山東省地下水超采區(qū)治理效果與建議

杜 晨，徐嘉璐，陳 瑩

（1.水發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，山東省湖泊流域管理信息化工程技術(shù)研究中心，250013，濟(jì)南；2.水利部水資源管理中心，100038，北京）

山東省水資源總量不足，地下水作為山東省重要的供水水源，多年平均供水量超過(guò)總供水量的40%，對(duì)保障山東省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了不可替代的作用。但伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和人口的增加，用水需求不斷增長(zhǎng)，部分地區(qū)地下水過(guò)度開發(fā)利用造成區(qū)域性超采，引發(fā)了含水層枯竭、地面沉降、地下水漏斗區(qū)不斷擴(kuò)大、水質(zhì)惡化、海（咸）水入侵等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

一、典型地下水超采區(qū)治理工程措施及其效果

山東省淺層地下水超采區(qū)主要分布在淄博、濰坊、聊城、德州、濟(jì)寧等平原井灌區(qū)，深層地下水超采區(qū)分布在菏澤、聊城、德州等魯西南、魯西北地區(qū)。本文分析了6個(gè)地下水超采區(qū)治理試點(diǎn)，其中濰坊市壽光市為淺層地下水超采區(qū)，濟(jì)寧市金鄉(xiāng)縣、菏澤市東明縣和德州市平原縣均為深層地下水超采區(qū)，而東營(yíng)市廣饒縣和濱州市博興縣淺層地下水和深層地下水均存在超采。

1.淺層地下水超采區(qū)

壽光市2016年地下水年超采量達(dá)3 100多萬(wàn)m3，地下水資源開發(fā)利用程度達(dá)到127.7%。壽光市作為中國(guó)北方最大的蔬菜種植和集散地，農(nóng)業(yè)灌溉用水占全部用水的56.5%，其中利用地下水灌溉占總灌溉水量的82.0%。過(guò)量開采地下水用于灌溉是壽光市地下水超采主要原因，因此農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程建設(shè)是實(shí)現(xiàn)壽光市地下水壓采的關(guān)鍵。2018年壽光市高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)總投資8 155.92萬(wàn)元。其中，建設(shè)3萬(wàn)畝（1 畝=1/15 hm2，下同）水肥一體化高效節(jié)水工程投入資金5 770萬(wàn)元，通過(guò)安裝高效節(jié)水灌溉設(shè)備取代了“小白龍”，大田作物的年灌溉水量由433.98萬(wàn) m3減少為 311.45萬(wàn) m3，大棚作物的年灌溉水量由原先的698.3萬(wàn) m3減少為370.4萬(wàn)m3，工程共可實(shí)現(xiàn)壓采地下水能力450.43萬(wàn)m3；建設(shè)高效節(jié)水工程1.85萬(wàn)畝，投資2 385.92萬(wàn)元，大田作物的年灌溉水量由185.89萬(wàn)m3減少為133.40萬(wàn)m3，露天蔬菜的年灌溉水量由77.49萬(wàn)m3減少為55.61萬(wàn)m3，大棚作物年灌溉水量由233.77萬(wàn)m3減少為124.00萬(wàn)m3，共實(shí)現(xiàn)壓采地下水能力184.14萬(wàn)m3。兩項(xiàng)工程實(shí)施后灌溉水利用系數(shù)由原來(lái)的0.61提高到0.85，共實(shí)現(xiàn)地下水壓采634.57 m3，壓采1 m3地下水需要工程投資12.85元。

2.深層地下水超采區(qū)

①濟(jì)寧市金鄉(xiāng)縣位于南四湖上游，境內(nèi)直接入湖河道有4條，即東魚河、老萬(wàn)福河、新萬(wàn)福河和蔡河，雖地表水和淺層地下水儲(chǔ)量較為豐富，但不適合作飲用水，適合飲用的只有埋深120～250 m的深層地下水。金鄉(xiāng)縣縣域面積887.67 km2，均為深層地下水禁采區(qū)，年均超采量3 167.1萬(wàn)m3。2018年地下水壓采工程總投資5 466萬(wàn)元。主要工程措施為北大溜河—吳河、誠(chéng)信河河道治理攔蓄工程、老西溝節(jié)水灌溉工程以及機(jī)井封停工程。建設(shè)北大溜河—吳河攔蓄工程后，通過(guò)水源置換，年壓采深層地下水258萬(wàn)m3；誠(chéng)信河河道治理是通過(guò)疏通河道，引蓄其他河道來(lái)水，通過(guò)水源置換年壓采深層地下水127.12萬(wàn)m3；老西溝節(jié)水灌溉工程總面積5 560畝，采用低壓管道輸水的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，為當(dāng)?shù)靥厣r(nóng)產(chǎn)品大蒜提供灌溉，工程實(shí)施后灌溉定額由250 m3/（年·畝）降低為179 m3/（年·畝）， 年節(jié)水 36 萬(wàn) m3；機(jī)井封停工程已封停深層承壓水井40眼，其中封存?zhèn)溆镁?5眼，永久填埋25眼，實(shí)際壓采深層承壓水能力408.5萬(wàn)m3。采取以上工程措施后壓采能力達(dá)到829.62萬(wàn)m3，壓采1 m3地下水需要工程投資6.59元。

②菏澤市東明縣位于魯豫交界的黃河南岸，地表水資源缺乏，長(zhǎng)期以來(lái)生產(chǎn)生活用水皆以地下水為主要供水水源。截至2016年，東明縣深層地下水超采區(qū)面積達(dá)到1 369.8 km2，超采量為2 023.65萬(wàn)m3，縣域內(nèi)全部超采。2018年地下水壓采工程總投資4 136.49萬(wàn)元，主要工程措施為：建設(shè)洙趙新河一期攔蓄工程和機(jī)井封停。通過(guò)拓寬、挖深主河道并建設(shè)攔河閘引蓄黃河水，將用于工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的深層地下水替換為地表水，河道攔蓄工程實(shí)現(xiàn)地下水壓采能力350萬(wàn)m3；2018年共封停深層井24眼，其中永久填埋6眼，封存?zhèn)溆?7眼，改為監(jiān)測(cè)井1眼，機(jī)井封停實(shí)際壓采水量376.48萬(wàn)m3。采取以上工程措施后壓采能力達(dá)到726.48萬(wàn)m3，壓采1 m3地下水工程投資5.69元。

③德州市平原縣地處山東省黃泛沖積平原，縣域面積1 047 km2，全縣均為深層地下水禁采區(qū)。2018年地下水壓采工程總投資5 416.31萬(wàn)元。其中，篤馬河地表水源挖潛工程投資1 515.28萬(wàn)元，通過(guò)攔蓄汛期地表徑流及黃河水，置換灌溉用水和農(nóng)村生活用水，實(shí)現(xiàn)壓減能力120萬(wàn)m3；尚仇干渠綜合治理工程投資985.65萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)地下水壓采能力35萬(wàn)m3；高效節(jié)水工程投資2 915.38萬(wàn)元，建成高效節(jié)水灌溉面積2.81萬(wàn)畝，全部為泵站提水管道輸水灌溉，灌溉水利用系數(shù)由0.60左右提高到0.85以上，地下水壓采能力達(dá)到114.33萬(wàn)m3；通過(guò)封填39眼機(jī)井，改造監(jiān)測(cè)井4眼，其中省級(jí)監(jiān)測(cè)1眼，壓減采水量265.25萬(wàn)m3。采取以上工程措施后壓采能力達(dá)到534.58萬(wàn)m3，壓采1 m3地下水需要工程投資10.13元。

3.淺層和深層地下水均超采區(qū)

①東營(yíng)市廣饒縣小清河以南為淺層地下水超采區(qū)，小清河以北為深層地下水超采區(qū)。2018年廣饒縣以建設(shè)水源置換工程為主，建設(shè)了廣饒縣境內(nèi)淄河上游段河道攔蓄工程，擴(kuò)容高店水庫(kù)，將引江、引黃水作為置換水源，工程投資4 657.84萬(wàn)元。工程建成后，廣饒縣淄河上游段的攔蓄工程用于保障小清河以南地區(qū)的生產(chǎn)生活用水，高店水庫(kù)用于保證小清河以北地區(qū)的生產(chǎn)生活用水，可壓采地下水406萬(wàn)m3。共封存或填埋縣區(qū)內(nèi)104眼機(jī)井，其中淺層井68眼，深層井36眼，分別壓采淺層地下水和深層地下水 152.18萬(wàn) m3和 214.5萬(wàn) m3。采取以上工程措施后壓采能力達(dá)到773萬(wàn)m3，壓采1 m3地下水需要工程投資6.03元。

②濱州市博興縣淺層地下水超采區(qū)位于預(yù)備河以南，超采區(qū)面積為141.7 km2；深層承壓水超采區(qū)位于預(yù)備河以北，面積566 km2。2018年建設(shè)了農(nóng)村供水水源轉(zhuǎn)換提升工程、城區(qū)新舊管網(wǎng)改造工程和機(jī)井關(guān)停工程，工程總投資6 473.2萬(wàn)元，一是置換博興縣小清河以南農(nóng)村供水，由原先淺層地下水供給，改為現(xiàn)在的南水北調(diào)引江水供給，可置換淺層地下水389.46萬(wàn)m3；二是建設(shè)博興縣原工業(yè)園管網(wǎng)延伸工程，通過(guò)管網(wǎng)供水，置換深層地下水472.67萬(wàn)m3。根據(jù)置換情況，共封存183眼機(jī)井，其中淺層井150眼，深層井33眼。工程實(shí)施后共壓采水量862.13萬(wàn)m3，壓采1 m3地下水需要工程投資7.51元。

綜合以上分析，各縣市治理目標(biāo)和采取的工程措施不同，治理的費(fèi)用存在差異。壽光市是淺層地下水超采區(qū)，壓采單方地下水投入最大，為12.85元，主要是由于農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉工程投入較大；深層地下水壓采區(qū)壓采單方水投入5.69～10.13元，東明縣和金鄉(xiāng)縣以水源置換和封井為主，壓采單方地下水投入分別為5.69元和6.59元，平原縣以節(jié)水灌溉投入為主，壓采單方地下水投入為10.13元；廣饒縣和博興縣是淺層地下水和深層地下水同時(shí)超采區(qū)，該類型區(qū)域壓采單方地下水投入為6.03元、7.51元，主要為利用地表水置換地下水和相關(guān)配套工程。

二、山東省地下水超采區(qū)治理的建議

1.持續(xù)加大工程建設(shè)投入，全面開展地下水超采區(qū)治理

國(guó)家和省級(jí)地下水超采區(qū)治理試點(diǎn)成果表明，建設(shè)水源置換工程可充分利用好客水資源和當(dāng)?shù)氐乇硭Y源，投入相對(duì)較少。建設(shè)高效節(jié)水灌溉工程，可提高灌溉水利用率，減少水資源的開采量，對(duì)井灌區(qū)地下水資源的壓采起到重要作用，但相對(duì)投入較大。機(jī)井封填工程是效果明顯的強(qiáng)制性措施，但需要和相應(yīng)的水源置換工程相配套，在確保原有合法用水戶合理用水的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水源置換和機(jī)井封停（存）。另外，現(xiàn)已完成的試點(diǎn)工程僅在少數(shù)縣市試點(diǎn)，影響范圍有限，區(qū)域地下水超采現(xiàn)狀若想得到全面恢復(fù)，需對(duì)超采區(qū)進(jìn)行全面治理，建議擴(kuò)大試點(diǎn)范圍，延長(zhǎng)治理時(shí)間。

2.采取綜合措施，實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用

為實(shí)現(xiàn)地下水超采區(qū)治理目標(biāo)，僅有工程措施是不夠的，需要工程措施和非工程措施有機(jī)結(jié)合，體制先行、工程保障、綜合治理。可通過(guò)法律制度、機(jī)制體制建設(shè)等綜合措施來(lái)實(shí)現(xiàn)綜合治理。例如在農(nóng)業(yè)高效節(jié)水工程建設(shè)中，不僅要建設(shè)管灌、噴灌、微噴灌和滴灌等工程措施，還要積極推廣農(nóng)藝節(jié)水措施、管理節(jié)水措施、水價(jià)改革措施等，并根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植比例和作物類型，全面推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，讓“愛(ài)護(hù)水資源人人有責(zé)”深入人心。繼續(xù)實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，做到政府統(tǒng)籌、部門嚴(yán)管、基層配合、社會(huì)參與，全面保障水資源的可持續(xù)利用。

3.以地下水承載力為剛性約束，實(shí)現(xiàn)“一控雙促”

山東省各地水資源條件不同，承載力不同，需根據(jù)水資源的稟賦條件因地制宜優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，限制高耗水產(chǎn)業(yè)。按照“以水定地、以水定城、以水定人、以水定產(chǎn)”的要求，通過(guò)控制地下水開采量，合理調(diào)整城市空間布局、工業(yè)布局、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，發(fā)展適水工業(yè)、適水農(nóng)業(yè)、適水產(chǎn)業(yè)；加強(qiáng)雨洪資源、苦咸水、海水等多種水源的開發(fā)利用。通過(guò)控制地下水開采總量，促進(jìn)區(qū)域用水結(jié)構(gòu)調(diào)整和用水效率的提高。

4.建立科學(xué)的監(jiān)測(cè)和考核體系，通過(guò)機(jī)制體制創(chuàng)新促進(jìn)地下水超采區(qū)智能化治理

一是建立科學(xué)完整的監(jiān)測(cè)體系，這是科學(xué)決策的重要一步。山東省現(xiàn)有地下水監(jiān)測(cè)體系還不完整、不系統(tǒng)，地下水檢測(cè)設(shè)備智能化水平不高，深層地下水超采區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)更為缺乏，因此，需要建設(shè)更加完善的監(jiān)測(cè)體系，并實(shí)現(xiàn)跨部門、跨行業(yè)的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享，同時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)區(qū)域地下水水位水質(zhì)的同步監(jiān)測(cè)。二是逐步完善考核體系，將地下水超采區(qū)治理情況納入各級(jí)政府的考核內(nèi)容，作為生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，與最嚴(yán)格水資源管理制度一并考核，真正促進(jìn)地下水資源的可持續(xù)利用。