南水北調(diào)受水區(qū)地下水壓采與城市供水安全問題研究

王小軍，趙 輝，耿 直，5

(1.南京水利科學(xué)研究院水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京210029;2.水利部應(yīng)對(duì)氣候變化研究中心，江蘇 南京210029;3.北京師范大學(xué)，北京100875;4.水利部水資源管理中心，北京100053;5.北京中水新華國(guó)際工程咨詢有限公司，北京100053)

華北地區(qū)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)中心，同時(shí)又是我國(guó)水資源供需矛盾十分尖銳的地區(qū)［1］。多年來，連續(xù)超量開采地下水已引發(fā)了水位下降、地下水降落漏斗，地面沉降等一系列生態(tài)環(huán)境問題，嚴(yán)重威脅到華北地區(qū)的供水安全，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來巨大的負(fù)面影響，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素［2，3，4］。隨著南水北調(diào)工程的實(shí)施，該地區(qū)水資源條件將得到很大的改善。如何根據(jù)南水北調(diào)工程的總體安排，制定合理的地下水壓采方案，逐步修復(fù)和改善受水區(qū)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)于充分發(fā)揮南水北調(diào)工程的供水效益，修復(fù)和保護(hù)受水區(qū)地下水資源和生態(tài)環(huán)境等具有重要作用。鑒于此，筆者以南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)滄州市為例，分析了地下水對(duì)于保障該市供水安全的重要作用，并結(jié)合其水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，在遵循科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，明確了今后一段時(shí)間的壓采量，并從行政手段、法律手段、經(jīng)濟(jì)手段、科技手段等多方面提出了對(duì)策，確保壓采工作的順利進(jìn)行，為華北地區(qū)其他城市供水安全提供參考。

1 滄州市供水安全現(xiàn)狀

滄州市地處河北省的東南部，東臨渤海，北靠天津，與山東半島及遼東半島隔海相望。西、西南與保定、衡水相接。位于北緯 37°28'～ 38°57'、東經(jīng) 115°42'～ 117°50'之間。特殊的地理位置使得滄州市水資源極為短缺，供需矛盾突出。地下水作為當(dāng)?shù)刂匾墓┧?，在保證生活用水、支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和維持生態(tài)環(huán)境等方面具有十分重要的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，滄州市2005年淺層地下水開采量為32 552×104m3，深層地下水開采量為75 012×104m3，具體見圖1、圖2。

圖1 滄州市淺層地下水利用情況

圖2 滄州市深層地下水利用情況

可以看出，地下水對(duì)滄州市供水安全具有重要作用。但由于對(duì)地下水資源的認(rèn)識(shí)不足，長(zhǎng)期以來為維持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要每年不得不超采約5.0億 m3深層地下水，由此引起了部分含水層疏干或枯竭、地下水源遭到不同程度的破壞，供水能力和抗旱和諧相處，走資源節(jié)約、環(huán)境友好的發(fā)展道路，對(duì)地下水進(jìn)行保護(hù)應(yīng)急能力大為降低，產(chǎn)生了地面沉降、地裂縫、水質(zhì)惡化、海(咸)水入侵、土地沙化等一系列生態(tài)環(huán)境問題，直接危害到當(dāng)?shù)氐墓┧踩?，?duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重危害。在新的形勢(shì)下，開展受水區(qū)地下水壓采工作已刻不容緩［4，5，6］。滄州市地下水埋深變化過程見圖3、圖4。

圖3 第三含水組埋深變化過程線

2 滄州市地下水壓采

2.1 壓采的指導(dǎo)思想和原則

地下水壓采工作應(yīng)根據(jù)建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)，建設(shè)生態(tài)文明和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的總體要求，堅(jiān)持人與自然和諧相處，走資源節(jié)約、環(huán)境友好的發(fā)展道路，對(duì)地下水進(jìn)行保護(hù)性開發(fā)，高效利用，涵養(yǎng)修復(fù);堅(jiān)持全面規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合治理的原則。通過南水北調(diào)及其配套工程建設(shè)，全面推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，合理調(diào)配各種水源，遏制地下水超采，逐步實(shí)現(xiàn)地下水的優(yōu)水優(yōu)用和補(bǔ)排平衡，改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，提高應(yīng)對(duì)干旱能力，保障城市供水安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展［5，6］。

2.2 壓采量的確定

2.2.1 壓采量的計(jì)算方法

根據(jù)不同階段地下水壓采目標(biāo)和供需分析結(jié)果，超采區(qū)地下水目標(biāo)壓采量計(jì)算公式如下:

式中:DMi、DKi、DCi、DYi、DX0分別為不同階段地下水目標(biāo)開采量(104m3)、可供量(104m3)、供需平衡差(104m3)、壓采量(104m3)、超采區(qū)現(xiàn)狀年開采量(104m3);i、j、k為不同用水部門用戶分類序號(hào);t為規(guī)劃水平年序號(hào);p為不同保證率序號(hào);為各用水部門在第t水平年、來水保證率為p狀況下的需水總量(104m3)為各類供水工程在第t水平年、來水保證率為p狀況下的供水總量(104m3)分別為地表水供水量、地下水供水量、其他工程供水量(104m3);為城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民在第t水平年、來水保證率為p狀況下的生活需水量(104m3分別為不同水平年城鎮(zhèn)人口、農(nóng)村人口數(shù)量(萬(wàn)人分別為城鎮(zhèn)、農(nóng)村用水定額(L/d·p);為各生產(chǎn)用水部門在第t水平年、來水保證率為p狀況下的生產(chǎn)需水量(104m3)，其中分別為農(nóng)業(yè)需水量、工業(yè)需水量、三產(chǎn)需水量(104m3)為第 t水平年、來水保證率為p狀況下的生態(tài)環(huán)境需水量(104m3)，其中，分別為河道內(nèi)、河道外生態(tài)需水量(104m3)。

2.2.1 壓采量

通過采取各種開源節(jié)流的壓采措施，根據(jù)供需缺口，按照上述原理計(jì)算出滄州市不同水平年50%、75%保證率的地下水壓采量見圖5、圖6。

3 滄州市地下水壓采與城市供水安全對(duì)策

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，1956至2000年間，滄州市降水量呈明顯減小趨勢(shì)，來水的減少直接威脅到城市的供水安全，見圖7。隨著全球氣候變暖的加劇，未來該地區(qū)水資源供需矛盾將更加突出，供水安全問題將更加嚴(yán)峻［7，8］。為此，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的水資源管理方式，深刻認(rèn)識(shí)緩解日益緊張用水矛盾僅靠修建各類水利工程是難以滿足的，必須轉(zhuǎn)為面向社會(huì)和行為科學(xué)的需水管理［9，10］。必須認(rèn)識(shí)到地下水壓采是保障當(dāng)?shù)赜盟踩闹饕胧瑫r(shí)又是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要以政府為主導(dǎo)，各部門密切配合，需要社會(huì)各界的理解和支持，需要有替代水源、政策法規(guī)、建設(shè)資金、技術(shù)措施等做保障，才能實(shí)現(xiàn)壓采目標(biāo)。

圖5 不同水平年50%保證率的地下水壓采量

圖6 不同水平年75%保證率的地下水壓采量

圖7 滄州市降水量變化過程

3.1 行政手段

壓采地下水、關(guān)停自備井應(yīng)以政府為主導(dǎo)。由政府牽頭，組建壓采地下水領(lǐng)導(dǎo)小組，實(shí)行首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，政府一把手擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)，各縣市涉及農(nóng)村壓采問題。因此，領(lǐng)導(dǎo)小組成員，除發(fā)改委、財(cái)政局、建設(shè)局、國(guó)資委、公安局、水務(wù)局等有關(guān)部門參加外，還應(yīng)有鄉(xiāng)、鎮(zhèn)長(zhǎng)參加，及時(shí)溝通農(nóng)村壓采情況，自始至終要在政府的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)配合下開展工作。同時(shí)，政府應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)禁建設(shè)耗水量大的項(xiàng)目。因此，應(yīng)控制上耗水量大的項(xiàng)目，嚴(yán)格執(zhí)行取水許可制度。發(fā)改委在招商引資，引進(jìn)項(xiàng)目前應(yīng)充分考慮水源問題，組織水利部門的專家對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行論證，不能盲目建設(shè)，以免因水源問題造成不應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)損失，也不能以犧牲水生態(tài)環(huán)境，換取眼前的經(jīng)濟(jì)效益，必須在遵循法律法規(guī)的前提下，各部門通力合作，確保壓采工作順利進(jìn)行［5］。

3.2 法律手段

壓采地下水工作必須以法律法規(guī)、政府文件為依據(jù)?！吨腥A人民共和國(guó)水法》明確規(guī)定，對(duì)地下水超采區(qū)應(yīng)嚴(yán)格控制開采量。因此，政府應(yīng)根據(jù)滄州地下水超采實(shí)際情況，依法制訂和完善地下水管理的有關(guān)規(guī)章制度，逐步完善地下水管理法律法規(guī)體系，切實(shí)做到有法可依、有章可循。黨委、政府、人大、政協(xié)都應(yīng)參與其中。人大、政協(xié)應(yīng)積極聽取各界對(duì)壓采工作的意見和建議，對(duì)有關(guān)提案要組織人大代表、政協(xié)委員開展調(diào)研，從而保證出臺(tái)壓采文件的正確性、基礎(chǔ)性及規(guī)范性。

3.3 經(jīng)濟(jì)手段

水價(jià)作為調(diào)控需水的主要措施，對(duì)于保障壓采工作的順利進(jìn)行具有重要作用［11］。但目前河北省地下水資源費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)偏低，縣級(jí)及以下地區(qū)，執(zhí)行每立方米0.2～0.3元，縣城及以下地區(qū)水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)地方政府沒有權(quán)力制定，省人大、政府應(yīng)出臺(tái)法規(guī)或規(guī)范性文件。因此，滄州市水行政主管部門要積極推進(jìn)水價(jià)改革，逐步建立起充分體現(xiàn)水資源緊缺狀況，以節(jié)水和合理配置水資源、提高用水效率、促進(jìn)水資源可持續(xù)利用為核心的水價(jià)形成機(jī)制。同時(shí)應(yīng)建立責(zé)任狀及獎(jiǎng)懲辦法。城區(qū)壓采責(zé)任狀簽訂借鑒滄州市區(qū)經(jīng)驗(yàn)，縣(市)長(zhǎng)和機(jī)井所屬單位法人簽訂關(guān)停自備井責(zé)任狀，并根據(jù)各縣(市)具體情況制定獎(jiǎng)懲標(biāo)準(zhǔn)，按時(shí)按要求完成關(guān)停任務(wù)的，按每眼井給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。不能按時(shí)完成或借故拖延的，不僅要給予經(jīng)濟(jì)處罰，還應(yīng)追究行政責(zé)任，造成危害的，還應(yīng)根據(jù)情節(jié)輕重依法追究刑事責(zé)任。農(nóng)村壓采應(yīng)分批進(jìn)行，首先選擇農(nóng)村用水管理機(jī)制健全、計(jì)量設(shè)施完善的村莊簽訂責(zé)任狀，按時(shí)按要求完成的，按每眼井給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。農(nóng)村壓采應(yīng)先行試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，典型引路逐步推開［5］。

3.4 科技手段

目前，滄州市區(qū)已全部關(guān)停自備井，2010年?yáng)|部引黃通水后，黃驊市區(qū)、海興縣城區(qū)、南皮城區(qū)、渤海新區(qū)主城區(qū)關(guān)停工業(yè)及生活全部自備井。2015年南水北調(diào)部分通水后，任丘、獻(xiàn)縣、河間、鹽山、孟村關(guān)停城區(qū)工業(yè)及生活全部自備井。2020年全市城區(qū)自備井將全部關(guān)停，必須依靠科技手段，不斷提高用水效率，重點(diǎn)提高工業(yè)用水重復(fù)利用率，尤其是化工、造紙等行業(yè)，要更新改造舊設(shè)備，采用先進(jìn)的節(jié)水工藝，把萬(wàn)元產(chǎn)值取水量降到最低點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)抓好節(jié)水灌溉示范區(qū)，使示范區(qū)充分發(fā)揮示范和輻射帶動(dòng)作用。示范區(qū)應(yīng)根據(jù)滄州地域特點(diǎn)研究和引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)和設(shè)備，堅(jiān)持先試點(diǎn)后推廣的原則。在試點(diǎn)階段，資金應(yīng)以政府投入為主，逐步擴(kuò)大節(jié)水灌溉標(biāo)準(zhǔn)區(qū)建設(shè)，因地制宜，把滄州農(nóng)業(yè)建設(shè)成節(jié)水型標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)田［5，6］。

3.5 宣傳教育

采取積極措施，做好宣傳動(dòng)員工作，充分發(fā)揮新聞媒體的作用，深入廣泛的進(jìn)行宣傳，讓全社會(huì)都了解當(dāng)前水資源面臨的嚴(yán)峻問題，宣傳地下水壓采對(duì)對(duì)維持受水區(qū)良好生態(tài)與環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，建設(shè)生態(tài)文明的重要意義。提高全社會(huì)對(duì)地下水壓采的認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)全社會(huì)的力量參與地下水壓采工作。對(duì)于在壓采地下水工作中出現(xiàn)的典型事跡，要大力宣傳報(bào)道，通過以點(diǎn)帶面，推動(dòng)地下水壓采工作的順利進(jìn)行。同時(shí)應(yīng)大力扶持農(nóng)民用水合作組織，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民用水合作組織的培訓(xùn)及指導(dǎo)，提高他們的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，并及時(shí)把各種先進(jìn)的、實(shí)用的節(jié)水技術(shù)傳授給他們。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)滄州市地處華北地區(qū)，水資源十分匱乏，地下水作為主要的供水水源對(duì)于保障城市供水安全具有重要意義。但由于對(duì)地下水資源的認(rèn)識(shí)不足，長(zhǎng)期以來為維持日益增長(zhǎng)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要每年嚴(yán)重超采地下水，由此引起了部分含水層疏干或枯竭、地下水源遭到不同程度的破壞，供水能力和抗旱應(yīng)急能力大為降低，產(chǎn)生了地面沉降、地裂縫、水質(zhì)惡化、海(咸)水入侵、土地沙化等一系列生態(tài)環(huán)境問題，直接危害到當(dāng)?shù)氐墓┧踩?，?duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重危害。

(2)隨著極端氣候頻率的增加與人類活動(dòng)的加劇，當(dāng)?shù)氐墓┧踩珜⒅苯邮艿酵{。因此，必須結(jié)合當(dāng)前認(rèn)識(shí)的需要，轉(zhuǎn)變?yōu)樾杷芾淼墓┬杵胶鈶?zhàn)略，即隨著南水北調(diào)工程的實(shí)施，積極推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，同時(shí)逐步有序的開展地下水壓采工作。

(3)結(jié)合滄州市地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀，從壓采的指導(dǎo)思想與原則、壓采量的計(jì)算等方面，計(jì)算滄州市不同水平年50%、75%保證率的地下水壓采計(jì)劃，并從行政手段、法律手段、經(jīng)濟(jì)手段等多方面提出了對(duì)策，確保壓采工作的順利進(jìn)行，保障城市供水安全。

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