保护对策

【摘 要】本文全面分析了石家庄市地表水、地下水资源现状及利用现状,探讨了石家庄市水环境问题产生的深层次原因,针对存在问题提出防治水污染、保护水资源的相关措施。

【关键词】石家庄市;水资源;水环境;保护对策

石家庄市西靠太行山,东接河北中部平原,面积6673km2,拥有218万人口。石家庄市既是河北省的政治、经济、文化中心,也是北方的一个重要工业、农业基地。近年来,随着石家庄市经济的发展与人民生活的提高,城市用水需求量迅速增加,石家庄市水资源的供需矛盾也随之日益突出,这已成为制约石家庄市经济发展和影响城市生态环境的严重问题。

1 城市水资源开发现状

1.1 地表水开发现状

为解决石家庄市区的供水矛盾,1996年完成引黄壁庄水库水入市工程;为保证城市供水安全,2000年又建成了引岗南水库水入市工程。两大引水工程从根本上改变了两水库的功能和性质,提高了水库水体的保护标准。现在,岗南水库和黄壁庄水库已经成为石家庄市的重要地表水源,承担着40万m3/日的城市供水任务,地表水的供水量已占全市总供水量的20%。但在环境持续干旱及工农业用水加剧背景下,两水库入库径流量逐年减少,水质污染严重,呈现萎缩现象。

1.2 地下水开发现状

石家庄市位于河北平原中南部,地下水供水量占城市总供水量的80%以上,从水资源的开发和利用情况来看形式严峻,人均实际用水量390m3,是全国严重缺水的大城市之一。上世纪80年代以来,由于地表水供给不足,地下水开采量逐年加大,一直处于超采状态。由于地下水过量开采,石家庄市地下水位大幅度持续下降,2001~2003年地下水位下降幅度6m,降幅达2.32m/a。至2009年,石家庄市平原区地下水平均埋深33.72m,滹沱河水源地地下水位已下降到55~58m。

石家庄市采水系统主要由供水总公司水厂和各用水单位自备井组成,目前供水总公司共建成投产水厂8座,清水池13座,水源井162眼,送水机37台,输配水管线1022km,市区各用水单位自备井约有500多眼,在石家庄周边的地区自备井的数量现在仍在增加[7,8]。

2 水资源持续开发利用中存在的问题

2.1 地表水

2.1.1 年均入库流量大大减少

黄壁庄、岗南水库是滹沱河中、下游一个以防洪为主,融灌溉、发电、城市供水等功能于一体的省管大型水库。根据有关水文资料分析,水源工程黄壁庄、岗南水库两库的入库径流量进入80年代以后大大减少。二十世纪80年代以后年平均入库径流量仅为同世纪60年代的1/3和70年代的1/2,减少幅度很大。

2.1.2 水库生态环境恶化

(1)水库周围的工业污染源较多,淡水质量下降

水库周边地区工厂遍布,该地区几乎所有的中小型企业均为煤厂、砖厂、水泥厂,分布遍及全库区,锻烧水泥、煤饼所放的废气笼罩着整个库区,各类工厂排放的污水严重威胁着库区水的质量。如平山县境内,有化肥、食品等行业废水排入,致使冶河在入黄壁庄水库时的水质难以达到地表水Ⅲ类水质标准,对水库形成一定的污染。上游的农业化肥、农药污染、生活污水往往不经处理直接排入河道,汇入水库,也使河水库水质面临日趋恶化的险境。

岗南、黄壁庄水库1998~2002年常规水质监测结果表明,岗南、黄壁庄两水库除总氮、总磷两项指标超标外,其他指准符合标准要求,其中挥发酚、氰化物、砷、汞、铅(六价)、锅、铅等污染物多年未检出或个别指标偶尔达到最低检出浓度。高锰酸盐指数、生化需氧量、总氮三项指标在两水库进水区的浓度值普遍高于库心区和出水区,而水库出水区总磷浓度值一般略高。总氮、总磷在水库进水区、库心区和出水区超标率均为100%。由于岗南水库水质较好,石家庄市地表水厂目前仅从岗南水库取水,即岗南水库是石家庄市唯一的地表水源;黄壁庄水库水质相对较差,仅作为预备水源。

(2)水库周边的生态环境受到了破坏

有的地区为了眼前利益,乱砍乱伐,造成水土流失,使库区泥沙含量增加。有的矿区,因多年的开采,使山体,废渣堆积,库区的青山绿水遭到严重的破坏,水资源受到严重污染。

(3)库区白色污染严重

每年夏季观光旅游的人较多,在库区内,游泳、洗车等污染水源的现象时有发生。特别是游人随便乱扔垃圾,在库区内形成了白色污染,水面飘浮的杂物较多,影响水的质量。

2.1.3 水库面积萎缩,水位下降,可饮用水量减少

近年来,持续干早少雨,以及城镇工农业和生活用水增加,使水库蓄水锐减、水库面积呈“萎缩”现象。连续多年的干旱,直接影响了地表径流的形成,减少了入库流量,致使水库蓄水量减少。如石家庄市1997~2002年,年均水库蓄水总量6.6亿m3(仅占总库容的18.4%),比常年平均少蓄近2亿m3。主要大河除滹沱河黄壁庄水库以上河段及其支流冶河有少数基流外,其余全部断流。1987~2000年,岗南水库由389.1km2减少到310.9km2,减少了20.1%;黄壁庄水库由297.3km2减少到的273.4km2,减少了8.04%。

由于城乡建设的发展,工业废水和生活污水的不合理排放,农药、化肥的大量施用,污水浇灌等行为,使得地表水、地下水受到不同程度污染。大量的工业和生活废水排入河道,超出了河、湖、洼地自身得到的补给和自净能力,使天然水体已基本丧失其自然功能,天然河道普遍成为纳污河。如冶河受上游工业废水的影响,入境水均为污水,水质污染严重。在井陉县境内,主要有矿区和微水镇及沿途企业,包括化工、造纸、制革、食品、机械、煤炭等工业废污水和生活污水大量排入冶河支流金良河,造成冶河水质严重污染。滹沱河、石津渠沿途也有许多乡镇企业废水排入,形成局部污染。随着河道天然径流的减少,水体的自净能力越来越小,受污染水体难以还清,有的已成为排污河。

2.2 地下水

2.2.1 地下水采补长期失衡

随着经济的发展,对水资源需求量与日剧增,用水增加。建国以来,西部山区人口数量、水浇地面积增加近两倍,相应用水成倍增加。人与水争水、地与人争水,环境容量不能满足客观需要,导致对水资源的掠夺式开采。但连年干早使地下水入不敷出,采补严重失调,地下水长期超采带来一系列的环境问题。主要有:(l)由于工业发展,大量开采地下水,形成了工业开采型地下水位下降漏斗。目前石家庄市区已全部处于降落漏斗范围之内,并仍有继续扩大的趋势。地下水位降落漏斗的形成与发展,改变了地下水天然流场,增加了污染通道,还可能导致水源枯竭、地面下沉、土地砂化等问题。(2)地下水连年超采,造成滹沱河冲积扇扇缘的市区西部的地段基本被疏干,被疏干或接近疏干的面积约2~5km2,致使部分工厂企业用水、农村生活用水、农业灌溉用水等受到较大影响。

2.2.2 地下水环境质量下降

工业“三废”和城乡生活污水、垃圾等废弃物是地下水的主要污染源。根据石家庄市环境监测中心资料,石家庄市的污染源主要为工业污染源,其次是生活垃圾污染。共有工业重点污染源主要有制药、建材、化肥、焦化、造纸、化工、炼焦、热电等行业,所排放的主要污染物质有:酚、氰化物、石油类、硫化物、氟、BOD、COD等。废水污染源:石家庄市2007年废水排放量约14176.6×104m3,主要污染物有化学耗氧量,约占81%,其它依次为悬浮物、生化需氧量、氨氮等。有毒物质为酚、氰、铬、砷等。固体废弃物污染源:石家庄市2007年固体废弃物产生量315.0×104t,主要废弃物为粉煤灰、冶炼废渣、煤干石等。城市生活垃圾及粪便也是构成固体污染源的重要组成部分。另外,农业区大量使用化肥、农药及部分地区的污水灌溉也是不可忽视地下水污染源。这些污染源主要通过“三废”产生地—厂区污染、排放过程中污染和农田灌溉污染三种途径进入水环境,从而污染地下水[15]。同时,随着抽水量增加,地下水位不断下降,使包气带加厚,扩大了氧化带范围,土壤的氧化还原体系发生改变,同时地下水位下降漏斗加大了水力坡度,增加了污染质进入地下水的通道。随着漏斗范围的不断扩展,地下水污染面积也越来越大,这是污染影响和生态效应共同作用的综合反映。

3 水资源保护对策

3.1 地表水保护对策

3.1.1 必须加强水源地的水资源保护,进行精细化管理

按“水法”规定,各级水行政主管部门要严格实行水质水量统一管理,建立相应的水源保护区,限制向入库河道排放污水,并控制农业面源污染,引导水库上游合理施用化肥、农药,以防止和减少农药化肥残余在洪水期间汇入库区。

3.1.2 进行全社会节水教育

虽然水危机已经到来,但是人们对其仍然认识不足,水资源浪费现象严重,因此必须进行全社会的节水教育,通过法律、经济等手段大力节水力度,尽快建立节水型社会体系。

3.1.3 继续大力开展河道整治工程

随着石家庄市河道整治和垃圾清除工作的深入,原来沿河两岸因污染而遭废弃的自来水井水质明显改善,各项指标逐渐达到国家标准,部分水井于2005年开始陆续恢复供水。同时,太平河滨水景观的建成,不仅为市民提供了休闲放松的良好场所,而且已成为迁徙候鸟的良好栖息地。天鹅、黑鹳等珍禽连续两年飞抵太平河。

3.1.4 加强污水处理能力和中水回用

大力加强污水处理的基础设施建设,研发适合不同行业需求的污水处理及中水回用技术,强化污水资源的利用,提高污水处理和中水回用比例。

3.2 地下水保护对策

3.2.1 加强地下水污染防护问题研究

随着工农业的快速发展和人民生活水平的提高,工业三废的排放、农药和化肥的大面积施用,以及生活垃圾和污水的大量排放,已经导致部分水体受到污染,严重威胁人民的生产、生活及身体健康,然而,由于人们对水资源的污染不够重视,尤其是对地下水污染防护的研究起步较晚,所以地下水污染防护问题仍然是水文地质学上一个较新的课题,需要继续进行相关研究和探索。

3.2.2 开展大规模地下水回灌工程

减少漏斗区地下水开采量,使用其他替代水源(如引地表水入市),减缓漏斗区地下水位下降,同时利用南水北调给我市的机遇,合理调配部分生态用水,进行地下水回灌工程研究,并逐渐加大地下水回灌量,同时应适当控制地下水水位,防止水位过高或升高过快,从而诱发新的地质灾害。

3.2.3 充分利用滹沱河河道具有建立地下水库的有利条件,优化调度黄壁庄水库弃水、洪水以及南水北调工程建成以后环境用水,在滹沱河河道有利地段建立地下水库,合理调配区域水资源,同时相应改善石家庄漏斗区的水环境。

参考文献:

[1] 徐振辞,潘增辉,樊雅丽,等.城市供水水源地集水区生态补偿研究——以岗南、黄壁庄水库集水区为例[J].南水北调与水利科技,2009,7(1):22-25.

[2] 劳道帮,李彦海,李荣义.黄壁庄水库副坝的防渗与观测分析[J].南水北调与水利科技,2005,3(5):38-40.

[3] 石家庄市环境监测中心.石家庄市地下水水质监测报告[R], 2003.

[4] 于开宁.2001.城市化对地下水补给的影响—以石家庄为例[J].地球学报,22(02):175-178.

[5] 石家庄市水务局.石家庄市水资源公报[M].2009.

[6] 河北省水利水电勘测设计研究院,岗南、黄壁庄梯级水库汛限水位动态控制及联合调度研究[R],石家庄:河北省水利水电勘测设计研究院,2007.

[7] 王志芳.石家庄市水资源状况概述[M].企业导报,2011(9):180.

本文为河北省社会科学界联合会2013年度河北省社会科学发展研究课题民生调研专项的阶段性成果,课题名称为《石家庄水源地水环境污染调查》,课题批准号:201301351

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