地下水取水總量控制管理技術(shù)研究

翟遠(yuǎn)征 ，王金生 ，滕彥國(guó) ，鄭潔瓊 ，曹陽(yáng)

（1.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，100875，北京；2.地下水污染控制與修復(fù)教育部工程研究中心，100875，北京）

地下水取水總量控制管理技術(shù)研究

翟遠(yuǎn)征1，2，王金生1，2，滕彥國(guó)1，2，鄭潔瓊1，2，曹陽(yáng)1，2

（1.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，100875，北京；2.地下水污染控制與修復(fù)教育部工程研究中心，100875，北京）

在對(duì)現(xiàn)有的地下水取水總量控制管理相關(guān)理念、制度、法律法規(guī)和技術(shù)方案等進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，以實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展為最終目標(biāo)，秉承“以人為本”和“統(tǒng)一管理”的理念，制定出了一套以“將地下水水位控制在合理水平”為直接目的的地下水取水總量控制管理技術(shù)方案，以期為超采區(qū)內(nèi)的地下水資源管理提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

地下水；取水總量；控制管理；研究

地下水資源枯竭的最直接表現(xiàn)就是地下水水位持續(xù)下降，出現(xiàn)地下水降落漏斗，而大量的理論研究結(jié)果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也表明，海咸水入侵、生態(tài)環(huán)境退化和地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害等問(wèn)題的發(fā)生和發(fā)展，均與地下水水位的下降有著密切的關(guān)系。因此，通過(guò)一定的控制管理技術(shù)，使地下水水位維持在合理水平的同時(shí)，又可以最大程度地滿足人們的用水需求，成為一個(gè)重要課題。

一、地下水取水總量控制管理理念

近年，許多國(guó)家和地區(qū)，尤其是地下水超采區(qū)的水行政主管部門，針對(duì)超采區(qū)內(nèi)的實(shí)際情況，制定了不少相關(guān)管理措施，如我國(guó)2002年10月1日開(kāi)始實(shí)施的《中華人民共和國(guó)水法》第四十七條明確規(guī)定：國(guó)家對(duì)用水實(shí)行總量控制和定額管理相結(jié)合的制度；2006年4月15日開(kāi)始施行的《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》和2008年4月9日開(kāi)始實(shí)施的《取水許可管理辦法》對(duì)地下水取水總量控制也作了要求；國(guó)家《“十一五”規(guī)劃綱要》也明確提出“要加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理，做好上下游、地表地下水調(diào)配，控制地下水開(kāi)采”；地方政府水行政主管部門制定的相關(guān)管理?xiàng)l例更多。

然而，縱觀我國(guó)目前的地下水取水總量控制管理相關(guān)條例或規(guī)定，并結(jié)合頒布后實(shí)施的一些情況，發(fā)現(xiàn)尚存在一些問(wèn)題。在很多地方原先劃定的超采區(qū)內(nèi)，地下水水位依然存在不同程度的下降，即條例的頒布實(shí)施并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果。究其原因，主要是因?yàn)楣芾砝砟畈豢茖W(xué)，沒(méi)有緊密結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，具體表現(xiàn)在：

①地下水超采區(qū)一般是地表水等其他水資源相對(duì)匱乏，或者不能滿足社會(huì)發(fā)展需要的地區(qū)，在這些地區(qū)禁采或限采地下水，容易激化水資源供需矛盾。

②在相關(guān)條例頒布實(shí)施前，不清楚地下水可持續(xù)開(kāi)采量有多少，導(dǎo)致制定的開(kāi)采方案缺乏科學(xué)依據(jù)。

③在相關(guān)條例頒布實(shí)施的同時(shí)，沒(méi)有提供可供利用的其他水資源來(lái)填補(bǔ)地下水供水量減少后的缺口，或其他水資源供應(yīng)不足，從而導(dǎo)致在地下水禁采區(qū)和限采區(qū)，違反規(guī)定私自開(kāi)采地下水甚至偷采地下水的現(xiàn)象比較普遍。

④在相關(guān)條例頒布實(shí)施的同時(shí)，節(jié)水措施沒(méi)能同步跟進(jìn)，導(dǎo)致社會(huì)對(duì)水資源的剛性需求量依然持續(xù)增加。

針對(duì)這些原因，本文在對(duì)現(xiàn)有地下水取水總量控制管理相關(guān)理念、制度、法律法規(guī)和技術(shù)方案等進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，以實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展為最終目標(biāo)，提出 “以人為本”和“統(tǒng)一管理”的理念，制定出了一套以“將地下水水位控制在合理水平”為直接目的的地下水取水總量控制管理技術(shù)方案。

二、地下水取水總量控制管理技術(shù)方案

制定旨在對(duì)地下水取水總量進(jìn)行控制管理的相關(guān)規(guī)定時(shí)，首先要充分認(rèn)識(shí)到地下水資源的資源屬性，即地下水資源通過(guò)參與全球水循環(huán)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)給更新的能力，這是制定地下水取水總量控制管理措施的根本依據(jù)；其次還要充分考慮到人類生存對(duì)水資源的依賴和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源的客觀需求，在對(duì)取水量進(jìn)行控制的同時(shí)，相關(guān)的替代供水方案和節(jié)水措施等要同時(shí)跟進(jìn)，否則很難奏效。本次研究制定的地下水取水總量控制管理技術(shù)方案流程如圖1。

1.管理目標(biāo)

地下水水位的變化是水量變化的最直觀反映，對(duì)于一個(gè)具體地區(qū)，一定的地下水水位預(yù)示著地下水水量的多少；而且，由地下水開(kāi)采引起的生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，也多由水位變化直接引起。因此，“將地下水水位控制在合理水平”就成為對(duì)地下水取水總量進(jìn)行控制的目標(biāo)。

2.管理依據(jù)

設(shè)計(jì)合理的地下水水位，在維持地下水可持續(xù)利用，并且不產(chǎn)生危害人類的生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的同時(shí)，使地下水供水量達(dá)到最大，成為問(wèn)題的關(guān)鍵。而且，設(shè)計(jì)合理的地下水水位也是計(jì)算地下水可持續(xù)開(kāi)采量的前提。

以地下水可持續(xù)開(kāi)采量為基準(zhǔn)，轄區(qū)內(nèi)地下水資源實(shí)際開(kāi)采量大于可持續(xù)開(kāi)采量的地區(qū)為超采區(qū)，用紅色標(biāo)示；地下水資源實(shí)際開(kāi)采量與可持續(xù)開(kāi)采量基本持平的地區(qū)為采補(bǔ)平衡區(qū)，用黃色標(biāo)示；地下水資源實(shí)際開(kāi)采量小于可持續(xù)開(kāi)采量的地區(qū)為有潛力的地區(qū)，用藍(lán)色標(biāo)示。

圖1 地下水取水總量控制管理技術(shù)流程

紅黃藍(lán)管理分區(qū)，對(duì)于地下水取水總量控制管理十分重要，是制定相應(yīng)管理措施的前提依據(jù)。由于總量控制主要是針對(duì)超采區(qū)，本文主要介紹針對(duì)超采區(qū)的管理措施。對(duì)于采補(bǔ)平衡區(qū)和有開(kāi)發(fā)潛力的地區(qū)，可以超采區(qū)出現(xiàn)的問(wèn)題和管理措施為鑒，防止超采現(xiàn)象的發(fā)生。

3.管理措施

社會(huì)用水是剛性需求，因此即使對(duì)地下水進(jìn)行了分區(qū)，并對(duì)各分區(qū)采取了不同的管理措施，但要想把地下水水位維持在一定水平，僅控制地下水取水總量是不夠的。因此，在對(duì)地下水取水總量進(jìn)行控制的同時(shí)，采取一定的措施彌補(bǔ)供水量的不足，同時(shí)適當(dāng)減少社會(huì)用水需求量，從而緩和甚至解決供需矛盾，才是解決問(wèn)題的根本。

（1）減少總用水量

我國(guó)廣大地區(qū)的用水效率還普遍較低，尚存在較大節(jié)水空間。按照水資源在人類社會(huì)中的用途，通?？梢苑譃檗r(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水三大類。在我國(guó)絕大部分地下水超采區(qū)，農(nóng)業(yè)往往是用水大戶。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，大力提高農(nóng)業(yè)用水效率應(yīng)該是解決水資源供需矛盾的最好辦法，可以說(shuō)，我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量減少到一定水平后，缺水問(wèn)題將大大緩解。

（2）增加其他水源供水量

地下水供水量占人類社會(huì)總用水量的比例很小，在全世界范圍內(nèi)大都如此。我國(guó)多年地下水供水量占社會(huì)總供水量的20%左右，比例較大的主要集中在我國(guó)北方地區(qū)。因此，適當(dāng)增加其他水源的供水量，可以替代一部分甚至是全部地下水供水量，從而使地下水水位得到恢復(fù)。

增加其他水源供水量的辦法很多，包括增加江河、湖庫(kù)供水量，海水淡化利用，雨洪資源利用，工業(yè)用水循環(huán)利用，廢水資源化，礦坑排水資源化和跨境（跨流域）調(diào)水等。不同地區(qū)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，因地制宜，選擇合適的解決途徑。

（3）補(bǔ)給地下水

通過(guò)各種人工入滲措施，把各種地表水源補(bǔ)充到含水層內(nèi)，可以增加地下水資源，更重要的是可以直接促進(jìn)地下水水位的恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。我國(guó)的地下水人工補(bǔ)給工作目前還處于起步階段，但已在控制地面沉降、擴(kuò)大地下水開(kāi)采資源、利用含水層貯存等方面起了明顯的作用。

有利于補(bǔ)給地下水的措施包括在地下水補(bǔ)給區(qū)提高介質(zhì)的滲透性，建設(shè)用于滲水的攔水壩、滲透池，在城市馬路、人行道路上使用透水性材料，將停車場(chǎng)由硬化地面改為草坪，利用田面蓄水入滲，充分利用綠地進(jìn)行入滲，將路面、屋頂上的水引入綠地，在有條件的地方建造地下水庫(kù)等，都有利于含水層接受水源補(bǔ)給，從而促進(jìn)地下水水位的恢復(fù)。

（4）調(diào)整地下水開(kāi)采布局

開(kāi)采布局對(duì)地下水水位的空間分布有著重要的影響。同樣的開(kāi)采量，布局合理，有利于使區(qū)域地下水水位處于合理水平；反之，布局不合理，很可能導(dǎo)致局部出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。因此，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，在不減少地下水取水總量的情況下，如能適時(shí)調(diào)整地下水開(kāi)采布局，也有利于地下水管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

[1]沈大軍.水管理學(xué)概論[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

[2]劉丹，黃薇，劉振勝，等.長(zhǎng)江流域取水許可總量控制指標(biāo)制定方法研究[J]. 中國(guó)水利，2007（13）.

[3]沈大軍，劉斌，郭鳴榮，等.以供定需的水資源配置研究——以海拉爾流域?yàn)槔齕J].水利學(xué)報(bào)，2006，37（11）.

[4]David K.Todd,Larry W.Mays.Groundwater Hydrology (third edition)[M].John Wiley&Sons,Inc.,2005.

[5]中華人民共和國(guó)水利部.中國(guó)水資源公報(bào) （2000—2007年）[M].北京：水利水電出版社，2001—2008.

責(zé)任編輯 張瑜洪

Study on the technique of total quantity controlling management of groundwater exp loitation

Zhai Yuanzheng,Wang Jinsheng，TengYanguo，Zheng Jieqiong，CaoYang

Based on the total amount of existing water control and management of groundwater and related concepts,systems,laws and regulations and technical programs on the basis of investigation and research,in order to achieve the ultimate goal of sustainable human development,uphold the“people oriented”and“unified management” philosophy,developed a set of“the water table at a reasonable level”for the direct purpose of total control and management of groundwater water technology solutions to the water for over-exploitation of the region management of groundwater resources to provide the theoretical basisand technical reference.

groundwater；total quantity of groundwater withdrawal；controlling management；study

2010年水利部地下水保護(hù)行動(dòng)項(xiàng)目專題。

P641.8

B

1000-1123（2011）11-0026-02

2010-12-06

翟遠(yuǎn)征，在讀博士研究生。