關(guān)于加強(qiáng)海河流域地下水管理的思考

朱曉春，毛慧慧

(水利部海河水利委員會(huì)，天津 300170)

地下水是海河流域的主要供水水源，對(duì)保障流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、飲水安全、糧食安全和生態(tài)安全具有極其重要的作用。多年來，為保障流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，大量超采地下水，引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，海河流域地下水超采量和超采區(qū)面積占到全國(guó)的60%。海河流域地下水過度開發(fā)利用引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題，得到國(guó)家、水利部和相關(guān)省市的高度重視。習(xí)近平總書記指出，我們必須高度重視水資源短缺問題、地下水問題，從實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久安的高度和以對(duì)歷史負(fù)責(zé)的態(tài)度做好這方面的工作。

筆者結(jié)合日常從事水資源管理工作，對(duì)加強(qiáng)海河流域地下水管理進(jìn)行了一些思考。

1 地下水開發(fā)利用情況

1.1 地下水供水量

海河流域供水水源包括地下水、地表水、外調(diào)水和非常規(guī)水。根據(jù)海河流域相關(guān)規(guī)劃成果和水資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)分析，1980—2018年，地下水年均供水量占流域總供水量的60%左右，最大的年份2003年地下水供水量占總供水量的69%；最小的年份2018年地下水供水量占總供水量的47%。自1980—2018年近40年中，海河流域地下水供水量呈先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，1980—2002年，由于地表水資源衰減，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主要依靠地下水供給，地下水供水量及供水比重呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，由1980年的205.1億m3增加到2002年的270.2億m3，增加了32%；2003—2018年，國(guó)家大力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，提高用水效率、實(shí)施地下水壓采等措施，流域內(nèi)進(jìn)行節(jié)流；再加上2014年南水北調(diào)中線一期通水，積極開源，流域地下水供水量降至2018年的184.8億m3。

海河流域1980—2018年地下水供水量如圖1所示。

1.2 地下水超采量及超采區(qū)分布

多年來，為保障海河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，大量超采淺層地下水和開采深層承壓水。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，自20世紀(jì)50年代以來，海河流域地下水累計(jì)超采1800億m3，其中：2001—2016年，淺層地下水超采區(qū)年均超采量39.3億m3，累計(jì)超采629億m3；深層承壓水超采區(qū)年均開采量31.8億m3，累計(jì)開采509億m3。截止2016年底，海河流域平原區(qū)地下水超采面積約11.8萬km2，占全流域面積的37%，其中淺層地下水超采區(qū)面積5.4萬km2，主要分布于沿燕山、太行山山前平原區(qū)的唐山、北京、廊坊、保定、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲、安陽(yáng)、鶴壁、濮陽(yáng)等城市；深層承壓水超采面積7.0萬km2(其中深淺層超采區(qū)重疊面積0.59萬km2)，主要分布在中、東部平原及濱海平原，涉及唐山、廊坊、天津、石家莊、衡水、滄州、邯鄲、邢臺(tái)、濱州、德州、濟(jì)南和濮陽(yáng)等城市。

圖1 海河流域1980—2018年地下水供水趨勢(shì)圖

2 地下水超采引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題

地下水的開發(fā)利用對(duì)海河流域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到了至關(guān)重要作用，但由于地下水過度開發(fā)利用也造成了地下水位下降、含水層疏干、地面沉降、地面塌陷和地裂、土地沙化、地下水污染等一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。

一是形成地下水降落漏斗。地下水水位持續(xù)下降直接導(dǎo)致形成地下水降落漏斗。降落漏斗分布在山前平原城市集中開采區(qū)和山前平原與中東部平原交接地帶農(nóng)業(yè)集中開采區(qū)。截止到2016年，比較大的淺層地下水漏斗15個(gè)，總面積3.51萬km2(深層承壓水漏斗2.18萬km2，主要分布在濱海平原及黑龍港中下游地區(qū)；淺層地下水漏斗1.33萬km2，主要分布在太行山前平原)，較2000年減少0.13萬km2。15個(gè)降落漏斗中，5個(gè)漏斗中心水位埋深下降，其中肅寧漏斗中心水位埋深下降幅度最大，達(dá)2.93m，其余均小于2.50m；10個(gè)漏斗中心水位埋深上升，其中寧柏隆漏斗中心水位埋深上升5.38m，其余均小于5m。

二是地面沉降嚴(yán)重。地下水開采造成的地面沉降主要發(fā)生在流域平原深層承壓水開采區(qū)，在集中開采深層承壓水地區(qū)形成的地下水水位降落漏斗，導(dǎo)致地層巖土力學(xué)平衡被破壞，土層壓密釋水，從而造成地面沉降等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。截止到2016年底，海河流域超采區(qū)內(nèi)地面沉降區(qū)面積達(dá)到3.9萬km2，占全國(guó)地面沉降面積的74%，主要集中在北京、天津、河北、山東4省(直轄市)，特別是天津、滄州等東部平原地面整體下沉約1m，局部地區(qū)達(dá)到3m。

三是產(chǎn)生地面塌陷及地裂縫。受地面沉降不均勻影響，地面塌陷與地裂縫往往相伴而生。截止2016年底，海河流域超采區(qū)內(nèi)發(fā)生地面塌陷6822處，總面積超過1.26萬km2，占全國(guó)地面塌陷面積的76%，主要分布于平原區(qū)，最大塌陷深度達(dá)到46.7m，位于河北省南宮市；此外，流域內(nèi)主要是河北省發(fā)現(xiàn)了因地下水超采產(chǎn)生的地裂縫400余條，其長(zhǎng)度由數(shù)米至500余米不等，少數(shù)長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米；地表面撕裂寬度由幾厘米至70cm不等，最寬達(dá)1500cm。

四是導(dǎo)致土地沙化。地下水超采或地表水補(bǔ)給減少導(dǎo)致部分半干旱地區(qū)地下水位持續(xù)下降，引起區(qū)域植被退化、死亡，導(dǎo)致土地沙化加劇。超采區(qū)內(nèi)河北邢臺(tái)、保定、滄州、廊坊、衡水等地區(qū)都存在不同程度的土地沙化問題，威脅到當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全。

五是地下水污染嚴(yán)重。根據(jù)2016年的調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)，海河平原區(qū)各省(直轄市)地下水均出現(xiàn)不同程度的污染。地下水超標(biāo)物質(zhì)主要有氨氮、溶解性總固體、總硬度、氟化物和硫酸鹽等，主要是由于地表水污灌、污水下滲、深層地下水過量開采引發(fā)地下水位大幅度下降造成。

3 多措并舉加強(qiáng)地下水管理

3.1 總量控制、多管齊下，推進(jìn)地下水超采區(qū)治理

落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度，依據(jù)各省(直轄市、自治區(qū))已核定的地下水取水總量，抓緊完成地下水禁采區(qū)、限采區(qū)和地面沉降控制區(qū)范圍劃定并嚴(yán)格執(zhí)行，實(shí)行地下水取水總量和水位雙控，采取多種措施，深入推進(jìn)地下水超采區(qū)的治理。一是各省(直轄市、自治區(qū))嚴(yán)格按照核定的取水許可發(fā)放許可證，嚴(yán)禁對(duì)地下水的開采；每年向各區(qū)(縣)通報(bào)地下水位動(dòng)態(tài)變化情況，并提出相應(yīng)的管理和控制要求。南水北調(diào)受水區(qū)區(qū)域，充分利用引江水和引黃水，嚴(yán)格控制地下水的開采；受水區(qū)以外的超采區(qū)，充分利用城市回歸水，積極開展污水處理回用和集雨工程，減少對(duì)地下水的開采，改善當(dāng)?shù)厮Y源條件。二是節(jié)水優(yōu)先。流域內(nèi)全面推行節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，提高用水效率，尤其是農(nóng)業(yè)區(qū)與糧食安全統(tǒng)籌結(jié)合，大力推廣農(nóng)田節(jié)水集成技術(shù)，即增產(chǎn)又實(shí)現(xiàn)節(jié)水。三是完善和落實(shí)地方水資源配置方案和配套工程的建設(shè)。對(duì)于南水北調(diào)受水區(qū)，加強(qiáng)替代水源及其配置工程建設(shè)，利用平原區(qū)河系之間的聯(lián)通工程，充分利用長(zhǎng)江水替代地下水，增加平原地表水灌溉水量替代地下水，嚴(yán)格控制地下水的超采，并做好監(jiān)督落實(shí)。四是貫徹落實(shí)《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動(dòng)方案》，統(tǒng)籌推進(jìn)“節(jié)”“控”“調(diào)”“管”綜合治理措施，強(qiáng)化地下水利用監(jiān)管。嚴(yán)格落實(shí)地下水禁采區(qū)、限采區(qū)管控要求，按照“應(yīng)關(guān)盡關(guān)、關(guān)管并重、能管控可應(yīng)急”的原則，嚴(yán)格落實(shí)地下水禁采區(qū)、限采區(qū)管控要求，有效壓減地下水開采量。

3.2 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、定期公布，完善地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)和掌握地下水超采情況，并實(shí)施超采控制措施的重要依據(jù)。目前，海河平原超采區(qū)設(shè)有近1300個(gè)地下水監(jiān)測(cè)站，主要分布在河北、北京、天津等地，準(zhǔn)確、完備的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是地下水壓采綜合治理措施制定的依據(jù)和壓采效果評(píng)估數(shù)據(jù)來源，必須要建立完善的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為地下水管理提供最真實(shí)、客觀的依據(jù)。一是完善地下水監(jiān)測(cè)體系，重點(diǎn)對(duì)超采區(qū)、壓采區(qū)、重要水源地、地面沉降區(qū)、地下水污染嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定期向社會(huì)公布，形成全社會(huì)的監(jiān)督氛圍。二是結(jié)合全國(guó)第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)有關(guān)地下水可采量成果，啟動(dòng)新一輪地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)工作。三是強(qiáng)化地下水監(jiān)測(cè)成果利用，因地制宜制定地下水超采綜合治理方案和年度治理方案，分類確定重點(diǎn)地下水超采治理目標(biāo)、措施。四是加強(qiáng)地下水水質(zhì)與污染調(diào)查，查清區(qū)域內(nèi)地下水污染狀況。五是制訂地下水開發(fā)利用監(jiān)督管理辦法，壓實(shí)地下水超采治理主體責(zé)任，規(guī)范地下水開發(fā)利用行為。

3.3 總體規(guī)劃、因地制宜，建立水資源安全儲(chǔ)備體系

利用海河平原區(qū)地勢(shì)的潛在優(yōu)勢(shì)，從戰(zhàn)略儲(chǔ)備的高度總體規(guī)劃，因地制宜的建立以地下水儲(chǔ)備為核心的水資源安全儲(chǔ)備體系，確保在應(yīng)急和戰(zhàn)備情況下，有水可用、安全使用。一是加強(qiáng)城市戰(zhàn)略儲(chǔ)備水源地建設(shè)與維護(hù)。大中城市要有計(jì)劃地建設(shè)戰(zhàn)略儲(chǔ)備水源地，南水北調(diào)通水后，現(xiàn)有向城市供水的大型水庫(kù)轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)和生態(tài)供水，應(yīng)預(yù)留一定的戰(zhàn)略儲(chǔ)備，供特殊枯水年使用；現(xiàn)有城市地下水源地限采后，應(yīng)做好水源井的維護(hù)，遇特殊枯水期有計(jì)劃地啟動(dòng)已封閉的地下水水源，增加供水安全。二是建立南水北調(diào)中線水源地下儲(chǔ)備。南水北調(diào)中線總干渠沿線區(qū)域，為海河流域地下水嚴(yán)重超采區(qū)，地下水儲(chǔ)備空間巨大，多數(shù)河道沙層裸露，地下水回補(bǔ)條件優(yōu)越。在山前洪積扇地區(qū)建設(shè)南水北調(diào)中線地下水儲(chǔ)備庫(kù)系統(tǒng)，在漢江或當(dāng)?shù)刎S水年相機(jī)向地下水庫(kù)補(bǔ)水，在涵養(yǎng)地下水的同時(shí)作為城市備用水源地，以豐補(bǔ)欠在枯水年加大向城市供水。三是開展主要城市的應(yīng)急水源地論證和建設(shè)。選取地下水含水層厚度大、儲(chǔ)存條件好、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、有利于人工補(bǔ)給回灌、具有集中供水前景的地區(qū)，論證和建立地下水應(yīng)急供水水源地。北京市現(xiàn)已建成懷柔、平谷、馬池口和張坊應(yīng)急水源地，保證了連續(xù)干旱條件下首都的供水安全。繼續(xù)開展天津、石家莊、保定、唐山、德州、聊城、新鄉(xiāng)、濮陽(yáng)、安陽(yáng)等城市的應(yīng)急供水水源地論證和建設(shè)，利用當(dāng)?shù)刎S水期和漢江調(diào)水回補(bǔ)地下水，保持應(yīng)急水源地的應(yīng)急備用能力。四是利用地下水超采形成的漏斗應(yīng)地制宜的建成水庫(kù)。利用南水北調(diào)中線工程通水初期富余的供水能力，進(jìn)行地下水蓄養(yǎng)，充分利用地下巨大的儲(chǔ)存空間，豐水年儲(chǔ)存外來水和地表水，遇連續(xù)干旱、突發(fā)事件等發(fā)生時(shí)可取出利用，彌補(bǔ)供水不足，將地下水開發(fā)利用由常規(guī)供水轉(zhuǎn)為戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源。

海河流域加強(qiáng)地下水管理、實(shí)施綜合整治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，也是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要工作，應(yīng)按照國(guó)家地下水超采綜合治理工作部署和要求，以實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡為首要目標(biāo)，以保護(hù)涵養(yǎng)為根本，鞏固流域地下水超采綜合治理試點(diǎn)區(qū)地下水壓采成果，擴(kuò)大地下水超采治理范圍，逐步修復(fù)流域地下水生態(tài)。