李婧 胡瑶 蒋丹
安徽理工大学地球与环境学院,安徽 淮南 232001
摘要:近年来,随着郑州市的资源、环境与人口的压力持续增长,其水资源供需矛盾也日益突出。水资源是支撑经济社会发展的战略资源,同时也是生态环境的重要组成部分。
本文研究探讨了当前郑州市水资源的现状,综合分析其供水、用水和近年来的水资源变化趋势,并提出了水资源开发过程中存在的问题。
关键词:郑州市;水资源;供水;用水;现状
1水资源概况
郑州市地处华北平原南部,包括有黄河、淮河两大河流,淮河所跨区域占全市总面积的74%,黄河所跨区域占全市总面积的26%,多年平均水资源总量12.3亿m3,其中地表水7.03亿m3,地下水8.85亿m3,人均水资源占有量仅123m3,不足全省的1/3,不足全国的1/16。郑州市水资源总量主要来源于降水量,由于季节变化和地形变化,降水量的空间分布和年际变化很不均匀。[1]。
2水资源开发利用现状
2.1供水情况
2019年郑州全市总供水量为21.6518亿m3,其中,地表水供水量11.3975亿m3;地下水供水量6.6468亿m3;其它水源供水量为3.6075亿m3,见图1。
郑州市各地区供水量如下表所示,其具体趋势见图2。
表1 2019年郑州市供水情况一览表
行政分区名称
地表水源供水量(亿m3) 地下水源供水量(亿m3) 其他水源(非常规水源)(亿m3)
新密市 0.37 0.91 0.17
新郑市 0.87 0.82 0.17
荥阳市 0.75 0.54 0.08
登封市 0.48 0.65 0.31
中牟县 0.98 1.42 0.2
郑州市区 6.79 0.59 2.03
航空港区 0.58 0.75 0.38
上街区 0.17 0.01 0.11
巩义市 0.41 0.95 0.16
合计 11.40 6.65 3.61
从上图可以看出2019年地表水和其他水源供水量最大的地区均为郑州市区且大于其他地区;地下水供水量最大的地区为中牟县,达到了1.4亿m3,其余各地区之间均有较大差异,这与各地地质构造发育情况和用水取水方式密切相关。
在地表水供水量中,塘坝和窖池工程、河湖引水闸工程和河湖取水泵站工程供水量均较小,其次是水库工程供水量,均非该地区主要供水方式。引黄水量和南水北调水量均属外调水量,占地表水源供水量的83.6%,为该地区主要地表水供水方式。详见下图:
2.2用水情况
2019年度郑州市用水总量为21.6518亿m3,符合河南省下达给郑州市2019年度最严格水资源管理控制目标用水总量目标值24.19亿m3的要求。
表2 2019年郑州市各地区用水量统计表
行政分区名称 农业用水量 工业用水量 生活用水量 生态环境用水量 总用水量
新密市 0.2575 0.8301 0.287 0.0634 1.438
新郑市 0.568 0.452 0.3776 0.4685 1.8661
荥阳市 0.509 0.456 0.329 0.072 1.366
登封市 0.3728 0.5474 0.3965 0.127 1.4437
中牟县 1.7618 0.0611 0.3423 0.434 2.5992
郑州市区 0.1378 1.4146 4.5112 3.3533 9.4169
航空港区 0.2 0.58 0.48 0.45 1.71
上街区 0.006 0.1527 0.109 0.0237 0.2914
巩义市 0.4279 0.4916 0.4645 0.1365 1.5205
合计 4.2408 4.9855 7.2971 5.1284 21.6518
由上图可见郑州市区的用水量远远大于郑州市内其他地区的用水量,占郑州市总用水量的43.5%,其中生活用水量和生态环境用水量占郑州市区用水总量较大的比重,而由于农用土壤面积较小因此农业用水量不大。中牟县属黄淮平原,且水资源比较丰富,适合发展农业,作为典型的农业大县,其农业用水量在地区用水量中占比很高,达到了67.8%。其他地区各行业用水量相对平均。
2.3水资源变化情况
郑州市近年来在水资源总量减少的情况下,用水总量在逐年增大,这给郑州市的水资源带来了很大的压力。具体数据见表3,水资源变化趋势见图5。
表3郑州市水资源变化一览表
年份 年降水量(亿m3) 用水总量(亿m3) 地表水资源量(亿m3) 地下水资源量(亿m3) 生活用水 农业用水 工业用水 生态环境用水
2010 46.9642 20.2312 6.4551 10.2913 4.8833 4.7608 5.4756 5.1115
2011 53.7054 16.2453 6.5469 11.2819 4.4949 4.2014 5.6276 1.9214
2012 33.8819 17.0349 4.8732 7.8188 4.7297 4.2792 6.0231 2.0026
2013 25.1969 15.9908 3.4754 5.4064 4.6157 4.4275 4.8566 2.0910
2014 34.3723 16.3239 3.5429 5.8463 4.9922 4.6868 4.6451 1.9998
2015 37.6628 16.7325 4.2447 6.8387 5.2081 4.7454 4.8236 1.9554
2016 41.9565 17.9987 4.4484 7.0425 5.3853 5.1158 4.9184 2.5792
2017 33.9137 18.6541 2.8016 4.7909 6.0156 4.2597 4.8549 3.5239
2018 42.0102 20.7064 3.6424 5.4516 6.5996 4.2318 5.2669 4.6081
2019 36.3259 21.6518 2.8912 5.2876 7.2971 4.2408 4.9855 5.1284
由表3可知,郑州市年降水量在2010-2019年变化较大,这主要是由于河南省的气候条件使得降雨量总体呈纬向分布,自北向南逐渐增加。郑州市的用水总量近年来持续增长,且趋势较为稳定。
由图可知,农业用水在2010-2019年间用水量变化幅度不大;随着人类生产生活和社会发展,在2010-2019年生活用水有较大幅度增长趋势;工业用水量总体趋势较稳定,随着政府大力构建节水型城市,推行并落实节水措施,2013年用水量开始下降,且近年来年工业用水量变化趋势不大[2]。随着生态环境课题越来越受人们重视,生态环境用水量也在逐年上涨。地表水资源量与地下水资源量,与降水时空分布特征一致,变化幅度较大。
3水资源开发利用中存在的问题
3.1不合理开采
地下水供水水源地是城市的“生命线”,必须保证供水安全。郑州市的用水量30.7%来源于地下水,根据国家地下水监测工程自动测井和浅层地下水长期观测资料分析,郑州市平原地区浅层地下水较年初下降了0.06m,详细见表4。
表4 2019年郑州市平原区浅层地下水水位变化表
项目信息 6m以下 6~8m 8~10m 10m以上 合计
2018年 年末面积(km2) 0.0 450.5 745.0 1529.5 2724.5
占比(%) 0.0 16.5 27.3 56.1 100.0
2019年 年末面积(km2) 0.0 480.0 720.0 1524.5 2724.5
占比(%) 0.0 17.6 26.4 56.0 100.0
同比增减面积 0.0 -30.0 25.0 5.0
比上年增减(%) 0.0 -6.3 3.5 0.3
从表格中可以看出,郑州市2019年年末平原区浅层地下水埋深在6~8m的面积比上年末减少6.3%。由于过度开采地下水,郑州市局部地区出现面积和深度不等的漏斗区,甚至出现地面下陷开裂等问题,因此需要控制地下水开采量。2019年开始郑州市持续强力压采地下水,因此埋深在8m~10m和10m以上的面积均有一定幅度的增长。
3.2水资源利用率低
近年来,郑州市的耗水量较高,2019年耗水总量估算为10.0030亿m3,占用水量的比例为46.2%,下图是2010-2019年各分项耗水量趋势图。
从图中可以看出,农业耗水量在用水总量中占比最高且趋势变化较为稳定,这与植物的蒸发蒸腾作用及灌区水面与田面直接蒸发有关;2010-2014年工业用水的耗水量持续降低,自2014年开始,耗水量较为稳定;生活上,主要是近年节水宣传工作不到位,导致居民节水意识不强,造成水资源浪费现象严重[3];随着国家对于生态环境保护的重视,近年来在生态环境上的用水量显著增长,随之而来的是在其方面的耗水量也逐年递增。在水资源总量减少的情况下,耗水量持续增长使得水资源的利用率较低,这无疑加重了郑州市的水资源短缺,不符合可持续发展的原则。
3.3水资源污染问题
生活上,由于市民水资源保护意识较弱,生活污水排放量过大,造成水质污染严重;农业上,化肥和农药的过量使用,会使得残留的化学物质溶解于水中,然后以地表径流等形式流入水体中,造成水体污染;工业生产过程中产生的废水中含有大量的有毒物质,处理不当时,会渗入地下或流入水体中对水资源造成污染。
五.结语
水资源是我们的生存之本、发展之基,是保证地区经济社会发展的决定因素之一。本文从分析郑州市各结构供水、用水及水资源变化趋势时,发现郑州市在水资源开发利用中存在不合理开采、水资源利用率低和污染现象严重等问题。而针对这些问题,应实行最严格水资源管理制度,推进节水型社会建设,加强污染修复措施的推进等,以实现水资源的可持续利用。
[1]宋浩静,张宾.郑州市水资源开发利用现状问题及对策[J].河南水利与南水北调,2019,48(08):27-29.
[2]刘建民.2013年度郑州市水文情势与水资源开发利用状况分析[J].河南水利与南水北调,2014(16):25+31.
[3]穆小玲.2015年度郑州市水资源开发利用情况分析[J].河南水利与南水北调,2016(09):29-30.
作者简介:李婧(2000-),女,汉族,山东省临沂市,本科。研究方向:地下水科学与工程。