摘要:濟(jì)南泉群自1973年首次出現(xiàn)斷噴以來,歷時(shí)不斷加長,給濟(jì)南市的環(huán)境質(zhì)量和城市居民生活造成了嚴(yán)重影響。本文分析了泉群斷流的主要原因,提出了治理泉群斷噴的工程措施、管理措施及經(jīng)濟(jì)措施
關(guān)鍵詞:泉群 斷流 治理
1、概述
濟(jì)南市是有著2600多年悠久歷史的文化名城,城內(nèi)“山、泉、湖、河、城”渾然一體,是我國少有的山水園林城市。在古城區(qū)2.6km2范圍內(nèi),分布著趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龍?zhí)?大泉群共計(jì)136處名泉,形成了“家家泉水,戶戶垂楊”的獨(dú)特風(fēng)貌。濟(jì)南泉水?dāng)?shù)量之多、密度之大,在全世界城市中是獨(dú)一無二的。據(jù)有關(guān)部門調(diào)查結(jié)果,濟(jì)南市泉水在豐水期的噴涌量最高時(shí)每日達(dá)到60萬m3,平時(shí)平均也能達(dá)到30萬m3/d.
濟(jì)南市區(qū)水資源具有總量不足、年際變化大、年內(nèi)分配不一和地域分布不均等特點(diǎn),多年平均水資源總量為5.87億m3,人均占有水資源量為225m3,僅占全國人均水資源量的1/10,遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均水資源量1000m3的標(biāo)準(zhǔn),屬于嚴(yán)重缺水的城市,是全國重點(diǎn)缺水城市之一。
隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,城市用水需求與日俱增,地下水的開采量不斷攀升,泉水逐漸無源,以至泉群干涸甚至是跨年度干涸。由于地下水超采嚴(yán)重,目前市區(qū)已形成200km2的降落漏斗區(qū)。泉水是濟(jì)南的象征,泉水的斷流不僅導(dǎo)致濟(jì)南環(huán)境質(zhì)量下降,更使“泉城”風(fēng)貌黯然失色。
2、歷史與現(xiàn)狀
濟(jì)南市降雨量每年需達(dá)到650mm,地下水位達(dá)到26.7m時(shí)泉水才能實(shí)現(xiàn)噴涌。1999年濟(jì)南遇大旱,降雨僅480mm,導(dǎo)致市區(qū)內(nèi)大部分名泉停噴。2000年,濟(jì)南市雖降雨700mm,但由于近年來地下水開采過量,城市建設(shè)造成路面硬化、泉池填埋毀壞,泉水未能實(shí)現(xiàn)噴涌。
1973年濟(jì)南市區(qū)泉群首次出現(xiàn)斷噴,以后每年斷噴的時(shí)間因降雨量的不同或長或短,總體呈斷噴時(shí)間越來越長的趨勢。此后,由于城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大、工農(nóng)業(yè)及城市生活用水迅速增加,濟(jì)南城市耗水量20世紀(jì)70年代初是每年0.821億m3,1975年以后達(dá)到1.2~2.9億m3.日耗水量則由20世紀(jì)50年代初的幾萬m3,增加到90年代的近百萬m3.而其中70%的水來自開采地下水。地下水超負(fù)荷開采,再加上全球氣候變暖、大氣降水減少等因素,造成濟(jì)南地下水位下降幅度較大,地下水位連年在警戒水位23.5m左右徘徊,2000年更是創(chuàng)紀(jì)錄地降至21.3m,泉群出現(xiàn)間歇性噴涌甚至常年停噴的嚴(yán)重局面,尤其是在1982、1988、1989、2000全年斷流。
1999年3月2日,趵突泉停噴,后因市區(qū)持續(xù)旱情,加之地下水的過量開采,直至2001年9月采取人工回灌和關(guān)停自備井等措施后才開始噴涌,至2002年3月又停止了噴涌,再次人工回灌補(bǔ)源也未能促使趵突泉復(fù)涌,給人們留下了無盡的遺憾。
3、原因
濟(jì)南市位于泰山北麓,地勢南高北低。南部山區(qū)灰?guī)r是濟(jì)南泉水的補(bǔ)給地帶,大氣降水滲漏地下后,順著巖層傾斜方向北流,至城區(qū)遇到侵入巖體的阻擋,承壓水出露地表,形成泉水。
經(jīng)初步研究分析,造成濟(jì)南泉水?dāng)嗔鞯闹饕蛴幸韵聨讉(gè)方面:
、俚叵滤桑旱叵滤某块_采是導(dǎo)致泉水?dāng)嗔鞯闹匾颉T缭?936年,濟(jì)南市首次建成了趵突泉水廠用于城市供水,日均開采地下水0.76萬m3.建國后,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市規(guī)劃面積的不斷擴(kuò)大,濟(jì)南的用水量不斷增加。1959年,地下水日開采量為7.28萬m3,泉水水位全年一般都在30m以上,泉水保持常年噴涌根本不成問題。到1981年末,日供水量達(dá)到了50萬m3.到了1993年,地下水日開采量達(dá)76.89萬m3,地下水年平均水位只有25.22m,比50年代降低了近5m.到1999年城區(qū)人口達(dá)到260萬,已建成地下水水廠9處,總水井?dāng)?shù)108眼,日供水能力已達(dá)95萬m3.隨著城市的發(fā)展,供水量每年還將增加。“十五”期間,濟(jì)南將建成為人口300多萬的大都市,人口城鎮(zhèn)化率將達(dá)到55%。另外,泉水補(bǔ)給區(qū)內(nèi)村莊的機(jī)井眾多,截流了地下水的補(bǔ)給。目前,緊鄰市區(qū)的姚家、七賢、十六里河、港溝4個(gè)鎮(zhèn)就有機(jī)井526眼,擔(dān)負(fù)著居民生活和生產(chǎn)用水,這也減少了對泉水的補(bǔ)給。
、谘a(bǔ)給量減少:泉水補(bǔ)給區(qū)面積減少,地下水補(bǔ)給和涵蓄能力大大降低。濟(jì)南市區(qū)泉水補(bǔ)給區(qū)面積約為1200km2,近年來,由于濟(jì)南城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,南部補(bǔ)給區(qū)的大片林地、果園變成高樓小區(qū),地面硬化面積增多,2000年道路占地面積是1970年的9.2倍。同樣的降水量,則不是同樣的補(bǔ)給量,降低了泉水的補(bǔ)給能力。另外,在南部山區(qū)修建了兩座水庫——錦繡川水庫和臥虎山水庫,將玉符河內(nèi)水流截?cái),也減少了對地下水的補(bǔ)給。
、鄣叵滤畯S缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃:最初水廠的建設(shè)缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃,使市區(qū)內(nèi)的水廠抽水對泉群的影響非常大,如日供水10萬m3的解放橋水廠和日供水3~4萬m3的泉城路水廠,都距泉群非常近,水廠開采形成的漏斗使泉區(qū)水位下降。另外西郊水廠、東郊工業(yè)區(qū)的開采量過大也對泉群造成明顯的影響。
④開采量分配和開采時(shí)間不合理:東塢斷裂~千佛斷裂地段屬泉群補(bǔ)給區(qū),其開采量已達(dá)補(bǔ)給量的近兩倍,屬嚴(yán)重超采;二環(huán)路以內(nèi)共有機(jī)井140多眼。北沙河流域是在泉群補(bǔ)給區(qū)以外,其開采量不到補(bǔ)給量的5%.另外,枯水期水量補(bǔ)給很少而往往是地下水開采量最大的時(shí)候,這加劇了泉域地下水位的下降速度和泉水?dāng)嗔鲿r(shí)間。
、萑蚍秶瓦吔绮磺澹簩(jì)南泉域的范圍和邊界的確定長期存在爭論。到目前為止,關(guān)于邊界位置的說法至少有4、5種之多,有的還相差很大,這就導(dǎo)致在采取保泉措施時(shí)不能對癥下藥。例如,1981年濟(jì)南供水保泉會(huì)議上提出了采外補(bǔ)內(nèi)的措施,即擴(kuò)大東西郊水源地的開采、停采市區(qū)地下水,以達(dá)到供水保泉的目的,現(xiàn)在事實(shí)證明該措施是不科學(xué)的。再如2001年8月濟(jì)南市水利局在玉符河滲漏地段利用上游水庫放水補(bǔ)源時(shí),就有人認(rèn)為在此處補(bǔ)源有百害而無一利,原因是此處不屬泉域范圍,在此處搞回灌對泉水恢復(fù)噴涌毫無意義,而且還容易引起下游地區(qū)地面鹽漬化。
4、措施
、偶訌(qiáng)濟(jì)南市水資源的統(tǒng)一規(guī)劃調(diào)度和管理,堅(jiān)持依法管理水資源,加強(qiáng)用水的規(guī)范性。認(rèn)真貫徹執(zhí)行《中華人民共和國水法》、《山東省水資源管理?xiàng)l例》、《濟(jì)南市水資源管理辦法》和《濟(jì)南市名泉保護(hù)管理辦法》,使?jié)鲜懈骷?jí)水資源管理機(jī)構(gòu)職責(zé)到位,建立健全用水管理制度,統(tǒng)籌兼顧,保全大局,科學(xué)合理調(diào)度利用,逐步建立起水資源開發(fā)、利用、管理和保護(hù)的良性運(yùn)行機(jī)制,把統(tǒng)一管理濟(jì)南市水資源落到實(shí)處。
⑵加強(qiáng)地下水資源的動(dòng)態(tài)觀測研究。進(jìn)一步加強(qiáng)泉域地下水監(jiān)測井網(wǎng)的統(tǒng)一建設(shè)和優(yōu)化調(diào)整工作,加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)觀測的研究;利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)及“3S”技術(shù),建立地下水動(dòng)態(tài)資料庫和水資源管理信息系統(tǒng);加強(qiáng)地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度與優(yōu)化配置研究,為促進(jìn)地下水資源的合理開發(fā)利用與保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。
⑶加強(qiáng)用水管理,在全市范圍內(nèi)全面實(shí)施取水許可證制度。各用水單位和個(gè)人取水時(shí),必須向濟(jì)南市水資源管理辦公室提出取水申請,在取得取水許可證后,才能正常取水。在城市公共供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi),嚴(yán)禁新建自備水源,已有的要逐步封存;城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)已經(jīng)取水的單位,按照用水定額和單耗,重新核定用水計(jì)劃,取得取水許可證后,按新的用水計(jì)劃取用水。
、戎鸩疥P(guān)停泉域范圍內(nèi)企事業(yè)單位自備井,減少地下水開采量。封閉自備井是保泉的一項(xiàng)重要舉措,濟(jì)南市二環(huán)路范圍以內(nèi)有142眼企事業(yè)單位自備井,年取水量在5700萬m3以上。這些井大都是因當(dāng)時(shí)自來水管網(wǎng)達(dá)不到,為解決自身用水而建的。2001年,為了使各泉能正常噴涌,已經(jīng)關(guān)閉了部分自備井。目前,濟(jì)南市主城區(qū)內(nèi)共有668眼地下水井,應(yīng)采取措施逐步將其全部關(guān)閉,使市區(qū)最終成為禁采區(qū)。
、杉訌(qiáng)水資源的宏觀調(diào)控和管理,積極開辟新的供水水源,最大限度地減少地下水開采。加快建立新的城市供水體系,進(jìn)一步調(diào)整供水結(jié)構(gòu),逐步加大地表水和客水的利用比例。目前,市政府已出資20億元修建了鵲山水庫和玉清湖水庫,利用黃河增加城市供水量。兩大水庫的建成供水,使地表水在整個(gè)城市供水中的比例,由過去的30%上升到60%,少數(shù)的再用地下水補(bǔ)充,濟(jì)南市的供水緊張狀況從根本上得到了改善,減少了對地下水的開采。
、蚀罅π麄,增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí),杜絕水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。1999年,濟(jì)南市節(jié)水辦曾對市內(nèi)1800戶居民做過一項(xiàng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有6成以上的家庭使用一次沖水量超過9升的坐便器。按這個(gè)比率計(jì)算,濟(jì)南市每年因沖廁而浪費(fèi)的自來水就達(dá)300萬m3,相當(dāng)于1個(gè)中型水庫1個(gè)月的產(chǎn)量。要利用多種形式采取有力措施作好節(jié)水宣傳,提高市民的水憂患意識(shí);加大節(jié)水器具的推廣力度,實(shí)施用水定額管理。近年來,濟(jì)南市道路施工、房屋建設(shè)規(guī)模較大,由此出現(xiàn)了建筑施工大規(guī)模排水現(xiàn)象。因此,還要加大節(jié)水執(zhí)法檢查力度,采取多種措施糾正浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象。
⑺植樹造林,攔洪蓄水,提高泉域補(bǔ)給區(qū)的水源涵養(yǎng)能力。據(jù)專家估計(jì),當(dāng)南部山區(qū)森林覆蓋率達(dá)到30%時(shí),每年可增加降水量1.5億m3,若按巖石的入滲系數(shù)0.33計(jì),則增加地下補(bǔ)給量5000萬m3.近年來,濟(jì)南市政府共出資綠化荒山54000hm2,山區(qū)綠化覆蓋率由1990年的17%上升到現(xiàn)在的26%.還要立足當(dāng)前,著眼長遠(yuǎn),加大對南部山區(qū)泉水補(bǔ)給區(qū)的規(guī)劃保護(hù)力度,實(shí)行退耕還林。
、虜r蓄補(bǔ)源,利用人工措施促進(jìn)地表水向地下水的轉(zhuǎn)化。濟(jì)南西郊玉符河崔馬~西渴馬地段,河床沙礫石層與下覆巖溶發(fā)育的石灰?guī)r地層直接接觸,具有極強(qiáng)的滲透能力。利用有利的自然條件進(jìn)行人工補(bǔ)源,可以使西郊地帶及市區(qū)泉區(qū)地帶地下水位抬高,西郊水廠開采的水位降落漏斗縮小。濟(jì)南市水利局已在西郊玉符河進(jìn)行過兩次地下水回灌實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明,通過玉符河滲漏補(bǔ)充地下水,對抬升市區(qū)水位起到了明顯作用。另外,在泉水補(bǔ)給區(qū)的滲漏地段,建設(shè)攔洪蓄水設(shè)施,攔蓄地表水,滲漏補(bǔ)泉,也可加大地表水向地下水的轉(zhuǎn)化量,提高市區(qū)地下水位,促進(jìn)泉水噴涌。
、筒捎孟冗M(jìn)的透水材料改造已建硬化路面,增加地表水的滲透能力。 濟(jì)南市目前的規(guī)劃城區(qū)面積是133km2,由于目前城區(qū)中的地面幾乎全都采用不透水建筑方式和建筑材料進(jìn)行鋪設(shè),造成雨水無法向地下滲透。使本該滲透于城區(qū)地下的雨水形成徑流,流出市區(qū)。研究資料表明,在泉域內(nèi)每占用1km2土地,泉水每年即減少29.2萬m3的補(bǔ)給能力。應(yīng)盡快研究對策,改變目前對城市地面的硬化方式,采用透水性建筑材料改造城區(qū)硬化地面,同時(shí),學(xué)習(xí)國外成熟的做法,并將透水性地面建設(shè)和雨水利用納入城市建設(shè)規(guī)劃,制定出有關(guān)法規(guī),確保雨水能夠往地下滲透,補(bǔ)充城市地下水源,從而緩解泉群斷噴狀況。
、雾槕(yīng)市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律,建立合理的水價(jià)體系。長期以來,水作為一種福利商品供應(yīng)社會(huì),價(jià)格低于成本,虧損部分由政府補(bǔ)貼。這樣,不但使政府負(fù)擔(dān)加重,而且浪費(fèi)水的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,F(xiàn)代社會(huì)中,水作為一種商品,應(yīng)按市場規(guī)律來管理和經(jīng)營,決定其價(jià)格的因素應(yīng)是供求關(guān)系。只有這樣,才能真正建立起能調(diào)節(jié)供需關(guān)系的水價(jià)體系,以經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)節(jié)約用水,充分發(fā)揮水價(jià)在合理配置水資源、促進(jìn)高效節(jié)水用水中的作用。
、辖(jì)南泉域水資源保護(hù)區(qū),加強(qiáng)地下水資源污染的防治與保護(hù)。近年來,隨著泉域水資源緊張狀況的不斷加劇,地下水也在受到污染的嚴(yán)重威脅。因此,必須引起政府和各級(jí)水行政主管部門高度重視,盡快建立濟(jì)南泉域水資源保護(hù)區(qū),從根本上保護(hù)泉域水環(huán)境。應(yīng)大力宣傳水污染的危害,加強(qiáng)對水體污染的防治與保護(hù)、防止污染地下水。同時(shí),污水回用工作也要加強(qiáng),建設(shè)污水處理廠和中水設(shè)施,提高水資源的重復(fù)利用率。
、锌茖W(xué)規(guī)劃、合理布局,逐步實(shí)施分質(zhì)供水。濟(jì)南市自來水供水歷來以開采地下水為主,2001年為了保泉需要,地下水開采量驟減,以黃河水源代替地下水,實(shí)現(xiàn)了泉水噴涌,使?jié)匣謴?fù)了泉城風(fēng)貌,帶動(dòng)了濟(jì)南市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,從保泉角度來講這是件大好事。但事實(shí)是城市居民飲用劣質(zhì)地表水代替優(yōu)質(zhì)地下水,使生活用水降低了標(biāo)準(zhǔn),影響了人們的生活和工作。為了不降低和進(jìn)一步提高城市生活用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施分質(zhì)供水實(shí)屬必然。濟(jì)南市的供水管網(wǎng)在原來基礎(chǔ)上經(jīng)過調(diào)整和改造便具備初級(jí)分質(zhì)供水的條件,工業(yè)用水和一般生活用水應(yīng)以地表水、中水和干道水為主,生活飲用水應(yīng)以優(yōu)質(zhì)地下水為主,這樣,既不影響保泉,居民生活質(zhì)量又不下降,可以達(dá)到保泉與供水的統(tǒng)一。