濟寧水土資源持續利用研討

時間:2022-11-04 05:34:00

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濟寧水土資源持續利用研討

濟寧市位于魯西南腹地,地處黃淮海平原與魯中南山地交接地帶,為魯蘇豫皖四省結合部。東鄰臨沂,西接菏澤,南面是棗莊市和江蘇省徐州市,北面與泰安市交界。轄市中區、任城區、兗州市、曲阜市、鄒城市、泗水縣、微山縣、魚臺縣、金鄉縣、嘉祥縣、汶上縣、梁山縣,共計2區3市7縣。濟寧市處于魯南經濟帶的中部位置,是山東省重點打造的區域發展新高地和山東向南參與區域經濟合作與競爭的戰略支點。農業在其經濟發展中占有重要位置,近年來由于水土流失、非農占用等問題嚴重,全市耕地面積銳減。

1濟寧市水土資源概況

水土資源是人類賴以生存和發展的最基本的物質條件,是生態系統中最活躍和影響最廣泛的因素,是農業發展的基礎。同時,水土資源又是有限的自然資源,因而水土資源的持續利用是人類社會可持續發展的條件和保障。

1.1濟寧市水資源現狀

1.1.1濟寧市水資源總量

濟寧是山東省淡水資源最豐富的地區。微山湖水面1,260km2,是全國十大淡水湖之一,儲水量達30億m3。另有豐富的地下水資源,淡水資源占全省的1/6。濟寧市屬南四湖水系,境內河流眾多,流域面積50km2以上的河流共91條,總長度1,516km,均流入南四湖。

濟寧水資源總量平水年為49.98億m3,其中地表水33.71億m3,地下水天然補給量16.26億m3;可利用水資源總量30.37億m3,其中地表水17.44億m3,地下水12.93億m3。降水保證率為50%年份、75%年份、95%年份水資源總量分別為46億m3、35億m3、26.2億m3。天然水資源與可利用水資源的單位面積擁有量、人均占有量均高于全省平均水平。但人均占有水資源量608m3,不足全國水平的1/4,低于聯合國確定的人均占有量1,000m3的警戒線。濟寧市水資源相對聯合國規定的人均水資源量人口承載力處于超載狀態,相對山東省人口承載力處于富余狀態(見表1)。

表1濟寧市各縣市區多年平均水資源情況表

1.1.2時空分布不均

濟寧市位于山東省西南部,多年平均降水量為684.4mm,但時空分布不均(見圖1),南部地區較為豐富,中部地區缺水嚴重,年際差異較大,連豐、連枯年份和區域性缺水現象時有發生[1]。

1.1.3地下水開采失衡

濟寧市各縣市區的水源主要取自地下水,自20世紀60年代以來,地下水開采量不斷增加。每年抽取地下水量近20億m3,遠遠大于14.7億m3的多年平均可開采量。過量開采地下水致使地下水位持續下降,形成了大面積的降落漏斗。為控制地下水的持續超采,保障工農業生產及人民生活用水的可持續供給,促進水資源良性循環,全市投入近大量資金,大力推進工農業節水,加強引水回灌補源工程建設,但幾個較大的漏斗區地下水位依然持續下降,并由此形成了地面沉降,在某些地方已出現了地面裂縫、建筑物沉陷等環境地質災害。

圖1濟寧市畝均水資源分布圖

1.1.4水污染不斷加重

隨著城市化進程的不斷加快和國民經濟的發展,工業及城市生活廢污水的排放量也不斷增加,全市每年排放廢污水2.8億噸,市區日排廢污水超過10萬噸,鄒城市和兗州市超過5萬噸,其余縣市區均在4萬噸以上。每年化肥施用量折純28.5萬噸,年使用農藥990多噸,這些污染源大部分未經任何處理直接流入河流、湖泊,嚴重污染了地表水體。污染的地表水體下滲導致地下水水質逐年惡化,并在河流兩側形成地下污染帶,使沿岸農田被迫污染灌溉,又導致了污染物的大面積地表沉積擴散,使農產品品質下降,有害物超標[1]。

1.1.5水資源浪費嚴重

濟寧市的工業用水重復利用率為56%,萬元產值工業用水量為100m3,均低于全國平均水平。城市供水遠未杜絕跑、冒、滴、漏現象,管道漏失率在15%以上。農業灌溉用水占全市總用水量的近80%,是名符其實的用水大戶。雖然已推廣了管道輸水和防滲措施,但由于受經濟條件的制約,先進的“三灌”面積所占的比例還很小,大部分灌區還是土渠輸水、大水漫灌,灌溉水的有效利用率只有40%左右[2]。

1.2濟寧市土地資源及利用現狀

1.2.1土地利用構成

全市土地資源總面積1,068,490hm2,約占全省土地總面積的7.13%,人均用地面積0.13hm2。耕地面積600,000hm2,人均耕地面積0.073hm2,林地面積12,305hm2。

1.2.2土地資源利用中存在的主要問題

雖然濟寧市土地資源較為豐富,但在開發利用過程中,由于缺乏土地保護和治理的有效措施,耕地面積減少的趨勢日益嚴峻,原因如下:一是隨著人口增長和經濟發展,今后對土地的總需求會更多,諸如農村宅基地、城鎮房地產開發、陸上道路交通占地、工礦企業占地等;二是南水北調工程實施后,南四湖蓄水位抬高,濱湖地帶地下水位也會相應上升,對湖堤外距離約25m以內的約670hm2農田造成不利影響;三是濟寧市地下煤炭資源豐富,采煤業及煤化工業是濟寧市發展經濟的支柱產業之一。但這必將使大片農田發生沉陷而形成廣闊的濕地水域或澇洼地。每片塌陷區面積小則上千畝,大則上萬畝,分散分布,互不相連。目前全市因采煤而造成的地表下沉面積已有16,700hm2,預計以1,400hm2/年的速度增加;四是為了保證南水北調工程的水質,國家在南四湖區建設若干處人工生態濕地,也將減少一部分耕地。

據濟寧市水土保持普查統計,近10年全市山丘區土壤流失面積2,367km2,占山丘區總土地面積的82.7%,每年流失土壤問題約950萬t,相當于山丘區近2,700hm2耕地30cm厚的表層土壤被剝蝕,被帶走的氮、磷、鉀等元素,約折合標準化肥4.8萬t。

2濟寧市農業水土資源匹配分析

本文從水土資源總量及匹配的動態分析入手,運用水土資源匹配系數,分析市域尺度農業水土資源匹配程度及其空間差異性,為評判濟寧市農業可持續發展的基礎條件,提高濟寧市糧食綜合生產能力,進行農業發展的科學規劃提供參考依據。

農業水土匹配系數是反映特定區域農業生產可供的水資源和耕地資源時空適宜匹配的量比關系。其測算模型為Riwl=wiα/Li。式中:Riwl為i市域水土資源匹配系數,wi為i市域水資源量,Li為i市域耕地面積,α為市域農業用水比重[3]。

基于濟寧市多年平均水資源量、耕地面積及農業用水比重統計數據,運用測算模型,得出濟寧不同市域(不包括市中區)尺度的水土資源匹配系數(見表2)。

表2濟寧市各縣市區水土資源匹配系數

根據Ri值的集聚與離散的差異特征,將農業水土資源匹配系數劃分4個等級:A.匹配程度較優(1.10<Ri≤3.49);B.匹配程度良好(0.55<Ri≤1.10);C.匹配程度一般(0.38<Ri≤0.55);D.匹配程度較差(0<Ri≤0.38);由圖表2可以看出:濟寧市平均水土資源匹配系數為0.67,匹配程度良好,高于全省0.23的平均水平。其水土資源匹配的總體特點是:南部匹配系數最高,北部一般,中部最差。其中匹配程度較優的是微山縣和魚臺縣;匹配程度良好的地區包括金鄉縣、曲阜市;匹配程度一般的地區包括兗州市,汶上縣,梁山縣;匹配程度較差的地區包括嘉祥縣、泗水縣、鄒城市、任城區。

以上分析結果與現實基本吻合。濟寧市南部的微山縣和魚臺縣、金鄉縣地處湖泊分布區地,水資源比較充足,耕地相對較少,所以水土資源匹配系數較高;中部地區經濟發展的核心區,在水資源匱乏的情況下,工業和城市用水占用了農業用水,所以水資源匹配較差,農業水資源短缺是中部地區糧食生產乃至農業發展的硬約束,極大地影響了農業的可持續發展。

3濟寧市農業水土資源可持續利用對策

根據分析濟寧市的水土資源匹配狀況,濟寧市的農業可持續發展要從經濟效益、社會效益、生態效益三個角度出發,分別對水資源、土地資源的可持續利用提出合理的方案,全面改善水土資源的利用現狀。

3.1合理利用水資源

科學利用水土資源的途徑主要包括以下幾個方面:采用先進的節水灌溉技術,減少灌溉定額以擴大有效灌溉面積,提高水利用效率;充分發揮水肥耦合效應,通過減少灌溉水量和化肥施用量,提高土壤中養分的積累,改善土壤結構,減輕日益加劇的農田面源污染,改善農業生態環境。

具體要做好以下幾方面的工作:

1)搞好地表水與地下水的聯合調度。在工農業生產中,用水規劃應以利用地表水為主,超采區范圍內堅決禁止新打自備井,以保護有限的地下水資源。鄒縣電廠四期、運河電廠一期續建、濟寧電廠擴建等重點項目,用水都實行了地表水與地下水聯合調度,汛前枯水期以地下水為主,汛后以地表水為主[4]。

2)加快實施引水回灌工程,充分利用雨洪資源。由于降水集中,大雨以超滲徑流的形式迅速排入河湖。為保證河湖大堤的安全,需及時將大量積聚的水體排泄掉,地下水漏斗得不到充分回補,雨洪資源大部分被浪費。在地理、地質條件適宜的漏斗區建設回灌溝渠和節制閘門,調集汛期洪水回灌不僅可以增加水資源可利用量,還可以降低下游河湖的防洪壓力[5]。

3)加大節水治污力度,實現污水資源化。大力推行計劃用水和節約用水,提高用水效率。加快工業節水技術改造,使工業萬元產值取水量達到全國平均水平。繼續因地制宜地推廣先進的節水灌溉技術,在經濟發達區和高科技農業示范園區,大力推廣高標準的“三灌”工程,逐步扭轉大面積浪費水的現象。要加大治污力度。按照水體的納污能力,嚴格控制入河排污口的設置和擴大。積極推進產業結構調整,堅決關閉一些治污無望的企業,加強點源面源治理,減少工業污染,加快污水處理廠建設,實現污水資源化[6]。

4)開展礦井水回收利用,目的是減少水資源浪費,縮小礦井水對環境的污染。將回收的礦井水經過處理、達到回收利用標準后可廣泛用于礦區洗浴、綠化、井下降塵、發電冷卻等生產、生活各方面。采煤塌陷是煤礦開采中不可避免的問題。利用礦區塌陷的大坑和電廠水源,以及坑口排放的水發展水產養殖業(魚、蝦、蟹)。必備的條件是:塌陷大坑離發電廠要近,而且礦坑排水是經過消毒過濾處理的,消除了有害物質后(謹防水產的二次污染)可以便利引到坑中,但塌陷的大坑要做處理??梢跃偷厝〔模梅勖夯翌w粒細膩的特點,將大坑底部和周邊做防漏灌漿處[7]。

3.2土地資源合理利用

1)要根據土地利用總體規劃,在一定區域制定土地用途分區,明確土地用途限制內容,實行土地用途變更制度,對土地資源用途采取行政、經濟和法律等手段進行控制監管。一要控制用地總量,嚴格限制農用地轉為非農建設用地;同時要對耕地實行特殊保護并要對現有土地資源進行動態檢測。

2)加大對土地的法律管理力度。對農業用地,特別是良田耕地要按照《基本農田保護條例》規定劃定基本農田保護區,建立嚴格的基本農田保護制度,并落實到地塊,明確責任,嚴格管理。基本農田保護區的劃定工作應納入縣級土地利用總體規劃,鄉鎮和縣級非農業產業的發展(包括開發區),不能規劃和配置在農田保護區內。

3)特別指出的是,濟寧市存在大量的采煤塌陷地。在地下水位不太高的塌陷區域、積水較淺或季節性積水的塌陷地建立排水系統,達到重新利用土地的目的。對地下水位較高、塌陷較深的常年積水區,采用將積水區繼續挖深來充填塌陷地周圍的淺塌陷處,建立水產、養殖、農業和環境并舉的經濟環境基地。在地面沉降未穩沉之前,利用經充分論證無二次污染的采礦固體廢棄物、建筑垃圾和河湖淤泥等物充填,將塌陷地整平、復墾,進行土地綜合治理。

在已治理的塌陷地選擇適當的利用方式,形成景觀好、穩定性強、經濟效益高的植被,綜合設計農、林、漁、畜等生物鏈,形成穩定、高效的生態系統。在復墾的土地上種植農產品以外還規劃種植花草樹木,在水域內發展養藕、養魚等產業,適合濟寧—兗州—曲阜—鄒城組群式城市生態環境建設區。

4結束語

雖然濟寧市的水土資源比較豐富,可是由于經濟的發展、人口增加和人民生活水平的提高,對水土資源的利用量越來越大,人地關系矛盾日益突出,所以濟寧市的水土資源可持續研究日益緊迫。特別是濟寧市存在大量的煤礦開采地,應根據其水土資源利用特點建立一個水土資源可持續利用的模式,有助于輻射推廣以礦區為特征的水土資源可持續利用的具體實施方案,從而延長煤炭產業鏈,能對實現濟寧市水土資源的可持續利用起到很大的促進作用。