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分析提高城市咸水与微咸水利用率摘要阐述了沧州市咸水与微咸水的开发利用现状,并介绍了咸水与微咸水的利用技术,以期为解决沧市水资源短缺问题提供参考。关键词咸水;微咸水;开发利用技术;河北沧州沧州是我国水资源严重短缺的地区之一。全市多年平均地表水资源量为5.74亿m3,地下水资源量为6.7亿m3,扣除重复计算量0.5亿m3,全市多年平均水资源总量为11.94亿m3。全市人均水资源占有量183m3,为全国平均值的8%,河北省平均值的61%。根据国际公认的贫水与非贫水地区定量指标,沧州为绝对贫水区。自20世纪70年代以来,为维持本地区人民的正常生活和生产,不得不大量超采深层地下水和依靠外调水源,经过30多年对地下水的过量开采,致使地下水位持续下降,地下水降落漏斗面积不断扩大,并引发了地面下沉、机井报废、工程设施遭到不同程度毁坏、地下水环境恶化等一系列环境地质问题1。沧州特定的水文地质条件,使得浅层咸水、微咸水分布广泛,水量比拟丰富,全市总面积14056km2,其中23g/L的微咸水面积4563km2,占总面积的32%,资源量为5.9亿m3,可开采量4亿m3;35g/L的咸水分布面积2085km2,占总面积的15%,资源量为2.6亿m3,可开采量为1.6亿m3;大于5g/L的咸水分布面积1915km2,占总面积的14%,资源量为2.3亿m3,可开采量为1.2亿m3。1咸水与微咸水的开发利用现状由于沧州淡水资源匮乏,供需矛盾突出,为知足工农业生产的需要,从20世纪70年代初就开发利用微咸水。主要应用在咸淡混浇、解决农村人畜饮水、发展水产养殖、城镇居民生活、工业生产、抽咸补淡等方面。20世纪70年代,首先在沧县创造性地发展了机井组,把深层淡水和浅层微咸水混配后,用于农业灌溉。之后河北省水科院又在南皮县乌马营搞咸水灌溉试点,采取直接利用23g/L和35g/L的微咸水与咸水,在干旱时给作物浇关键水,能降低土壤溶液浓度,减少土壤溶液浸透压,作物因得到必需的水分补充而增产3。据10年定位观测,微咸水、咸水灌溉小麦、玉米连作,产量69608355kg/hm2,比不灌的旱作增产120%160%。2咸水与微咸水的利用技术2.1咸淡混浇咸淡混浇就是在现有深井(淡水井)旁,打一眼浅机井(咸水井),利用管道一体化技术,将淡水和咸水通过一个混合罐,按一定比例混合后,进行农田灌溉。根据出水压力条件,浅深井咸淡水混合的方式主要包括无压混合和有压混合2种形式。无压混合是指浅井、深井出水分别进入混合水池,在无压状态下,通过明渠或地下管道输水至田间(图1)。有压混合是指浅井、深井出水分别在有压状态下进入混合水塔(亦称“限压通气管)或直接通过地下管道(亦称“管道一体化混合)输水至田间4(图2)。目前,把深层淡水和浅层微咸水混配后,用于农业灌溉,获得了显著的经济效益和社会效益。混合灌溉技术成果的应用在沧州市的大部分县、市得到广泛的推广应用,已发展咸淡混浇井组3000组左右,按每个井供应控制灌溉面积13.33hm2,灌溉定额按1800m3,每个井组可节水1/4左右计算,这样,可控制灌溉面积400hm2左右,每个井组年可节约深层地下水1800万m3左右。2.2解决农村人畜饮水近年来,沧州市为解决东部地区农村饮水困难,采取打一眼咸水浅机井,安装一套水处理设备(总投资在810万元),利用电渗析和反浸透技术,可把含盐量35g/L的苦咸水,通过淡化工艺脱盐、降氟、净化等,变成小于1.0g/L的淡水,到达国家规定的饮用水标准。每套设备可解决10001500人的安全饮水问题,到目前该技术已在黄骅、海兴、沧县、东光、吴桥、盐山、孟村、南皮、青县等县市大力推广,并已做为水利部推广项目,目前,沧州市已发展苦咸水淡化站151处,使15万人解决了饮水难的问题。2.3发展水产养殖充分利用地下水、咸水、微咸水和咸水淡化后的浓咸水,选择适当水产品种和养殖技术,大力发展养殖业,增加农民收入。目前沧州市海兴县已有利用咸水养殖对虾的经历。2.4用于城镇居民生活沧州市的城镇生活用水主要为外调水源和深层地下水,假如将咸水、微咸水用于居民生活洗涤、冲厕、洗车等,可替代生活用自来水的一半。仅沧州市区每年可少用750万m3自来水。还可将咸水用于喷洒道路、消防、游泳池、喷水池、浇灌城市草坪绿地、补充湖塘水体养鱼用水等,目前,沧州市个别小区已有成功的利用经历。2.5用于工业生产沧州市规划用于工业的微咸水、咸水量为840万m3。主要用于沧州市区、沧县、黄骅、中捷、大港5个县市的大中小型企业的工业循环冷却水、纺织、铸造及水泥制品等。沧化集团沧井公司23万tPVC厂,为解决水源问题,该厂于1999年投资8000万元,兴建了由30眼120250m深咸水井组成的咸水水源地,日淡化咸水1.8万t。原水平均含盐量12.596g/L,产品水含盐量0.213g/L,各项指标均到达设计要求,完全能知足企业用水需要,为大量集中利用咸水提供了技术与科学根据。2.6抽咸补淡在汛期到来之前,抽取地下咸水微咸水,或利用或排走,把地下水位调控到45m,能减少潜水蒸发。腾出地下库容,加大汛期降雨入渗,增补地下淡水量,使地下水位提升到1.52.0m。这样既能够减少地表径流,又能够淋洗土壤中盐碱,把降雨转化为地下水资源,并淡化地下水。根据南皮县乌马营乡的经历,如此经过1520年,可使微咸水区域的微咸水基本变为淡水,咸水也发生了明显的淡化。3小结咸水微咸水的利用是缓解沧州水资源短缺的一项重要措施,不仅能够节约大量的淡水资源,节省各类开支,还能够提高农作物的产量,促进国民经济的发展,更主要的是咸淡混浇技术的应用,在节约淡水资源、抽取浅层地下咸水的同时,大大改善了水环境,主要表如今下面几个方面:一是保护地下水,抑制沧州地区地下漏斗的发展,缓解由此造成的地面下沉、机井报废、工程设施遭到不同程度毁坏、地下水环境恶化等一系列环境地质现象;二是降低城区浅层地下水位,减少咸水对建筑物基底的顶托和腐蚀作用;三是促进农业、工业乃至整个国民经济的发展;四是提高人民群众的生活水安然平静生活质量;五是促进节水型和环境友好型社会的发展;六是调控加大地表水的入渗量,淡化浅层地下水。参考文献1胡荣花,冯听雨.充分利用咸水、微咸水改善沧州水环境J.地下水,2009(5):58-59.2方生,代文元.华北平原有咸水区雨洪控制利用J.南水北调与水利科技,2003,1(1):38-43.3刘玉春,安秀容,杨路华.河北省微咸水利用潜力分析J.科学与工程技术,2006(1):13-15.4李青霞,徐红蔚,王秀敬.山东省咸水资源开发利用与治理措施研究J.山东水利,2008(7):23-24.