石家庄市水资源现状与展望

石家庄市水资源现状与展望石家庄市水资源现状与展望 建筑学建筑学11011101班班 丁倩钰丁倩钰 20112250701242011225070124 【摘要】：水是一切生命的源泉,是人类生存和发展不可缺少、不 可替代的自然资源。然而,随着经济的发展和人口的增加,水资源 供需矛盾日益突出,尤其是华北地区城市水资源短缺问题更加严重。 依据有关资料和研究成果,本文阐述了我国华北地区城市，主要是 石家庄地区的水资源(包括工业和城市生活用水)现状及存在的主 要问题,以及未来的水资源利用状况和保护措施。我们应该付诸行 动,把节水任务当作一件大事来抓。 【关键词】： 城市水资源 现状与问题 供需前景 节水对策 水是一切生命的源泉，是人类生存环境中最 主要的基本要素 和物质基础，是人类生存和发展 不可缺少、不可替代的自然资源。 联合国曾预言， 水将是21世纪全世界最紧缺的自然资源。随着 我国社会和经济的迅速发展，水资源匾乏和水污 染日益严重所构 成的水危机已成为我国实施可持续发展战略的制约因素。水资源 的保障水平将直接影响一个国家和地区的经济增长、社会发展和 政治稳定。华北地区是我国政治、经济和文化中心，华北平原 2000年人口为4 .37亿，占全国人口 34.8%，GDP3.13万亿元，占 全国32.3%，农业灌溉面积3.46亿亩，占全国42%，但是它也是我 国水资源供需矛盾十分突出的地区，尤其是城市水资源。 1 1 区域概况区域概况 1.11.1自然地理概况自然地理概况 石家庄位于河北省中南部，东经11318-11530，北 纬3730-3840总面积15848km2，地形西高东低。西部为中 低山丘陵区，东部为辽阔的华北平原。 井陉盆地：位于太行山中段，地形地貌呈西高东低，南部、 北部高而中间低，四周山峦叠嶂标高在700-1200m之间，中间为丘 陵，最低段为威州固底群泉分布地带，标高在165190m，呈群山 环抱的盆地状态。井陉盆地地貌形态受构造、岩性、水的物理、 化学作用及新构造运动诸因素制约，按成因类型可分为侵蚀堆积、 构造堆积、构造溶蚀及构造剥蚀地貌。 平原区：西依太行山，东为华北平原。地势西高东低，海拔 高程由山前的100m左右下降到东部的30m左右。地面坡度由山前的 1.62.5%，下降到10.5%，地貌形态为山前冲洪积作用而成的 冲洪积扇群，河、湖相沉积而成的山前倾斜平原。 1.1.2 2气象气象 本区属温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，其特点温差大， 四季明显，春季干旱多风沙，夏季干热多雨，秋季凉爽降温快， 冬季寒冷干燥少雪。多年平均气温13左右，一月份最低，月平 均气温0.6左右；7月份最高，月平均气温26。全年极端最高 气温42.7，最低-26.5。全年无霜期180-210。多年平均降雨 量493mm。 1.1.3 3水文水文 石家庄市属海河流域，子牙河水系。平原区河流由北而南主 要有：沙河、滋河、滹沱河、交河、槐河等自西向东南流经本区。 其中滹沱河最大，发源于山西省繁峙县，源远流长，长达540km， 流域面积3089km2。其余河流大部分发源于太行山麓。自八十年代， 大部分河道断流或只在汛期有水。井陉盆地河流主要有甘淘河、 绵河两大河流与横南汇合称为冶河，此外还有金良，小作河等境 内小河。 区内主要水利工程有：岗南、黄壁庄、八一、横山岭水库。 其中岗南、黄壁庄水库最大，库容分别为15108m3和 12108m3。黄壁庄水库付坝全长6900m，坝基坐落在滹沱河古道 上，无清基，岩层透水性极强。具有防洪、灌溉、城市供水等多 种功能，它对石家庄市及其下游工农业供水具有举足轻重的作用。 1.1.4 4经济地理概况经济地理概况 石家庄市是河北省省会，是全省政治、经济、文化和信息、 科技中心。市区面积254km2，人口166.8万人。撤地设市后辖17个 县、市域总面积15848 km2，人口889万人。其中平原区面积6976 km2。 石家庄市总耕地面积591260ha，主要农作物：小麦、玉米、 棉花及杂粮、油料等。农村经济改革使农业基础地位进一步得到 巩固和提高。农业机械化的加快实施和科技农业以及种植、养殖 业的结构调整极大的促进了农村经济的快速发展。农林牧渔业总 产值由1990年的32.5亿元，增加到2000年的275亿元，增加7.6倍。 1.1.5 5水资源利用情况水资源利用情况 平原区：区内农业用水主要开采地下水。只在鹿泉境内和正 定北部利用源泉渠、计三渠、灵正渠灌溉，东部的晋州、辛集及 东南部赵县部分利用石津渠地表水浇地或井渠双灌。其他的区均 采用地下水。石家庄平原区1996-2000年总用水量为 1131016104m3，其中农业仅为841114104m3，占总用水量的 74.4%。平原区水浇地面积522498ha。灌溉方式主要为大水漫灌方 式，浪费量严重。随着节水意识的加强和农村经济、技术力量的 提高，近几年喷灌、滴灌和地膜覆盖等节水灌溉方式逐步得以利 用和推广，但范围有限。 井陉盆地：井陉盆地的小型水库、塘坝和前述水利工程设施 加上大口井、深机井等，现状条件下年总供水量25000104m3。 盆地内以地表水为主，地下水次之。现状条件下地表水约为 23650104m3。地下水主要用于工业和生活。 2 2、水资源现状、水资源现状 石家庄属于资源型缺水地区，石家庄市是全国35个严重缺水 的城市之一。石家庄地区水资源总量为235亿立方米，需水量为 32.81亿立方米，近10亿立方米的差额靠超采地下水维持，人均水 资源量为258m，为全国人均水资源量的1/8，比以缺水著称的以 色列还少，按国际公认的评价贫水的定量标准，属绝对贫水区。 2.12.1地表水地表水 石家庄目前建有大型水库4座，总库容31. 3亿m；中型水库8 座，总库容约3.14亿m；小一型水库35座，总库容0.916亿m。所 有河道除雨季外，大多数处于干涸状态；市区地表水主要有民心 河等景观工程，以及东、西明渠两个排污渠，其他再无地表水存 在。 2.22.2 地下水地下水 2.2.12.2.1地下水位年变化过程地下水位年变化过程 无论是山区，还是平原、城市，地下水位动态都有一个共同 的规律：即地下水位随开采量及补给来源而发生变化，同时开采 量和补给量又决定地下水位的变化幅度。每年3-4月份春灌开始， 地下水位由年最高水位开始下降；4-6月份开采量增加，地下水下 降速度加快，直至雨季来临前降到最低值。雨季由于停采或相对 减少及汛期降雨补给，水位由下降转为回升，其间由于秋播和冬 灌，农业灌区呈现小幅度的水位波动，然后水位一直回升到下年 的1-2月份，达到最高值。而后，又开始了下一个水文年的水位变 化周期。 低、高水位出现时间：低水位期，平原、山区一般在6月底、 7月初；城市一般在8月中旬。高水位期，平原、山区一般在年末， 城市一般在第二年1-2月份。由于近些年干旱少雨，水位下降幅度 大，导致高水位期在平原、山区推迟1个月左右；城市推迟2个月 左右至持续下降形势。 2.2.2.2.2 2地下水位埋深概况地下水位埋深概况 （1） 平原区浅层地下水位埋深现状 平原区浅层地下水位埋深总的变化趋势是自西北向东南由浅 变深。水位埋深小于20m的浅埋区分布在滹沱河上游地区，平原的 沙滋河流域及西部山前地带，面积为1613.74km2；水位埋深20- 30m的区主要分布在滹沱河的中下游地区，平原的栾城县及藁城市 南部、晋州中部地区，面积为2657.66 km2；水位埋深大于30m的 区主要分布在元氏县的平原地区，赵县中部、晋州南部及辛集市 大部，面积为2369.02 km2；水位埋深大于40m的区主要分布在辛 集的南部地区及高邑县后庄头一带，面积为335.71 km2，全区最 大水位埋深辛集市王口达60.40m。 石家庄市区由于受地下水位降落漏斗控制，地下水位埋深由 周边地区向中心地带逐渐增大。一般为30-40m，其中印染厂-柏林 庄-赵陵铺-东古城一带大于40m，面积为38.63 km2。漏斗中心水 位埋深42.28m。 （2）低、高水位期水位埋深 低水位期地下水位埋深：平原区浅层地下水平均水位埋深 28.24m。石家庄市区平均水位埋深33.92m；平原区深层地下水平 均水位埋深32.20m。 高水位期（年末）：平原区浅层地下水平均水位埋深 25.68m。石家庄市区平均水位埋深33.89m；深层地下水平均水位 埋深27.52m 低水位期与高水位相比：平原区浅层地下水由于连续几年干旱 低水位期比高水位期水位埋深低2.56m。石家庄市区由于1996年丰 水年迟后补给和2000年滹沱河弃水，加之开采量减少等原因，导 致低水期比高水期水位埋深高出0.02m；深层地下水由于富水性差， 加之气候干旱，水位难以恢复，低水位期比高水位期水位埋深低 4.68m。 （3） 深层地下水位埋深现状 平原区深层水水位埋深变化特征与浅层水基本一致。即由西 北往东南埋深逐渐加大。一般水位埋深15-35m，其中大部分地区 为20-30m。 2.2.2.2.4 4地下水的使用管理地下水的使用管理 石家庄工业用水主要靠抽取地下水，目前市区内共有自备井 用户250多家，水井分布比较分散。以前对自备井取用水情况的管 理基本采取人工抄表办法，每月都是用户单位自报取用水量，工 作人员不定期抽查核对取用水量，工作量大，且取用水信息很难 保证其准确性。 2005年1月7日，石家庄市水资源远程实时监测系 统建成并通过验收，开始对市区内的461眼自备井进行实时监测。 动态监测可以帮助水利部门迅速获得用水单位水资源的使用情况， 实现对各单位取用水的动态管理，对计划用水、节约用水，合理 调控水资源具有重要意义。 3 3 水资源危机存在原因水资源危机存在原因 3.13.1气候干旱，降水偏少，地表水资源锐减气候干旱，降水偏少，地表水资源锐减 石家庄市多年平均降水量5417mm，降雨时空分布极不均匀， 汛期集中了全年降水量的80%左右，加之径流季节性强，旱涝交替， 地表水存储难度大，水资源开发利用难度大。 3.23.2随着社会经济的发展，用水量大幅增加随着社会经济的发展，用水量大幅增加 随着社会经济的发展，城市生活用水、工业用水以及绿化、 消防、环卫用水大幅增加。石家庄市区1997年用水量为146亿立 方米，到1999年增加到355亿立方米。虽然目前已引岗南、黄壁 庄水库地表水缓解了市区用水压力，但随着城市化进程的加快， 市区仍然处于用水紧张的局势。 3.33.3水利工程增多，入境水量减少水利工程增多，入境水量减少 入境水是石家庄市可利用水资源的重要组成部分，由于近年 来上游工农业用水量不断增加，蓄水导水的水利工程增多，致使 石家庄市入境水量急剧减少。 3.43.4水土流失严重水土流失严重 全市现有水土流失面积4044k，占山丘区总面积的55%。近 年随着太行山区水土保持工作的开展，部分地区水土流失得到治 理，但尚未得到根本控制。西部山区的年土壤侵蚀最高达 738.3104t，折合每年平均流失土层0.7mm。研究成果表明，形 成一厘米厚的土层需要一百年的时间。区域的土层流失速度远远 大于成土速度，造成了典型的恶性循环。 3.53.5地下水水位下降地下水水位下降 3.5.13.5.1石家庄水位下降漏斗现状石家庄水位下降漏斗现状 石家庄市2000年石家庄水位下降漏斗边界为：北部边界越过 滹沱河在正定西关战村果园一带；东部边界到东庄南村一带； 南部边界在方村永壁一线；西部边界到于底孔寨一线。形成 了南北直径为22km，东西直径20.5km椭圆形漏斗，其漏斗影响面 积为340.5km2，封闭面积57.5km2，漏斗体积318367104m3，漏 斗深度18.49m。漏斗区平均水位埋深34.35km。漏斗中心第一印染 厂地下水位埋深42.28m，最低水位埋深42.94m。漏斗区位于滹沱 河冲洪积扇轴部，为第四系松散岩层孔隙潜水。 3.55.2 2石家庄地下水位下降漏斗发展趋势石家庄地下水位下降漏斗发展趋势 根据石家庄市规划的地下水开采量、目、地下水开采量减少， 在一定程度上减缓了漏斗的发展。但是由于经济的发展前的供水 状况及地下水开采强度，预测漏斗发展趋势：地表水进市（2000 年进市5000104m3） ，对水的需求量将增大，地下水位下降漏斗 仍将呈缓慢发展。尤其是黄壁庄水库加固工程实施后，地下水补 给量将大大减少，将更加剧了水位下降漏斗的发展。今后漏斗发 展的主要方向仍是西北部、北部滹沱河水源地；东部由于留村、 藁城良村两个高新技术开发区及炼油厂集中开采，其边界将以较 快的速度东移；南部为地下水径流的下游，且有污水渠常年补给， 加之水文地质条件所限，其边界也不会发生明显变化；西部为天 然隔水边界，受地形所限，其边界比较稳定。 4 4 发展趋势及展望发展趋势及展望 按城市发展规划，到2020年 城市建成区面积达270k ，人 口约为270万；随着城市的迅猛发展，水问题日益突出，城市的水 资源形势、防洪排泄形势和水环境均发生了巨大的变化。城市用 水量和需水量急剧增加，水资源供需矛盾加剧。虽然市政府两次 拨巨款调引岗南、黄壁庄水库地表水来缓解市区用水压力，但随 着城市化过程的加快，市区仍将长期处于用水紧张的局势。城市 排泻任务加重，难度加大。由于道路、广场的等市政设施和房地 产开发的加快，城市中硬化的不透水面积正逐步增大，下垫面情 况、暴雨径流模式等也发生了较大的变化。在同等的降雨条件下， 产流量增加、汇流速度加快，排泻任务加重。一遇暴雨，不仅造 成市区内部交通中断，甚至淹没住房、工厂，将严重影响市民的 正常生活以及社会和生产秩序，造成了巨大经济损失。 节约用水是国策，到什么时候都应该坚持。石家庄还有一定 的节水潜力，但不象人们想像的那么大。近些年的实践情况证明， 单一靠节水措施，无法遏制地下水位的下降趋势，如无外调水源， 地下水位将会继续下降。 水污染情况将会长期存在，据燕赵都市报报道，石家庄市的 工业污水在严格的环境管理下，大部分已得到了有效控制，但随 着城市发展的加快，生活污水排量也在不断增加，生活污水处理 能力仍显不足。为解决城市污水带来的污染问题，石家庄将不断 加大水处理厂的建设力度，除今年新增的9座外，去年还投资建成 并投入运行晋州市污水处理厂、新乐市污水处理厂、平山县污水 处理厂、鹿泉市污水处理厂和辛集制革小区污水处理厂等5座，增 加污水日处理能力近13万吨。 综上所述，石家庄未来的水资源形势将会更加严峻，用水安 全威胁将在很长一段时间内存在。虽然近年来提高了重视程度， 投入也有所加大，人们的意识水平也有所提高，取得了一定的效 果，减缓的危机加剧的速度，但只是减缓，而不是从根本上解决。 如果不进行综合彻底的治理，后果将不堪设想。 5 5 解决水危机建议（设想）解决水危机建议（设想） 解决水危机并不能只停留在开源节流的认识上，首先开源的 经费巨大，且根据石家庄的现状，开源的潜力并不大；更为严重 的是开源会对生态环境造成严重的甚至毁灭性的灾难，这种灾难 造成的后果是难以预测的，造成的损失是无法弥补的；南水北调 中线工程从石家庄穿过，石家庄可以在不久的将来用上长江来的 客水，人们对此欢呼雀跃，认为水资源危机可以解决；这种认识 是肤浅的、错误的。引长江客水能暂时缓解石家庄的用水危机， 而不能说是解决水资源危机。用南水北调的客水将给石家庄带来 很大的经济负担，这种负担是连续的；更重要的是受降水量的影 响，用水并不能得到保障；水源地降水少了，没水可用，本地降 水多了，没必要用。节流顾名思义要节约用水，节约创造资源， 是要提倡的，而且效果也是很好的，应该坚持做到最好，但再节 约也必须满足人们的正常需求，否则就是空话。要彻底解决水资 源危机只有综合治理用水结构和用量，使水循环在石家庄能够正 常持续的进行，人和自然界万物都能够满足对水的需求，这样才 是水的最终归宿。下面论述了解决的建议和设想。 1 1成立石家庄市水务集团，集中管理开发水资源成立石家庄市水务集团，集中管理开发水资源 2 2谨慎对待调水，合理使用客水谨慎对待调水，合理使用客水 3 3出台相关法律法规，依法治水出台相关法律法规，依法治水 4 4优化水资源配置，调整工业产业结构，发展节水农业，给生态环优化水资源配置，调整工业产业结构，发展节水农业，给生态环 境留水境留水 5 5 转变用水、治水观念是解决水危机的关键转变用水、治水观念是解决水危机的关键 6 6建立节水型社会建立节水型社会 1）农业节水 农业用水当前占总用水的93左石，是节水的重点。在农业 用水方面，除了推广喷灌、滴灌、管道灌溉等节水灌溉技术，采 用适当的渠道防渗措施外，还可逐步推广冬小麦和水稻、农作物 的节水灌溉制度，总结推广平整土地、小畦灌溉、计划用水、定 额收费，完善节水设施，建立健全管水用水组织，制定适应节水 要求的耕作制度等行之有效的办法。 2）工业节水 要在工业生产经营活动中大力开展全面节水活动，其主要内 容包括：尽快推进清洁生产、污水处理和污水资源化的发展，以 提高水环境承载能力；对于新上的项目必须采取先进节水工艺， 在向计划主管部门上报项目任务书时必须附有水行政主管部门对 企业用水的意见；对于供需缺口大或地下水已严重超采的地区， 不准再上耗水量大的企业；鼓励企业增加节水措施的投入，在计 划上给予优先安排；，各级经济主管部门要像对待节能项目那样， 应将节