谭艳
北海河海水利水电设计院 广西北海 536000
摘要：主要根据涠洲岛水资源状况及岛上对水资源的需求，结合岛上现有水利工程措施和实际情况，提出如何解决岛上供水水源的对策。
关键词：涠洲岛；水资源；雨水及基流；地表水与地下水
引言
涠洲岛作为我国最大、最年轻的火山岛，岛上自然景观奇特，人文景点众多，是旅游度假胜地，目前是北海旅游的名片，声名远扬，大多区外游客到北海，必欲上岛一游，一些游客则留连忘返。近年，每到旅游旺季，上岛游客众多，使岛上水、电、交通需求剧增，现有供应严重不足，严重影响涠洲岛的发展。尤其是供水不足，已是制约涠洲岛发展的瓶颈因素。为解决涠洲岛缺水问题，北海市委、市政府及相关部门曾委托交通部四航局设计研究院和天津海洋研究所进行过多方案研究，提出从铁山港铺设海底输水管道供水、船运供水、海水淡化等方案，但均因投资过大，供水安全性低、水价昂贵而无法实施。
笔者根据多年来参与涠洲岛水利工程设计，和对涠洲岛水资源的调查研究、分析涠洲岛规划发展和用水需求，提出立足本岛，解决供水水源问题。
1涠洲岛水资源状况
涠洲岛距北海市21海里，远离内陆，岛上陆地面积24.74km2，潮间带面积约3.47km2，岛屿呈南北长约6km，东西宽约5km，岛上地形总体为南高北低，南部最高为79.7m，北部连片低洼地高程在3～6m左右较多，大多为湿地。
岛上多年平均降雨量为1407mm，多年平均蒸发量为1822.9mm，是全区降雨最少、蒸发最大的陆地区域。岛上地表径流量为1670万m3，扣除入海排滞量后，地表水资源量为1520万m3。涠洲岛地下水全部靠地表水补给，分为潜水层和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层承压水层，其补给量和可开采量则较为复杂，前人已做了大量普查工作，主要有广东省地质大队在岛上布井13眼，普查岛上水文地质情况，然后采用渗入计算法计算，按入渗系数0.21，计算得年补给量为790万m3，可开采量按50％计，每天约1.05万m3。从上世纪70年代开始，对岛上地下水的开采和管理一直以该数据作为依据。
因近年岛上需水剧增，供水不足，出现村民自发大量开采地下水，因井位过多，且过于集中并有一些过于靠近海岸，使部分深井产生海水倒灌。2015年，中国水利水电科学研究院根据前人的资料，结合岛上地下水长期监测资料并在岛上增加一些试验工作，编制《广西北海市涠洲岛地下水渗流场数值模拟和预报》，提出涠洲岛地下水补给主要由平顶山一带台地补给，其补给量随开采量变化，以控制在3250m3/d较为安全。而北部连片的洼地，因土质渗透系数小，表层地下水难以入渗，不计入补给量。
2涠洲岛供水现状及需求预测
2.1涠洲岛供水现状
涠洲岛现有供水规模约5080m3/d，全部抽取地下水，其中：平顶山水厂为1500m3/d，水库水厂为1550m3/d，中海油南油终端600m3/d，驻岛部队约230m3/d，气象站水厂200m3/d，农家乐及村民分散取水约1000m3/d。现状在非旅游旺季用水可满足需求，进入旅游旺季则部分区域缺水严重，尤其是滴水村最为严重，因该村聚集了近100家农家乐，各农家乐均自打井抽水，且部分井位距海边仅200m左右，因而出现海水倒灌现象，从而引起加大地下水开采致海水倒灌的恐慌。
2.2涠洲岛用水预测
涠洲岛现状户籍人口约16000人，但部分出岛务工，本岛常住人口12000人，加上在岛机关及企事业单位人口和外地进岛人口约3500人，旅游高峰期上岛游客超过7000人（目前上岛游客按7000人/天控制），上岛高峰期岛上用水人口约22500人。考虑目前岛上大部分为原住民，用水定额不大，工业等用水量不多，按综合用水定额法测算，选取综合用水定额为320L/人?d，则目前岛上需水量为7200m3/d。目前供水量仅5080 m3/d，所以，供需无法满足。
根据《涠洲岛旅游区（镇）总体规划（2011～2025）》，到远期2025年，岛上总人口2.9万人，最高日用水量为2.22万m3。根据涠洲岛的用水特点，主要为生活用水及市政用水，工业用水很少，岛上仅有一家油处理企业，用水量不大，且其自身建有海水淡化可作工业用水补充，今后限制岛上工业用水，岛上人口有一半是农村人口，生活用水定额不大，虽然今后岛上配套完善旅游设施后，旅游业用水将大幅增加，但全岛用水定额按《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）小城市一区城市单位人口综合用水量标准为400～800 L/人?d，考虑涠洲的情况，选取500 L/人?d是较切合实际的。由此计算得远期最高日用水量为1.45万m3，选1.5万m3。涠洲用水随旅游季节变化较大，选日变系数为1.4，则城市年用水量为391万m3。涠洲农业用水量不多，主要靠就近取自山塘、沟溪水浇灌一些菜地，或利用再生水作灌溉补充水源。
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3解决涠洲岛供水水源的方案设想
3.1涠洲岛现有水源工程措施状况
涠洲岛无较大河流，岛上最大的水利工程为涠洲水库，涠洲水库集雨面积5.5km2，总库容241万m3，有效库容187万m3，多年平均来水量362万m3。为解决农业灌溉问题，于上世纪70年代建有52座山塘，总库容为16.5万m3。目前岛上地表水主要靠涠洲水库和众多分散山塘储蓄。本世纪新建有58个地头水柜，总容量为3480 m3，但基本未起作用。另外岛上有多条小溪沟，为自然地形所形成，是排泄地表雨洪及排泄中南部地势较高，地下水溢出形成基流的沟渠。岛上现有主要取水井12眼，村民自打井167眼。
涠洲水库已完成除险加固，但存在主坝基渗漏较严重和水库底泥污染影响水质，水质经常界于Ⅲ～Ⅳ类之间，尤其是库水位过浅，受稍大风浪影响，库底泥被扬起，水质变差，使岛上居民不愿接受水库水为生活供水水源，故岛上一直采用地下水作供水水源。
山塘已加固治理11座，主要是加固塘基，清理塘底，用于集蓄雨水，作反补地下水之用，其余41座山塘则淤积严重。
各溪沟因无调蓄能力，基流长年径向排入海域，雨季则基流与雨洪合流，流量较大，使岛上宝贵的淡水资源白白浪费。岛上牛角坑、沟门、北港等主要溪沟中部均为耕地，但因外海潮位顶托，地下水较高，形成沼泽地，已多年无法耕种，现规划为湿地公园。
地下水取水主要供水取水井运行正常，平顶山布井过密，取水形成漏斗，但经长期监测，漏斗形状稳定。但在滴水村和竹蔗寮村一带，因该片既近海，又属地下水贫乏区，因农家乐自打井100多眼，无序抽取地下水，使部分井眼产生海水倒灌。
3.2涠洲岛水资源平衡分析
涠洲岛水资源总量为1520万m3，远期供水需求量为391万m3，岛上农业用水量很少，可由山塘及一些溪沟就近取水解决，或利用再生水解决，不占用主要供水水源水量。
涠洲水库多年平均来水量362万m3，水库总库容241万m3，有效库容187万m3，水库调节能力强，属多年调节水库，且岛上特定地质条件造成径向渗透系数大，因此，水库与周边地下水互为补给，水库水位较高时，水库向周边补给地下水，当水库水位较低时，则周边地下水向水库补给形成地表水。
水库附近有西角沟、北港沟、牛角坑沟及沟门沟，长年因地下水溢出形成基流，及区间雨水形成径流，排入大海，该4处集雨面积约6km2，据设站观测和分析计算，该4处多年平均排泄入海雨洪约405万m3，考虑雨洪回收50％，则年可回收202.5万m3，基流可回收约65万m3，因此，考虑水库来水和计入附近部分基流及雨水收集，多年平均来水量为630万m3，加上地下水开采118万m3（3250 m3/d），即使扣除水库部分地表水渗漏和蒸发损失，对解决391万m3年供水仍是有一定富余的。
3.3水源水质状况
根据取样分析，涠洲水库水质在Ⅲ－Ⅳ类地表水间波动，主要存在水库底泥污染，周边农村生活污染和农业面源污染，因水库水深较浅，底泥易受风浪起扬影响水质，周边沟溪水质也是Ⅲ－Ⅳ类水，污染主要是周边生活污染为主。
3.4水源整治方案构想
3.4.1涠洲水库水源整治
涠洲水库作为岛上核心供水水源，应进行底泥清除、扩容和防渗处理，沿水库边三个村庄设置截污沟，在库尾（叉）处建设3个前置库，可解决水质问题，减少水量损失，并为雨水收集和基流收集增加调蓄能力作准备。今后则应沿水库周边设置生态隔离带，并对主要污染源进行整治，确保水库水质长期稳定。
3.4.2雨水及基流收集方案构想
在西角沟、北港、牛角坑、沟门溪沟入海处上游，设置集蓄水池和自动加压泵站，将地下水溢出和雨水形成的溪流，加压后经管道输送回涠洲水库前置库，经生态净化后流入水库作供水水源，因该几条溪沟收集点与水库地形高差不大（15m以内），输送距离0.2～4.2km，平均扬程在25m左右，每度电可抽10m3，运行水价远比海水淡化等方案经济得多。该几条溪沟水质保护主要是沿沟周边村庄设置截污沟，将村内生活潜水截流导引至沟外即可。
3.4.3 地下水开采
涠洲岛地下水较丰富，水质优良，水位较浅，开采经济，是理想的城市供水水源。长期以来，岛上供水一直靠开采地下水解决。但随着近年上岛旅游人口剧增，供水不足，一些农家东为解决自身供水问题，自打深井取水，以岛上西侧海边滴水村一带最为严重，造成部分深井海水倒灌。因滴水村一带为东西夹长地带，两侧临海，地下水贫乏，且井位过密又靠海，极易造成海水倒灌。岛上地下水保护以防止海水倒灌为主，地下水开采应分散布井，且井位不能靠海过近，同时应沿井位外侧设置监测井，实时监测掌控地下水位情况，可视各区片地下水位情况实行间断式抽水，做到确保安全前提下合理开采地下水。
4结束语
涠洲岛供水需求量不大，农业用水也很少，从量上分析，岛上水资源是可以满足需求的，只要合理配置水资源，实行地表水与地下水联合开采，以地表水为主，不但可满足用水需求，也可确保取水安全。岛上主要水源水质尚可，只要加以整治和做好保护工作，可保证水质的长期稳定。
今后随着规划发展的不确定性，用水需求增加，岛上供水水源尚有一定潜力可挖。如：增加石螺沟、石盘河等沟雨水及基流收集；整治山塘，增加集蓄能力，用于增加地下水补充；结合湿地公园建设湖泊，增加雨水和基流收集储蓄能力，可充分收集利用岛上淡水资源，为岛上进一步发展提供可持续的水源支撑。
论文作者:谭艳
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/16
标签：岛上论文; 地下水论文; 水库论文; 用水论文; 水源论文; 水质论文; 地表水论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;