西班牙為實施水框架指令確立地下水基線條件

[] L.D.

1 概述

對世界大多數(shù)地區(qū)而言，地下水資源通過用于農(nóng)業(yè)灌溉，對社會經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的作用，但同時又會導(dǎo)致地下水位明顯下降。2000年的歐盟水框架指令要求歐盟國家重新制定水資源規(guī)劃，并要求在2015年以前，最遲在2027年以前，實現(xiàn)包括地下水、地表水、沿海水域及過渡水域在內(nèi)的全部水體達到良好狀態(tài)。

水框架指令要求歐盟國家在水資源及其利用現(xiàn)狀等相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，制定詳細的流域管理規(guī)劃(RBMP)，并明確了規(guī)劃的指導(dǎo)方針。在西班牙，流域管理規(guī)劃是經(jīng)國王批準的法律文件，它包括水資源保護的基本原則，并為水權(quán)管理提供依據(jù)。流域管理規(guī)劃基于已確認的水資源管理系統(tǒng)，包括法律條款、水權(quán)管理、規(guī)劃流程、水資源支撐能力等，這些管理系統(tǒng)為指令的發(fā)展提供了嚴謹?shù)目蚣堋?/p>

西班牙的水文狀況差異較大。由于大部分領(lǐng)土位于半干旱地區(qū)，旱災(zāi)頻繁，所以在過去的50 a,地下水成為西班牙重要的戰(zhàn)略性資源，它支撐著西班牙的城鎮(zhèn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其他經(jīng)濟和環(huán)境用水。因此，充分認識地下水資源的作用，對制定健全的水政策具有重要的意義。對特殊含水層開展研究，對于收集高精確度的數(shù)據(jù)和了解當?shù)氐叵滤畡討B(tài)意義重大。同時，開展全國性的地下水資源研究，有助于決策者、實踐者和科研人員了解地下水問題的狀況，并有助于其從大局角度審視地下水問題。

2 地下水資源評價

歐盟水框架指令要求成員國開展一系列行動和研究，針對每一個流域分區(qū)來細化流域管理規(guī)劃。管理規(guī)劃的主要內(nèi)容為：

第1～4部分是流域管理規(guī)劃的基線研究；第5部分是規(guī)劃目標；第7～8部分是實現(xiàn)目標需要采取的措施；第9～11部分為規(guī)劃進程。本文主要研究規(guī)劃第1～4部分的內(nèi)容及實例研究。

西班牙的水資源管理可以劃分為以下4個等級，即中央政府、地區(qū)、直轄市和用水戶。

在國家層面上，當前有水務(wù)職能的部委主要有農(nóng)業(yè)部、食品及環(huán)境部。它們主要負責起草國家規(guī)范、闡釋國家水文規(guī)劃、協(xié)助流域管理機構(gòu)做好流域管理規(guī)劃、向歐盟委員會匯報水框架指令執(zhí)行情況，以及確?？缃缌饔虻膰H協(xié)調(diào)問題。

(1) 中央政府就其管轄范圍內(nèi)的流域分區(qū)，即跨區(qū)流域，明確了流域管理規(guī)劃之細化工作的指導(dǎo)方針，區(qū)級的水管理機構(gòu)具有一定的自主權(quán)利，因此，可以在指導(dǎo)方針下研究其自己的方法對策。如此可以豐富、細化流域管理規(guī)劃，有時候區(qū)級的水管理機構(gòu)就是某些方法的開創(chuàng)者，但這也會增加方法的差異性，降低流域分區(qū)基線研究的可比性。另外，即使是跨區(qū)的流域分區(qū)，流域管理機構(gòu)也會根據(jù)流域的實際狀況來執(zhí)行和適當調(diào)整中央政府的指令。

(2) 自治區(qū)之間及自治區(qū)與中央政府之間就水相關(guān)問題的矛盾會嚴重影響規(guī)劃的內(nèi)容。比如，雖然已超過截止時間2009年6月，但目前仍有3個流域(即塔霍河、塞古拉河和胡加河)的管理規(guī)劃未公開發(fā)表以接受共公咨詢。其主要原因是對規(guī)劃的基線數(shù)據(jù)存在爭議，且直至目前，仍沒有找到能夠得到相關(guān)各方都認可的解決方案。

(3) 用水戶非常關(guān)心對水體當前和未來狀態(tài)的界定，因為這種界定意味著其經(jīng)濟活動用水是屬于限制性或是可用性。因此，用水戶積極游說水務(wù)管理局，尤其是灌溉部門和水力發(fā)電部門，就是為了確保其觀點在歐盟水框架指令實施過程中得到重視。

(4) 在土地利用監(jiān)測方面，自治區(qū)政府具有大部分權(quán)利，其中包括對西班牙的主要用水戶——灌溉農(nóng)業(yè)的監(jiān)測。因此，各區(qū)的優(yōu)先權(quán)和可利用的財政資源，決定著其土地利用監(jiān)測頻率及監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，同時，這也是從源頭控制水污染的依據(jù)。

3 地下水資源特征

確定地下水基線，首先應(yīng)從水文地質(zhì)角度確定基本管理單元及其特征。在西班牙，自1985年水法通過以來，水文地質(zhì)單元(HU)一直是基本的地下水管理單元，如今將改為地下水體(GWB)。地下水體包含一個或多個含水層，這些含水層中的水具有一些共同的特征或面臨著相似的問題——水質(zhì)或水量。與以往的411個HU相比，歐盟水框架指令在規(guī)劃過程中共劃分了744個GWB。在面積方面，西班牙國土面積為50.599 2萬km2，HU涉及其疆域的1/3，即17.5萬km2，而GWB覆蓋了全國領(lǐng)土的2/3，約35.5萬km2。增加的數(shù)量部分源于當?shù)厮嫼畬拥脑黾印?/p>

在流域管理規(guī)劃中，地下水資源評價的重要內(nèi)容是地下水儲量和地下水的可利用量。前者重在水文變量序列的計算，后者的評估則是基于可再生水資源量的計算。

2008年，西班牙農(nóng)業(yè)部頒布的水文規(guī)劃規(guī)范，為流域管理機構(gòu)進行地下水評價提供了統(tǒng)一的指導(dǎo)方法。然而，其強制性的適用范圍僅限于跨區(qū)流域，且即便在這些流域，對其中某些指導(dǎo)方針的闡釋也不盡相同。

西班牙全國地下水資源可利用量大約為25.8億m3/a，這就意味著有相當一部分的水資源被共享。因為西班牙每年有38億m3的水庫的蓄水量被消耗，而在過去的10 a里,年均地表水資源量只有23億m3左右。

歐盟水框架指令已將地下水保護的重點由單純滿足用水需求，轉(zhuǎn)向為同時還要實現(xiàn)良好的水體狀態(tài)，并且還要保護相關(guān)的水生態(tài)與陸地生態(tài)系統(tǒng)。

盡管在很多情況下，僅考慮水量并不能反映將來中長期所面臨的真實挑戰(zhàn)，但長期以來，西班牙仍是對水量問題關(guān)注較多，而對地下水水質(zhì)惡化問題卻考慮不足。水框架指令要求在地下水保護中，應(yīng)同等看待水質(zhì)和水量，并強調(diào)二者是密切相關(guān)的。實際上，水框架指令要求成員國對地下水的化學(xué)狀態(tài)和水量狀態(tài)都應(yīng)進行評價。

根據(jù)最新的歐盟水框架指令文件，當前西班牙744個GWB中，有413個(占55%)滿足水體狀態(tài)良好的要求，有22個(占3%)尚在研究中。預(yù)計到規(guī)劃截止的2027年，將有590個(占80%)GWB可以滿足水體狀態(tài)良好的要求，且有33個(占4%)GWB設(shè)置了略低的目標條件。對剩余的121個(16%)GWB，由于資料不足，尚不能預(yù)測其在2027年能否實現(xiàn)水體狀態(tài)良好的目標。

硝酸鹽污染是造成地下水水質(zhì)不達標的主要原因：目前有309個GWB處于較差狀態(tài)，有273個(約占88%)達不到水質(zhì)標準。同樣，為33個GWB設(shè)置略低的目標條件以實現(xiàn)其在2027年達標，也是出于對水質(zhì)問題的考慮。

這些數(shù)據(jù)并不是最終成果，因為大部分流域分區(qū)還沒有研制出其最終的流域管理規(guī)劃。另外，對某些情形下的GWB數(shù)量還存在爭議，畢竟對GWB的大小既沒有下限也沒有上限的約束。因此，如果采用較差狀態(tài)下的GWB數(shù)量作為表征所面臨挑戰(zhàn)的指標，GWB的分解和聚合程度將會使結(jié)果偏離實際。問題的嚴重程度取決于污染的程度——根據(jù)污染的程度或性質(zhì)，主要是通過如何確立超采問題及其解決的難易程度，或通過水質(zhì)與水量之間如何相互作用，有時候借助于若干參數(shù)，會使問題的嚴重程度加倍。狀態(tài)分類的最終目標是通報地下水的管理決策，然而，最重要的是對GWB的空間定位和特性描述，因為這將決定流域管理規(guī)劃所擬定的對策措施。

4 地下水利用

歐盟水框架指令研究成果顯示，如今西班牙地下水的總需水量估計為7億m3/a。這意味著，地下水的需水量占西班牙總需水量(31.5億m3/a)的22%，而在10 a前,西班牙地下水需水量的估算值僅為5.5億m3/a。

在西班牙的25個流域分區(qū)中，位于干旱地區(qū)7個分區(qū)的地下水的需水量，占了地下水總需水量的80%以上。按絕對量計算，地下水開采量最大的是胡加河流域，其年開采量為1.6億m3；其次是杜羅河和瓜達基維爾河流域，年開采量接近1億m3。相對于流域分區(qū)總開采量來說，其中超過40%集中在加那利群島和巴利阿里群島、胡加河流域和安達盧西亞地中海盆地。

總的來說，農(nóng)業(yè)是西班牙地下水的主要用水戶，其用水量約占地下水總用水量的73%。相反，生活用水(包括與城市用水密切相關(guān)的工業(yè)用水)量和工業(yè)用水量，僅分別占地下水總用水量的21%和6%。然而，地下水需水量構(gòu)成的地區(qū)差異較大。在某些流域分區(qū)，以及西班牙北部的一些流域分區(qū)，其農(nóng)業(yè)灌溉取用的地下水量較小。

5 現(xiàn)實的挑戰(zhàn)

歐盟水框架指令是一套總體的、廣泛的指導(dǎo)方針，決策者可根據(jù)各流域的具體情況對其進行闡釋。然而，即便這樣，其實施任務(wù)仍然艱巨而復(fù)雜。流域管理規(guī)劃的一個重要部分是基線的確定，旨在在歐盟水框架指令實施前獲得對現(xiàn)狀的可靠認知，從而為規(guī)劃進程設(shè)立較為現(xiàn)實的目標。盡管這是一種明智的做法，但全國流域管理規(guī)劃顯示，有關(guān)地下水資料的不確定性仍是一個重要問題。

就西班牙來說，歐盟水框架指令的實施引起了地下水管理單元由HU到GWB的轉(zhuǎn)變。地下水體單元是一個備受歡迎的新概念，因為它把長期以來未被計入系統(tǒng)的大量的小含水層考慮在內(nèi)。但其明顯不足是，在繪制新的含水層邊界時，地下水體并不優(yōu)于水文地質(zhì)標準。因此，在某些情況下，由原來的水文地質(zhì)單元向地下水體單元的轉(zhuǎn)變是有問題的。

以原來的曼查西部水文地質(zhì)單元為例，它位于瓜迪亞納河上游。自20世紀70年代以來，地下水超采已造成明顯的地下水位下降，對依賴地下水的濕地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴重影響。多年來，西班牙為恢復(fù)濕地、限制地下水開采進行了諸多努力。隨著歐盟水框架指令的實施，曼查西部單元被劃分成2個相互獨立的地下水體單元。因此，含水層也沿著一條道路被劃分開。就管理角度來說，既然這兩部分在理論上是相互獨立的，那么將允許道路東邊自由開采地下水，而禁止道路西邊的一切開采活動。盡管從水文地質(zhì)的角度來看，這種限制并沒有太大的意義。

對于如何根據(jù)流域特點來闡釋歐盟水框架指令，西班牙也提供了一些有趣的實例，并顯示出若干相似概念之間的關(guān)聯(lián)性，尤其是在計算地下水資源的可利用量時。地下水資源可利用量是確定地下水水體水量狀態(tài)的一個重要概念，因此，它是指可供給經(jīng)濟用水的水量。

的確，如果開采量超過了可利用量，則表示水體處于較差狀態(tài)，并要實施包括限制用水在內(nèi)的一系列措施。

分析不同流域分區(qū)如何計算其地下水資源“總量”、“可利用量”和“可再生量”非常有意思。在有些流域，是通過水文模型來估算降水的入滲量，以此作為“可再生地下水資源量”；然后，在保護河段周邊地區(qū)，根據(jù)附加要求，取“不低于10%的地下水資源可再生量”作為“地下水資源的可利用量”。另外，有些流域管理局則采用了“天然地下水資源總量”的概念，這既要考慮相鄰地下水單元之間水的橫向流動，還要考慮所謂的“拒絕補給水量”，比如，當某個含水層“蓄滿”水以后，將不再接受補給水源。然后，取“天然地下水資源總量”的80%，加上回流量和人工補給量，即為“地下水資源的可利用量”。

巴利阿里群島流域規(guī)劃是將“潛在的地下水資源量”當做降水滲流量，并將2006年含水層的含水量直接作為“地下水資源的可利用量”，而這一數(shù)據(jù)是由需水量估算得來。瓜達基維爾河流域的規(guī)劃稍有不同，它將“可再生的地下水資源量”視為含水層的凈補給量，且不減去流向相鄰地下水體單元的地下徑流；除了某些特別要求為50%的GWB外，“地下水資源的可利用量”規(guī)定為“可再生量”的80%。由于差異較大和水文情勢不同，對所有流域設(shè)定這些百分比準則明顯過于武斷。另外，忽略流出的地下水徑流，實際上會使可利用的地下水資源量估算過大。這就提出了一個尺度問題——GWB、含水層、GWB組合、整個流域，這些均取決于決策者想在多大程度上保護含水層及其相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)。

確定取水量所面臨的難題是，所有的規(guī)劃都是先將地表水和地下水分別計算，然后得到總水量，然而，地下水的實際情況通常要復(fù)雜得多。用水戶的用水方式通常是綜合性的，他們會根據(jù)取水難易、成本、水質(zhì)和取水時間來綜合選取可利用的水資源。例如，塞古拉河流域卡塔赫納市的農(nóng)民，就是綜合利用了地下水和塔霍河流域的外調(diào)地表水。由于旱季調(diào)水量受限，農(nóng)民就抽取地下水來補充地表水源的不足。因此，在旱季，地下水占了農(nóng)業(yè)灌溉用水量的70%，而在雨季，則僅占30%左右。其原因在于對用水戶來說，外調(diào)水水質(zhì)更好，且價格便宜。由于外調(diào)水的價格并沒有反映其真實成本，低廉的水價歪曲了人們對經(jīng)濟因素的考慮。

結(jié)合水資源情況和壓力狀況，提出了地下水水量狀態(tài)的概念。根據(jù)IPH的表述，當?shù)叵滤_采指數(shù)大于0.8，同時地下水水位明顯下降時，可以認為GWB單元處于較差的水量狀態(tài)。然而，這一標準并未在所有流域統(tǒng)一執(zhí)行。例如，埃布羅河和杜羅河流域完全遵照了上述標準，而在瓜達基維爾河和胡加河流域，當上述標準中的2個條件至少有一個滿足時，即認為GWB單元處于較差的水量狀態(tài)。

在水質(zhì)方面，確立基線所面臨的主要挑戰(zhàn)是對當前監(jiān)測參數(shù)的綜合。針對面源性污染，西班牙已經(jīng)實施了大量的監(jiān)測工作，其中大部分與含水層鹽堿化、農(nóng)用化學(xué)品使用過量、城鎮(zhèn)和工業(yè)污染物有關(guān)。由于歐盟水框架指令沒有對地下水中的農(nóng)藥濃度設(shè)立標準限值，因此，研究中大部分信息可根據(jù)研究區(qū)情況獲得。據(jù)歐洲環(huán)境署統(tǒng)計，在歐洲，西班牙是單位面積上農(nóng)藥用量最高的國家之一。鑒于此，西班牙開展了一系列的研究。對加泰羅尼亞地區(qū)的不同含水層開展了調(diào)查，結(jié)果顯示，85%的含水層都受到了農(nóng)藥污染。同時，地下水試樣中，有25%超出了飲用水標準。另外，根據(jù)相關(guān)研究人員的檢測，地中海沿岸普遍存在農(nóng)藥污染。

在城鎮(zhèn)和工業(yè)污染方面，也應(yīng)注意同樣的問題，包括新興污染物。事實上，大城市的地下水水質(zhì)監(jiān)測呈完全缺乏狀態(tài)，如馬德里，這就意味著在評價城鎮(zhèn)和工業(yè)可能的威脅方面，還有進一步提高的空間。在影響范圍方面，通常假定點源污染小于面源性污染。由于官方監(jiān)測網(wǎng)密度較低，污染物局部排泄或其他問題的發(fā)生難以被檢測到。

這引起了對地下水監(jiān)測網(wǎng)的總體考慮，并已根據(jù)歐盟水框架指令將其加密。例如，2002～2009年，9個跨流域分區(qū)的測壓點數(shù)量已由831個增加到2 200多個，總投資超過了6 500萬歐元。然而，新的監(jiān)測網(wǎng)仍處于建設(shè)和擴展中，也就意味著，在流域管理規(guī)劃中，對地下水狀態(tài)的判斷可能并不準確可靠，尤其是對于新劃分的GWB。樣本點的密度差異較大，這就是說，對有些水體狀態(tài)的判斷，其依據(jù)的僅僅只是幾個樣本點。對于趨勢分析，監(jiān)測網(wǎng)也是參差不齊。一些壓力站已經(jīng)運行了幾十年，且維護不良。另外，還有很多檢測記錄已丟失。這就產(chǎn)生了一系列的嚴重問題，尤其是對于多層含水層系統(tǒng)。相反，對于近期新建的壓力站，由于記錄時間較短，也難以從中得出有意義的結(jié)論。當前的經(jīng)濟危機也迫使水務(wù)當局不得不削減監(jiān)測費用，從而限制了監(jiān)測網(wǎng)的發(fā)展速度。

6 結(jié) 語

本文根據(jù)歐盟水框架指令規(guī)劃進程中的官方報告，概述了西班牙地下水資源及其利用狀況，并重點探討了相關(guān)的技術(shù)方法。研究結(jié)果顯示，西班牙地下水資源可利用量為25.8億m3/a。目前，處于良好狀態(tài)的GWB占55%，通過歐盟水框架指令的實施，到2027年,該比例有望提高到80%。然而，因缺乏足夠的數(shù)據(jù)資料，仍有16%的GWB無法預(yù)測其在2027年的水體狀態(tài)。水體狀態(tài)較差的原因來自水質(zhì)和污染2個方面，主要是硝酸鹽含量超標和含水層鹽堿化。

根據(jù)官方的規(guī)劃文件，西班牙地下水的需水量為7億m3/a，占總需水量的22%。可以看出，與之前2000年的官方數(shù)據(jù)5.5億m3/a相比，地下水需水量有所增加。不足為奇，盡管地下水在某些流域分區(qū)的城鎮(zhèn)供水中具有戰(zhàn)略性作用，但最主要的用水戶仍是農(nóng)業(yè)部門，其用水量占地下水總用水量的73%。

所有這些數(shù)據(jù)都是水資源管理者為實現(xiàn)歐盟水框架指令目標而制定水管理指導(dǎo)方針的基礎(chǔ)資料。然而，應(yīng)當指出，獲得這些數(shù)據(jù)并非易事，為了得到與水管理規(guī)劃相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不得不進行折中或簡化。因此，盡管歐盟水框架指令規(guī)劃為西班牙地下水資源利用帶來了重大進展，但是現(xiàn)有數(shù)據(jù)不準確和技術(shù)方法在全國范圍內(nèi)不統(tǒng)一，致使其研究成果必須附帶有嚴謹?shù)年U釋。

在成員國層面上，根據(jù)專門技術(shù)和可用數(shù)據(jù)，在闡釋有特定時間和資源限制的流域管理規(guī)劃時，已經(jīng)指定了一些技術(shù)方法。自第1次歐盟水框架指令規(guī)劃通過審批后，流域管理規(guī)劃應(yīng)每6 a修訂1次，使其成為對第1個規(guī)劃周期的成果進行調(diào)整和更新的良好契機。鑒于地下水管理實際，本文指出了需要進一步關(guān)注的若干問題。