鐘華平,卞錦宇,李 偉
(南京水利科學研究院水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室,210029,南京)
南水北調(diào)(東、中線)一期工程受水區(qū)涉及北京、天津、河北、河南、山東和江蘇6個省(直轄市)的38個地級及以上行政區(qū),包括245個縣級行政區(qū)和17個工業(yè)園區(qū),受水區(qū)面積達23.32萬km2。受水區(qū)主要地處黃淮海地區(qū),大部分屬于華北平原。區(qū)內(nèi)河流眾多,基本分屬黃河、淮河和海河三大水系。當?shù)囟嗄昶骄邓繛?40mm,多年平均陸面蒸發(fā)量為545mm。
根據(jù)全國水資源綜合規(guī)劃成果,受水區(qū)多年平均水資源總量為434.76億m3,占全國水資源總量的1.53%,其中地表水資源量為232.41億m3,地下水資源量為284.54億m3。
受水區(qū)淺層地下水超采區(qū)面積為 5.83萬 km2,超采量為 56.40億m3;深層承壓水開采區(qū)(界定為超采區(qū))面積為10.46萬km2,開采量為46.48億m3,列為不合理開采量,即認為全部是超采量。地下水超采量總計102.88 億 m3。
受水區(qū)地表水資源短缺,自20世紀70年代以來,為維持經(jīng)濟社會的穩(wěn)定快速發(fā)展,大量開采地下水,導致區(qū)內(nèi)地下水超采問題嚴重,許多地區(qū)地下水已處于嚴重超采狀態(tài),造成區(qū)域地下水水位持續(xù)下降、部分地區(qū)含水層疏干、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、海(咸)水入侵、地下水污染、土地沙化、濕地萎縮等嚴重的生態(tài)環(huán)境問題。因此,必須采取一系列措施,保護與修復受水區(qū)地下水資源。
各地應依據(jù)水法和水污染防治法等法律法規(guī),根據(jù)不同的保護目標、保護功能,同時考慮保護區(qū)的地理位置、地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)條件、供水量、開采方式和污染源的分布等情況,建立各自地區(qū)的地下水保護區(qū),確定相應的地下水保護管理級別,并通過法律和行政手段加以確認。在條件成熟時,應在南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)統(tǒng)一劃定地下水保護區(qū),系統(tǒng)保護地下水水質(zhì)和水量。
南水北調(diào)受水區(qū)是全國地下水超采最嚴重的地區(qū)。因此,應按照水利部《南水北調(diào)受水區(qū)地下水壓采總體方案》,根據(jù)壓采目標,采取不同的壓采措施和保障措施,嚴格控制地下水開采。對嚴重超采區(qū)、重點保護區(qū)尤其要嚴格控制開采量,主要是壓縮地下水開采量。同時要充分利用南水北調(diào)來水、雨季洪水、再生水、微咸水和咸水等替代水源,減少地下水開采量。
嚴格實行地下水管理,實施地下水總量控制。在地下水超采區(qū),根據(jù)地下水超采嚴重程度進行分級劃分,并采取相應壓采管理措施,有針對性地實施地下水減采、限采和禁采。在嚴重超采區(qū),根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,采取限采或禁止地下水開采的措施。在公共供水水源地和城市公共供水管網(wǎng)已經(jīng)覆蓋的地區(qū),關(guān)停自備井,禁止鑿新井。優(yōu)先考慮減采大中城市工業(yè)用水的集中水源地,尤其是已經(jīng)嚴重超采且位于漏斗區(qū)中心的集中水源地;其次優(yōu)先考慮深層水的限采,尤其是滄州、衡水、德州等大型漏斗區(qū)和地面沉降區(qū)。條件成熟時,應全面停止或禁止對深層地下水的開采,終止深層水水位下降和地面沉降,使深層地下水作為后備水源,休養(yǎng)生息,涵養(yǎng)水源,以備應急。在廣大農(nóng)村,有替代水源(如自來水、地表水、再生水等)的條件下,要根據(jù)實際,在保證用水需要的情況下,依法限期封井;在替代水源供水不足的情況下,要通過強化節(jié)水措施,逐漸減少地下水取水量。
在南水北調(diào)工程通水之后,優(yōu)先保證深層和淺層地下水超采量的置換,充分利用當?shù)厮A(chǔ)設(shè)施,以地表水地下水聯(lián)合利用為水資源利用的基本模式,實現(xiàn)受水區(qū)水資源的優(yōu)化配置。
應依據(jù)水資源的水質(zhì)性能和需水水質(zhì)要求進行地表水地下水聯(lián)合調(diào)度,優(yōu)勢互補、互相調(diào)劑,科學合理利用地下水資源。在地下水大規(guī)模超采地區(qū),實行多水源補償利用的原則,控制地下水開采。盡量利用雨水,增加有效降水利用量,以地表水補充降水的不足,以地下水補償?shù)乇硭牟蛔?,以再生水補償原水的不足,以節(jié)水補償供水的不足,以跨流域調(diào)水補充當?shù)厮Y源承載能力的不足,提高水資源的利用效率,促進水資源的供需平衡。上游已修建水庫的河流、河道內(nèi)應保證一定的流量,以利于補充地下水和改善生態(tài)環(huán)境。
受水區(qū)中部平原和濱海平原地區(qū)咸水、微咸水資源分布廣,資源豐富,可采資源量為22.23億m3/a。據(jù)國土資源部門調(diào)查,2003年3~5 g/L半咸水開采量為2.30億m3,大于5 g/L的咸水開采量為0.67億m3,還有很大的利用空間。位于東部濱海海水入侵區(qū)的天津、河北和山東,有漫長的海岸線,這些地區(qū)應充分利用海水。
7.2.1桃小食心蟲采用地面防治與樹上防治相結(jié)合,化學防治與人工防治相結(jié)合的辦法進行綜合防治。①地面防治最佳適期,一般在越冬幼蟲出土盛期(4月上旬)用藥劑處理樹冠下土壤,消滅越冬幼蟲和蛹??捎眯亮蛄啄z囊每畝500克加水50公斤噴撒于樹冠下,淺鋤即可。②樹上防治主要消滅卵和幼蟲,可用25%滅幼脲3號懸浮液1 500倍液、40%毒死蜱乳油1 000~1 200倍液、功夫6 000倍液等。當卵果率達到1%時及時樹上用藥。③地膜覆蓋樹盤,減少出土幼蟲。 ④性誘劑誘殺。在果園成蛾高峰期,樹上藥劑防治1次,可以起到良好的防治效果。
受水區(qū)東部平原超采區(qū)適度開采利用地下咸水,在降低咸水層靜水位、減少農(nóng)田耕作層含鹽量的同時,也相應減少咸水層和淡水層水位差,減緩咸水層向淡水層的越流補給速度,使咸水層不至于擴散。
南水北調(diào)受水區(qū)所處的海河流域下游和淮河流域中下游,地表水體污染嚴重,水質(zhì)下降、水環(huán)境惡化,已釀成流域型污染,且淮河流域已造成水質(zhì)型缺水。由于“三廢”的排放、地表水體的污染和采用污水灌溉等,造成受水區(qū)內(nèi)地下水污染嚴重。地表水體是受水區(qū)地下水的主要補給來源之一,因此,防止地下水污染就應控制地表水污染。
串層開采地下水、超采地下水、地下水井成井質(zhì)量差、礦山不合理采礦等現(xiàn)象都可能引起地下水串層污染??刂拼畬游廴敬胧┲饕校阂皇欠舛虑袛啻畬游廴就ǖ?;二是控制地下水流場形態(tài),防止污染擴散;三是生產(chǎn)礦山的污染預控制。應嚴格執(zhí)行鑿井審批制度,對打井數(shù)量、井間距離、鑿井深度、建井和毀井要求登記在冊。根據(jù)含水層的特征,合理調(diào)整地下水開采布局,調(diào)整開采層位和開采時段。多層地下水的含水層水質(zhì)差異大時,應當分層開采取水。對已受污染的潛水或承壓水,不得混合開采。對已停止使用的深井要及時封閉,禁止通過井孔污染深層地下水。
在南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)要根據(jù)不同區(qū)域的地下水情況,分區(qū)分類確定地下水生態(tài)水位。以地下水生態(tài)水位作為地下水合理開采的控制性指標,比較直觀地衡量地下水開采情況,保護地下水資源。
受水區(qū)內(nèi)各分區(qū)地下水水位上限應是以降水入滲補給量最大、潛水蒸發(fā)損失最小、又不造成漬澇為準則,對城市地區(qū),還應考慮地下建筑物的情況;下限應以地下水庫調(diào)蓄最大、又能合理地控制地面沉降等生態(tài)環(huán)境問題為準則。對于地下水嚴重超采區(qū),尤其是地下水水位大降深區(qū),主要應研究如何合理控制地下水埋深,逐步減少地下水超采量。
地下水水量修復可以通過人工回灌補給地下水方式得以部分解決。受水區(qū)地下水補給水源有雨洪資源、再生水和南水北調(diào)來水。受水區(qū)沿太行山前平原洪積扇區(qū),是地下水人工補給和調(diào)蓄十分有利的空間條件。受水區(qū)內(nèi)由于地下水超采,許多含水層疏干,形成了無數(shù)大大小小的地下水降落漏斗,這也為地下水儲存和調(diào)蓄提供了空間(地下水庫)。建設(shè)地下水庫,不但可增辟可利用的水資源,調(diào)控地下水水位,而且可以騰出地下庫容,增大降雨入滲,減少降雨徑流流失,減少潛水蒸發(fā),調(diào)節(jié)地表水、引黃引江水、土壤水和地下水,控制土壤返鹽,防止?jié)n澇災害,改良鹽堿地等。
通過地下水系統(tǒng)脆弱性評價分析,可以掌握不同等級脆弱性的地下水分布,特別是了解地下水水質(zhì)脆弱性高,即易于污染地區(qū)的狀況。這樣,地下水水質(zhì)保護就能做到更有針對性。地下水系統(tǒng)的脆弱性,除了地下水系統(tǒng)固有的對污染物的敏感性外,還與天然或人為造成的污染源的位置和類型以及污染物距離含水層的相對位置和污染物的運移情況等因素有關(guān)。因此,應了解和掌握受水區(qū)地下水系統(tǒng)對污染物的固有敏感性,研究評價受水區(qū)地下水系統(tǒng)的脆弱性。
地下水水質(zhì)修復主要應考慮地下水污染成因、污染物成分、污染范圍和經(jīng)濟技術(shù)條件等因素??梢詢?yōu)先考慮飲用水水源地的地下水水質(zhì)修復,先易后難、先試點后推廣,分清輕重緩急,逐步展開。
對南水北調(diào)受水區(qū)來說,主要是實施海水入侵防治、集中式地下水飲用水水源地防護和污染含水層修復。受水區(qū)可以采用適宜的地下水修復方法,如滲透性反應墻法、抽出—處理法、物理阻隔法和原位微生物修復技術(shù)等,對地下水水質(zhì)進行修復。
南水北調(diào)受水區(qū)地下水系統(tǒng)的保護與修復,僅憑技術(shù)措施達到目的是十分困難的,需要有法律、行政和經(jīng)濟等措施的共同實施配合。
應制定南水北調(diào)受水區(qū)地下水保護管理條例或辦法,從法律上規(guī)范受水區(qū)地下水開采的管理和保護行為。受水區(qū)各地應對地下水開采實行總量控制和水位控制,實施用水定額管理,嚴格實施地下水取水許可制度,依法加強取用地下水的源頭管理。應逐步實行分質(zhì)供水。堅持計劃用水,節(jié)約用水,建立節(jié)水型社會?!跋裙?jié)水后調(diào)水”也是實施南水北調(diào)的原則之一。加快水價改革,提高水資源費標準,加大水資源費征收力度,實行計量收費和超額累進加價制度。通過水價改革,綜合調(diào)整地下水、地表水、外調(diào)水和再生水等各類水的水價。應加強普法和執(zhí)法工作,加強執(zhí)法隊伍建設(shè),加大執(zhí)法監(jiān)督力度,加大宣傳教育力度,提高公眾對地下水保護的認識,尤其是提高各級政府領(lǐng)導的認識,切實保護地下水資源和地下水環(huán)境。
切實編制好南水北調(diào)受水區(qū)地下水資源總體規(guī)劃、階段性規(guī)劃和專項規(guī)劃等,如地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃、地下水資源保護規(guī)劃、地下水超采區(qū)壓采規(guī)劃和地下水資源調(diào)蓄規(guī)劃等。規(guī)劃應目標明確,方案具體,可操作性強。
應重視和加強南水北調(diào)受水區(qū)的地下水動態(tài)監(jiān)測工作,規(guī)劃完善地下水監(jiān)測網(wǎng)絡,尤其是飲用水水源地的水質(zhì)、水量監(jiān)測網(wǎng)絡,應建立水質(zhì)與水量、淺層地下水和深層地下水統(tǒng)一的監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng),提高地下水監(jiān)測能力。
地下水開發(fā)利用會產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境效應,維護地下水正常的生態(tài)功能,需要對地下水進行保護,也必然要付出代價。地下水開發(fā)利用和保護會產(chǎn)生外部效益,實現(xiàn)外部效益內(nèi)部化,防止“搭便車”現(xiàn)象,就要對因地下水開發(fā)利用受損者和地下水保護者給予補償,目的是實現(xiàn)社會效率與公平相協(xié)調(diào),促進經(jīng)濟社會和諧發(fā)展。因此,應遵循“受益者付費、保護者受償、污染者賠償、破壞者治理”的基本補償原則,建立南水北調(diào)流域下游地區(qū)對上游地區(qū)、區(qū)域受益地區(qū)(者)對受損地區(qū)(者)、污染者對受害者的地下水保護生態(tài)補償機制。
做好南水北調(diào)受水區(qū)地下水保護規(guī)劃,構(gòu)建地下水污染防控體系。加強地下水環(huán)境保護、污染防治、預警應急及監(jiān)管能力建設(shè),形成地下水監(jiān)測、地下水保護區(qū)劃分、地下水污染應急預警、污染信息管理、污染健康風險評價、污染控制與修復工程示范及污染風險評估等技術(shù)體系。
應逐步建立基于3S技術(shù)的南水北調(diào)受水區(qū)地下水資源管理信息系統(tǒng),通過該信息系統(tǒng)進行南水北調(diào)受水區(qū)地下水資源綜合信息管理。
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