張家口壩上地區(qū)地下水采補(bǔ)平衡的策略研究

李金娜 ，石素蘭，趙曉英，王雅姝 ，于秀麗

(1.張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 張家口075051；2.張家口市水務(wù)局，河北 張家口 075000； 3.張家口市水政水資源綜合管理辦公室，河北 張家口 075000 ； 4.張家口市工程承包公司，河北 張家口 075000)

一、研究的背景及意義

隨著人類社會的發(fā)展，水資源的需求量逐年增加，水資源危機(jī)漸漸呈現(xiàn)，這打破了“水資源是取之不盡，用之不竭”的傳統(tǒng)認(rèn)識。水資源問題，已成了許多國家的水科學(xué)學(xué)者們研究的重要課題。

張家口市壩上地區(qū)屬經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，同時也是一個生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)。上世紀(jì)九十年代中后期以來，壩上地區(qū)無污染、無公害、錯季蔬菜種植逐漸興起，蔬菜種植已成為壩上地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的支柱產(chǎn)業(yè)。蔬菜種植給當(dāng)?shù)厝罕娒撠氈赂婚_創(chuàng)了一條新路，但同時發(fā)展蔬菜對地下水需求大幅度增加。長期以來對地下水資源的盲目開采，帶來了機(jī)井布局不合理、局部地下水集中開采，地下水位下降，大量淺層農(nóng)用井報廢等一系列水環(huán)境問題。由此人們逐漸清醒地認(rèn)識到：地下水的開發(fā)利用，不能僅僅局限于其資源屬性，而應(yīng)該將關(guān)注的重點，放在地下水資源在生態(tài)安全方面所發(fā)揮的強(qiáng)大作用。通過深入研究張家口壩上地區(qū)相關(guān)政策制定、方向引導(dǎo)、結(jié)構(gòu)調(diào)整、補(bǔ)償機(jī)制等措施，逐步實現(xiàn)張家口壩上地區(qū)地下水采補(bǔ)平衡，這是目前亟需解決的問題。

二、壩上地區(qū)水資源現(xiàn)狀

(一)水資源概況

根據(jù)《河北省張家口市水資源評價報告(2008年)》成果，張家口壩上地區(qū)水資源總量為5.2億m3,地表水資源量為2.3億m3，地下水資源量為3.7億m3(重復(fù)計算量為0.8億m3)，地下水資源可開采量為1.03億m3。

2014年，張家口市聘請河北水文工程地質(zhì)勘察院，對壩上地區(qū)地下水資源進(jìn)行了勘察評價，根據(jù)《張家口市壩上地區(qū)地下水資源勘察評價報告(2014年)》，壩上地區(qū)地下水資源量為2.93億m3，地下水資源可開采量為1.44億m3。

(二)水資源開發(fā)利用情況

根據(jù)《張家口市2016年水資源公報》統(tǒng)計的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自從2000年以來，壩上地區(qū)總供水量中的地表水供水量，占總供水量的比重總體呈逐年下降趨勢。地下水量的供給承擔(dān)了越來越重主要供水任務(wù)。

2000-2004年地下水供水量，從0.87億m3增加到1.37億m3，地下水供水量占總供水量的比重，從77.5 %上升到92.9 %；

2004-2007年張家口壩上地區(qū)，以發(fā)展錯季蔬菜種植作為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)，蔬菜種植面積迅猛擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)灌溉用水量急劇增加，地下水供水量呈快速增長趨勢，從1.37億m3增加到2.31億m3，地下水供水量占總供水量的比重從92.9 %上升到95.7 %；

2007年-2017年地下水供水量呈現(xiàn)下降趨勢，從2.31億m3減少到1.45億m3，地下水供水量占總供水量的比重從95.7%下降到91.8%。

2016年，張家口壩上地區(qū)用水總量為1.58億m3，其中地表水0.09億m3，占總用水量的5.7%，地下水1.45億立方米，占總用水量的91.8%，其他水源供水0.04億立方米，占總用水量的2.5%。

(三)地下水位變化情況

壩上地區(qū)干旱少雨，而降水入滲補(bǔ)給又是地下水的主要來源，造成地下水資源匱乏，地下水位變化主要分為以下幾個階段：

1998年以前，壩上地區(qū)地下水開采量較小，地下水位基本處于天然狀態(tài)，遇豐水年水位上升、枯水年下降、多年趨勢基本保持穩(wěn)定；

1999年-2002年遇連續(xù)枯水年、地下水位持續(xù)下降；

2003年-2004年為偏豐水年，地下水開采量小幅增加，地下水埋深在4.3-4.7m之間波動。

2004年-2007年壩上地區(qū)蔬菜種植面積大幅度增加，地下水開采量驟然增加到2.30億m3，地下水位持續(xù)下降。自流井幾乎全部斷流，湖淖泉逐漸干涸。

2008年至2013年，地下水開采量呈穩(wěn)步下降趨勢，地下水埋深在10.7-11.1m之間波動，壩上大部分地區(qū)地下水位呈現(xiàn)基本穩(wěn)定狀態(tài)。

2013年至今，地下水開采量得到了一定的控制，地下水水位總體情況逐步平穩(wěn)，但部分地區(qū)超采情況嚴(yán)重。

(四)壩上地區(qū)地下水采補(bǔ)失衡的原因分析

張家口壩上地區(qū)位于農(nóng)牧交錯帶上，是首都北京一道非常重要的生態(tài)屏障，屬于欠發(fā)達(dá)的一個地區(qū)，同時該地區(qū)氣候干燥、風(fēng)沙大，是生態(tài)環(huán)境特別脆弱的地區(qū)。分析壩上地區(qū)地下水采補(bǔ)失衡的主要原因如下：

1.壩上地區(qū)水資源匱乏，地下水補(bǔ)給途徑單一。壩上地區(qū)以內(nèi)陸河水系為主，水資源的形成主要靠流域內(nèi)有限的大氣降水補(bǔ)給，補(bǔ)給途徑十分單一。且壩上地區(qū)氣候干旱、少雨、多風(fēng)沙，多年平均降雨量380mm，多年平均蒸發(fā)量1850mm，是平均降水量的5倍。

2.種植業(yè)發(fā)展迅猛，地下水開采無序。2000年以來，由于壩上地區(qū)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，以發(fā)展錯季蔬菜為支柱產(chǎn)業(yè)的水澆地面積迅速擴(kuò)大，并伴隨出現(xiàn)打井扎堆的現(xiàn)象，造成機(jī)井?dāng)?shù)量猛增，部分地區(qū)機(jī)井布局無序，經(jīng)調(diào)查，壩上六縣區(qū)共有取水井37862眼，其中農(nóng)業(yè)灌溉井34715眼，占總?cè)∷畽C(jī)的91.7 %。

3.旱改灌現(xiàn)象問題突出。近年來隨著農(nóng)村剩余勞力的外出轉(zhuǎn)移，土地流轉(zhuǎn)集中到種植大戶的趨勢日益突顯，為了控制成本，提高產(chǎn)量和收益，一些種植大戶、農(nóng)戶紛紛在農(nóng)村承包旱地，進(jìn)行打井配套改造灌溉條件，將旱地發(fā)展為水澆地，用以種植馬鈴薯、蔬菜等高收益農(nóng)作物。致使地下水超采情況日益嚴(yán)重。

三、地下水采補(bǔ)平衡的策略

為了遏制生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，必須采取有效措施，強(qiáng)化水資源管理。結(jié)合張家口壩上地區(qū)水資源開發(fā)利用情況、用水結(jié)構(gòu)、機(jī)井分布和地下水位變化現(xiàn)狀，積極探索節(jié)水型社會建設(shè)，全面推行計劃用水，研究制定相關(guān)策略。

(一)農(nóng)業(yè)方面節(jié)水措施

1.調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，建立補(bǔ)償機(jī)制

在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，由高耗水的蔬菜、馬鈴薯等逐漸向低耗水量的經(jīng)濟(jì)作物轉(zhuǎn)變，把旱作物與非旱作物合理搭配，采用收入高、用水少種植新模式。嚴(yán)格控制水澆地面積。結(jié)合農(nóng)業(yè)水權(quán)確權(quán)制度和農(nóng)業(yè)水價改革的實施，建立水改旱等壓采地下水的補(bǔ)償機(jī)制。

2.改進(jìn)耕作方式，采用壟溝蓄水

利用在雨季到來之前對農(nóng)作物根部培土，在行與行之間形成壟溝，使壟溝與田間排水溝相通，降雨時農(nóng)田中的徑流沿壟溝流入排水溝，利用壟溝蓄水，及大的提高雨水回灌率。這種方法特點是，投資小，見效快，便于掌握，易推廣。

3.推行農(nóng)業(yè)高效節(jié)水工程，加強(qiáng)地下水超采治理

大力發(fā)展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水工程等水利工程建設(shè)，將現(xiàn)狀節(jié)水效果較差的渠道防滲、低壓管道灌溉，改造成節(jié)水效果較好的膜下滴灌、噴灌，最大限度減少開采地下水，積極發(fā)展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉工程，提高用水效率。

4.植物修復(fù)，涵養(yǎng)水源

綠化是涵養(yǎng)水源的重要措施之一。良好的植被素來被稱為 “綠色水庫”,具有調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源的功能,是保護(hù)地下水的有效措施之一。在壩上地區(qū)因地制宜的選擇適宜的植物種類和正確的種植方法，通過植物修復(fù)，恢復(fù)壩上地區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境。

(二)企業(yè)、生活用水節(jié)水措施

科學(xué)關(guān)?，F(xiàn)有自備井，提高用水的效率。以使水環(huán)境承載能力有所提高、水資源配置優(yōu)化為目標(biāo)，科學(xué)制定關(guān)停計劃，按照“先開通后關(guān)閉，分時期分批次，逐步的實施，整體有序推進(jìn)”的原則，適時、逐步的關(guān)停地下水自備井，涵養(yǎng)水資源，逐漸實現(xiàn)地下水資源的采補(bǔ)平衡。同時，在工業(yè)企業(yè)節(jié)水方面，優(yōu)化工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)布局，加大力度推進(jìn)節(jié)水技術(shù)的改造。大力推廣工業(yè)企業(yè)污水處理及回用技術(shù)，使工業(yè)水循環(huán)利用，提高水的重復(fù)利用率。在城鎮(zhèn)生活節(jié)水方面，加快推進(jìn)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的新建及改造力度，推廣節(jié)水器具，改進(jìn)居民用水的計量方式。積極鼓勵綠化、環(huán)衛(wèi)、生態(tài)景觀等優(yōu)先使用再生水，提高污水處理回用率，從而達(dá)到有效節(jié)約水資源的目的。

(三)制定政策實施方向引導(dǎo)、制定考核機(jī)制、問責(zé)機(jī)制

1.制定并實行“三禁”政策。即禁止墾荒擴(kuò)地、禁止非法打井、禁止耕種高耗水農(nóng)作物。合理配置水資源，重點扶植以用水少、效益較高的草畜、果蔬、制種等為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，推廣旱作農(nóng)業(yè)、替代種植，實行高效節(jié)水現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)，制定各行業(yè)的用水定額、水資源管理制度、水費計收等辦法，全面建立和實行最嚴(yán)格的水資源管理制度，使水資源的可持續(xù)利用能夠支撐本區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.加強(qiáng)取水許可管理，全面建立和落實最嚴(yán)格水資源管理制度

加強(qiáng)取水許可管理，全面建立和落實最嚴(yán)格的水資源管理制度，嚴(yán)格遵守水資源開發(fā)利用控制紅線、用水效率控制紅線和水功能區(qū)限制納污紅線。嚴(yán)格實施取水許可審批，限制審批新增地下水開采量的建設(shè)項目。所有新建、改建、擴(kuò)建的建設(shè)項目必須進(jìn)行水資源論證，嚴(yán)格執(zhí)行水資源論證制度，嚴(yán)格審查報告，嚴(yán)把水資源論證關(guān)，使水資源得到優(yōu)化配置和合理利用。

3.強(qiáng)化對地下水資源的管理。根據(jù)壩上地區(qū)的地下水開采情況劃定非超采區(qū)、超采區(qū)、嚴(yán)重超采區(qū)，實行分區(qū)管理的原則，建立水資源承載能力預(yù)警體系，有效控制地下水超采帶來的一系列問題。實行累進(jìn)加價和差別水價，嚴(yán)格征收水費和水資源稅。

4.加強(qiáng)地下水監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)

地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)是掌握地下水的變化規(guī)律、了解地下水資源開發(fā)利用情況，加強(qiáng)保護(hù)地下水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的一項非常重要工作。加強(qiáng)地下水動態(tài)分析研究和監(jiān)測預(yù)報工作，為地下水位止降回升、實現(xiàn)采補(bǔ)平衡目標(biāo)提供可靠的理論依據(jù)。

5.加強(qiáng)廢棄水源井管理

堅決查處非法打井行為，提高機(jī)井的成井率及質(zhì)量，盡量減少鑿井過程中產(chǎn)生的廢棄井，加強(qiáng)對機(jī)井的管理，延長取水井使用壽命。建立取水井管理制度，將全部水井納入管理，實行一井一檔，進(jìn)行開鑿、使用、報廢的生命周期性管理。對于報廢井需在水行政主管部門的監(jiān)督下采取技術(shù)封閉和驗收建檔的措施，達(dá)到對地下水資源最大限度的保護(hù)。

(四)積極宣傳，促進(jìn)公眾參與

充分利用電視、廣播、報紙和網(wǎng)絡(luò)等新聞媒介，發(fā)揮其輿論監(jiān)督和向?qū)ё饔?，使人民的傳統(tǒng)用水觀念從思想上得到改變，將水資源可持續(xù)利用與環(huán)境協(xié)同發(fā)展的觀念，牢固的根植于人們的心中，增強(qiáng)社會責(zé)任意識，形成全社會共同推動地下水保護(hù)的良好社會氛圍。

結(jié)論

張家口是北京重要的生態(tài)防線及水源涵養(yǎng)區(qū)。隨著京津冀協(xié)同發(fā)展的推進(jìn)，發(fā)揮張家口的區(qū)域生態(tài)優(yōu)勢越來越趨于重要，而改善生態(tài)環(huán)境，保證地下水資源可持續(xù)利用，成為首當(dāng)其沖的重要事情。由于壩上地區(qū)地下水的嚴(yán)重超采，其開采量嚴(yán)重大于其補(bǔ)給量，因此，嚴(yán)重破壞了北京地區(qū)地下水資源的采補(bǔ)平衡，使區(qū)域的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和地下水環(huán)境也產(chǎn)生了負(fù)面的影響，張家口壩上地區(qū)地下水采補(bǔ)平衡的策略研究，將會使壩上地區(qū)地下水的過量開采得到有效的遏制，地下水水位穩(wěn)定回升，是保護(hù)地下水及優(yōu)化配置水資源的迫切需要，而且對改善生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境，維護(hù)地下水環(huán)境平衡，保護(hù)地下水，保持地下水資源的可持續(xù)利用、提高城市品位，皆具有重要的意義。