沈阳市地下水资源开发利用现状与对策研究

沈阳市地下水资源开发利用现状与对策研究
杨武成;李国正;陈赫
【摘要】介绍区域水文地质概况,对沈阳市地下水资源开发利用现状进行系统分析,总结沈阳市在地下水开发利用过程中尚存在地下水超采、浪费、地下水污染等问题,提出严格控制地下水开采数量、节约用水、加强环境保护和地下水动态监测、加强开源节流等地下水资源合理利用的对策.
【期刊名称】《农业科技与装备》
【年(卷),期】2011(000)006
【总页数】3页(P96-98)
【关键词】地下水资源;开发利用;地下水超采;对策
【作者】杨武成;李国正;陈赫
【作者单位】沈阳农业大学,沈阳110866;沈阳农业大学,沈阳110866;沈阳农业大学,沈阳110866
【正文语种】中文
【中图分类】TV213
沈阳市是我国东北地区重要的老工业基地,也是我国十大缺水城市之一,人均水资源占有量仅为340 m3。

随着城市规模的不断扩大和区域经济的快速发展,水资源供需矛盾日益突出,水资源短缺已成为制约沈阳市经济社会发展的重要因素。

地下水是沈阳市的主要供水水源之一,对地下水的过度开采引发了一系列水资源和环境问
题。

如何合理利用地下水资源,已成为沈阳市亟待解决的课题。

1 自然地理概况
沈阳市地处北温带,属半温湿大陆性气候,多年平均降水量为598.9 mm,平均水面蒸发量为784.8 mm。

全市大小河流共有26条,其中浑河是流经沈阳城区最大的天然水系。

现有中小型水库36座,水库总库容 5.72 亿 m3,兴利库容 2.42 亿 m3。

2 水文地质概况
沈阳地区在地质构造上属阴山纬向构造带东延部位与新华夏第二巨型隆起带和巨型沉降带的衔接部位,地貌形态由东向西依次为构造剥蚀低山丘陵、剥蚀堆积台地、山前冲积扇、扇间平原和冲洪积平原。

沈阳市位于辽东山地与下辽河平原的交接地带,地形总趋势是由东北向西南倾斜,高程在40～60 m之间。

浑河自东部山区流向西部平原的出口处,将大量的碎屑物沉积下来,在宏观上形成了东窄西宽、东高西低的浑河冲洪积扇。

浑河冲洪积扇内第四纪地层较发育,主要由下更新统冰水沉积层、上更新统冲洪积层和全新统冲积及冲洪积层等构成,厚度由东向西逐渐变厚。

沈阳地区含水层主要由全新统冲积—冲洪积砂及砂砾石孔隙潜水含水层、上更新统冲洪积砂砾卵石孔隙潜水含水层和下更新统冰水沉积含粘性土砂砾卵石孔隙承压水含水层组成。

各含水层水文地质特征如下:
1)全新统冲积—冲洪积砂及砂砾石孔隙潜水含水层。

主要分布于浑河的河漫滩附近,含水层由冲积或冲洪积成因的砂或砂砾石组成,厚度10～15 m,单位涌水量一般为 10～15 L/(s·m)。

2)上更新统冲洪积砂砾卵石孔隙潜水含水层。

沈阳市绝大多数地段均有分布,含水层主要由砂砾卵石组成,厚度多为20～30 m,单位涌水量一般为15～30 L/(s·m)。

由于该含水层与上部的全新统孔隙潜水含水层之间无隔水层,因此,在开发利用时一般作为统一的含水层组进行开采。

3)下更新统冰水沉积含粘性土砂砾卵石孔隙承压水含水层。

在上更新统孔隙潜水含水层的下部普遍存在,含水层由半胶结的含粘性土砂砾卵石组成,局部为砂砾石,厚度一般为20～40 m,单位涌水量为1.0～2.0 L/(s·m)。

在该层的上部一般覆盖有 3～5 m厚的粘性土层,使其具有承压性。

由于下更新统孔隙承压水含水层水质较好,已成为沈阳市的主要市政供水水源,而农业开采一般是以上部的孔隙潜水含水层组为主。

沈阳地区地下水水位埋深一般为8～12 m,渗透系数为 40～100 m/d,单井涌水量多为50～200 m3/h(5 m降深),水温一般为12～14 ℃, 水质多为低矿化的HCO3·SO4－Ca·Mg 型水。

根据有关部门的勘察评价结果,本地区地下水主要接受大气降水入渗和河流渗漏补给。

沈阳市地下水多年平均补给量为 22.53 亿 m3/a, 可开采量为 19.13亿 m3/a 3 地下水资源开发利用现状及存在的问题
3.1 开发利用现状
随着城市规模的不断扩大和人口数量的增加,沈阳市地下水开采量也逐年增多。

截至2008年,全市各类水井在3.7万眼左右,其中在地下水超采区就有近7 000眼。

2008 年沈阳市地下水开采量为 21.00 亿 m3/a。

其中,工业利用 3.38 亿 m3/a,农业灌溉 12.48 亿 m3/a,城市生活 4.24 亿 m3/a,农村生活 0.80 亿 m3/a。

而地下水可开采量仅为 19.50 亿 m3/a, 超采 1.50 亿m3/a。

沈阳市开采地下水主要用于城市居民生活和工农业生产。

“十五”期间,沈阳市地下水年均开采量为22.83 亿 m3。

其中,工业生产年均用水量为 3.72 亿 m3,市政水源占45%左右,其余为自备水源井开采；农业开采地下水主要用于灌溉和养殖,灌溉年均地下水开采量为 13.67 亿 m3,养殖业用地下水量为 1.89 亿 m3；用于生活的地下水年均开采量为4.70亿m3,其中城镇居民用水量为3.61亿m3,农村生活用水量为1.09亿m3。

工业、农业和生活用水量在地下水开采总量中所占比例分别为 16.3%、63.1%、20.6%。

3.2 存在的问题
1)地下水严重超采。

沈阳市2003—2008年地下水开发利用程度见表1。

由表1可以看出,沈阳市近年来地下水连年超采,超采最严重的2007年,超采量高达4.50亿 m3/a,开发利用程度达131%。

如此严重的超采致使沈阳市形成了面积高达148.92 km2的地下水开采漏斗区,漏斗中心区水位埋深达24.76 m。

表1 地下水开发利用程度表Table 1 Groundwater utilization levels年份地下水可开采量/(亿 m3/a)地下水开采量/(亿m3/a) 开发利用程度/% 剩余资源量2003 16.29 21.35 131 －5.06 2004 16.96 19.01 112 －2.05 2005 19.43 18.93 97 0.50 2006 19.35 20.30 105 －0.95 2007 16.97 21.47 127 －4.50 2008 19.50 21.00 108 －1.50
2)水资源浪费严重。

首先是农业用水浪费严重。

水的有效利用系数只有0.5左右,与世界先进国家相比有很大差距。

其次是工业用水浪费也很严重。

沈阳是重工业城市,存在较多的工业用水大户。

由于设备老化和技术落后,万元工业产值用水量为48 m3,是发达国家的5～10倍,水的重复利用率也较低。

第三是生活用水浪费。

自来水管网年久失修,跑、冒、滴、漏损失率达24%。

城市居民生活用水浪费现象普遍存在,节水卫生器具的使用也未普及。

第四是市政工程及建筑业中大量的施工排水不经任何利用即由城市排水系统排走,甚是可惜。

3)地下水污染。

地表水作为地下水的重要补给源,其水质状况直接影响到地下水的水质。

而大量沿河工农业及城市生活的废、污水排入流经城区的河流,致使河水污染严重,也使河流两侧地下水的水质越来越差。

2008年沈阳市自来水公司对380余眼市政水源井进行了水质检测,市环境监测站也对60余眼供水井进行了水质检测,结果40%以上的水井有污染现象,主要超标项目有铁、锰、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、挥发酚等,许多水井出现了异味,部分井水不能饮用。

4)水源建设缺乏统一规划,开采井布局不合理。

由于市政水源建设缺乏长远统一的
规划,随着城市规模的不断扩大,许多市政水源井已被生活区所包围,水源无法得到有效保护。

另外,靠近城区的地方开采井布置过密,特别是浑河、辽河两岸的市政水源井多属傍河取水,过密的布局致使地下水位降深过大,加剧了井间干扰。

4 地下水资源开发利用对策
4.1 严格控制地下水的开采数量
地下水资源的开发利用要遵循“总量平衡、控制超采、区域调整、以丰补歉”的原则,一般年份地下水开采要严格控制在允许开采量以内,干旱年份可适量超采,但丰水年份要加大人工措施回灌补充,以充分发挥地下含水层的调蓄作用。

对水质差异较大的不同层位的含水层,应分层开采。

4.2 节约用水
解决缺水问题,无非通过开源和节流2条途径。

沈阳市是以地下水为主要水源的地区,从水资源开发利用程度来看,本地区地下水的开采不但不能增加,反而应该减少。

因此,节约用水是解决沈阳市缺水问题的重要途径。

工业用水方面,沈阳应以振兴东北老工业基地为契机,大力调整产业结构,限制高耗水、重污染、低效益行业的发展,重点扶持生物、电子和医药等高效益、低耗水的高新技术产业,努力提高工业用水的重复利用率,减少废污水的排放量；农业用水方面,大力推广节水农业；生活用水方面,应加强节水宣传,增强居民的节水意识。

另外,还应加强新型节水器具的研制和推广,降低城市供水管网漏失。

4.3 加强环境保护和地下水动态监测
污水及垃圾是造成地下水污染的主要原因,因此应加强环境保护工作,加大污水和垃圾处理的力度,防止地下水污染。

地下水动态变化是一个漫长的过程,只有通过准确、长期、系统的地下水动态监测,才能了解其变化规律。

因此,进一步完善地下水监测井网,重视和加强地下水监测资料的分析,才能为地下水资源的合理开发利用、管理和保护提供科学的依据。

4.4 加强开源工作
随着城市规模的扩大和人口的增加,用水增长是必然的结果。

因此,在节水的同时还应重视开源。

雨洪资源利用和污水资源化是增加可利用水资源量的有效措施。

另外,从境外调水也是解决水资源短缺的可行方案。

目前,沈阳市已与辽宁省政府签订了参与“东水西调”工程协议。

该工程由辽宁省统一组织,将浑江水引入大伙房水库,向辽宁中部的沈阳等6个城市提供工业和生活用水。

这样沈阳每年可分得水资源8.11亿m3。

5 结语
沈阳市是严重缺水城市,随着经济的快速发展,对地下水的依赖程度也越来越高。

因此,只有合理有效地开发利用地下水资源,才能保证地下水资源的可持续利用,从而为实现沈阳市经济社会的可持续发展提供可靠保障。

参考文献
[1]沈阳市水利局.沈阳市水资源[M].沈阳:东北大学出版社,2007.
[2]杨武成,韩春兰.沈阳市地下水可持续利用研究[J].农业与技术,2005(1):33－35.
[3]路成宽.沈阳市水环境分析[J].东北水利水电,2003(8):46－47.
[4]龙祥瑜,赵剑,唐辉.沈阳市水资源承载力研究[J].沈阳农业大学学报,2004(35):48－51.。