全国地下水超采及治理现状与分析

第第10页共12页全国地下水超采及治理现状与分析全国地下水超采及治理现状与分析地下水是水资源的重要组成局部因其分布广、水质好、不易被污染、调蓄力量强、供水保证程度高等特点在保障居民生活和生产供水、支持经济社会进展中具有重要作用有着重要的战略功能。同时地下水在形成、转换和运移过程中对维持地表植被、调整江河径流、维系良好生态环境也具有不行替代的作用。20231117亿m318.3%[1]。在过去一段时期内一些地区为了满足经济社会进展用水需求长期过量开采地下水造成地下水超采严峻并引发了地下水资源枯竭、环境地质灾难频发、地下水污染加剧、生态系统退化等一系列问题给经济社会可持续进展、人民群众身体健康和生态环境带来了严峻危害。随着经济社会进展和地下水开发利用程度的提高地下水保护和水安全问题越来越突出对加大地下水超采治理、强化地下水治理力度的要求越来越迫切。本文介绍了我国目前地下水超采根本状况归纳了地下水超采引发的资源、生态与地质环境问题并总结了对我国地下水超采治理措施进展建立了基于灌水定额的各项工程治理措施的农业地下水压采量计算方法最终选取了南水北调受水区、江浙沪、 试点区等已经开展的地下水超采治理典型实例进展了介绍。地下水超采现状与形势1.1超采现状自上世纪70年月以来随着经济社会进展我国特别是北方地区地下水开发利用规模不断扩大。2023年全国地下水供水量已是1972年的5.7倍北方一些地区地下水供水量甚至超过总供水量的70%以上 、北京、河南、山西、 、黑龙江、山东等多个省区地下水开采量占其总供水量的比例已超过或接近50%。目前全国共有21个省〔自治区、直辖市〕平原区存在地下水超采区总面积近30万平方公里地下水超采量约170亿m3。表1中所示为北方地下水超采省区的平原区超采现状。其中省为超采最严峻的省份平原区超采面积达7.07万km22459.65亿m335%。全国地下水资源状况面临着严峻的形势亟需加强地下水治理和保护。超采引发的问题地下水超采引发了地下水资源衰竭、地面沉降、海水入侵等一系列问题。地下水水位持续下降地下水资源衰竭地下水是重要的战略储藏水源但一些地区由于地下水长期处于超采状态致使地下水水位持续下降地下水存储量大幅削减局部地区含水层几近疏干。截止到2023年北京市平原区地下水埋深平均已达26m[2199911m。1.2.2．超采引发了一系列严峻的地质环境问题〔1〕地面沉降大量开采地下水导致水位不断下降是引发地面沉降的2023万km2其中2.0万km2分布在京津 38%；2.6km249%[3]。省平原300mm4.41万km2平60.282.676m[4]。海〔咸〕水入侵在沿海地区大量开采地下水导致地下水水位大幅度下降引发海水入侵海水侵入沿岸含水层并逐渐向内陆渗透[5]。渤海 平原地区海水入侵严峻海水入侵范围大50%监测区海水入侵距离距岸10～43km；黄海和 地区76%监测区海水入侵距离距岸5km以内； 地区80%监测区海水入侵距离距岸1.5km以内[6]。土地荒漠化地下水超采或地表水补给削减导致局部干旱半干旱地区地下水位持续下降引起区域植被退化、死亡导致沙化扩展土地退化荒漠化加剧。 坝上、 内蒙 、 河西走廊石羊河等地区都存在不同程度的土地荒漠化问题。泉水衰减一些地区过度开采泉域地下水造成泉水衰竭。山西的娘子关泉、神头泉、坪上泉和辛安泉 泉、百泉、一亩泉和威州泉河南省的珍宝泉等9个大泉现状泉水流量平均比1950年月削减了一半以上百泉、一亩泉已经枯槁。地面塌陷及地裂缝据不完全统计全国由于地下水超采发生的地面塌陷超过25002300km2陷深度超过30m；全国已有200产生的地裂缝。地下水超采治理措施与实例地下水超采治理措施主要分为工程措施和非工程措施工程措施主要包括水源置换、种植构造调整与农艺节水、高效节水浇灌、工业与生活节水、格外规水源利用等措施非工程措施主要包括立法措施、行政治理措施、计量监测措施、经济措施等。工程措施2.1.1水源置换通过节水和充分挖掘当地地表水潜力以及利用外调水工程将地下水超采严峻尤其是开采使用深层承压水地区的地下水置换为地表水。如南水北调东中线一期工程、省引黄工程等外调水工程受水区外调水工程的建成通水将改善受水区的水资源条件通过合理配置外调水、当地地表水、地下水及其他水源加大当地地表水和外调水利用量削减地下水开采规模逐步治理地下水超采。2.1.2种植构造调整种植构造调整是指在缺水地区适当调整或压减依靠地下水浇灌的高耗水农作物种植面积改种低耗水作物或实行休耕、轮耕。如华北平原地下水灌区可适当压减冬小麦种植面积将小麦玉米一年两熟制改为玉米一年一熟制减少地下水过度开采。压减地下水开采量可表示为：2.1.3效节水浇灌与农艺节水高效节水浇灌主要包括喷灌、滴灌、微喷灌、渗灌、膜上灌、高标准低压管道等浇灌技术。高效节水浇灌可以大幅度提高水的利用率降低作物灌水定额降低作业本钱提高劳动生产率[7]。农艺节水是依据种植区的气候、地形、经济等因素通过农业综合技术改革耕作制度和种植制度有效抑制土壤蒸发和作物蒸腾提高作物水分利用率实现节水高产。农艺节水技术措施主要包括耕作保墒、掩盖保墒、秸秆还田、水肥一体化、推广农作物节水品种等[8]。工业与生活节水是指通过更改造城镇供水管网、调整工业构造、推广节水工艺、节水技术和节水器具降低供水管网漏损率、削减输水损失、提高工业和城镇生活用水效率的技术。格外规水源利用是指加大城镇和工业废污水处理回用、矿坑水利用、海水淡化、微咸水等格外规水源利用水平提高水资源循环利用程度削减对地下淡水的取用量压减用于工业和城镇绿地浇灌等地下水开采量。非工程措施2.2.1制定完善地下水治理配套法规通过制定地下水治理法规及配套相关规章细化地下水治理制度和政策措施明确监管责任强化法律责任为地下水保护和地下水压采供给法律保障。目前我国还没有特地的地下水治理立法但水利部已开头地下水治理条例的立法前期工作条例的制定将进一步为强化地下水资源治理保护工作奠定根底[9,10]。另外近年来一些省区结合自身地下水特点和治理需求进展了地下水资源治理立法如 、 、云南、辽宁、 、 下水治理条例〔或方法〕设置了相应的地下水治理制度在地下水超采治理与治理工作中发挥了重要作用。落实最严格水资源治理制度我国从20 年开头实行最严格水资源治理制度划定了用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”对用水总量掌握目标用水效率掌握目标〔万元工业增加值用水量、农田浇灌水有效利用系数〕和重要江河湖泊水功能区水质达标率掌握目标等4项指标进展严格掌握[9]。在此根底上多个省区增设了地下水相关的掌握指标如天津、 、辽宁、广东、四川、云南、 开采量纳入考核指标山西、 等将重点区域地下水水位掌握纳入考核指标。最严格水资源治理制度的建立和实施对于严格地下水开采总量掌握制定年度地下水开采打算严格标准地下水取水许可审批治理提高用水效率等具有重大意义。划定禁限采区在超采区、发生地质环境问题的区域、重大根底设施保护区域等划定禁限采区规定在禁采区内除临时应急取水的制止取用地下水；在限采区内除临时应急取水和无替代水源的居民生活用水外制止取用地下水并逐步削减地下水取水量。目前全国存在平原区超采区的21个省级行政区中已有天津、 、山西、 、上海、江苏、浙江、 河南、 、 、云南、 、宁夏等15个省区划定了禁限采区。加强计量监测地下水动态监测和开采计量是实施地下水精细化治理的前提是实行地下水开采总量掌握和最严格治理的根底。目前地下水开采计量率很低需加快监测工程和用水计量监测设施建设逐步建立起地下水综合治理平台实现对地下水水位、水质、开发利用状况、超采状况等的动态监控要对地下水资源及其采补平衡状况进展动态评估标准地下水开采监督治理工作形成有效的监视治理机制为地下水超采治理和治理供给有力支撑。科学制定经济奖惩措施建立完善地下水保护的经济政策将是地下水超采治理与治理的一个重要方面也是将来地下水科学治理的必定趋势如提高地下水水资源费征收标准；严格定额治理打算指标考核实行计量收费和超定额、超打算累进加价制度促进节约用水；建立健全水权制度开展水权确权登记试点探究多种形式的水权流转方式；推动农业水价综合改革积极推价改革和水权交易的成功阅历建立农业浇灌用水总量掌握和定额治理制度加强农业用水计量合理调整农业水价建立精准补贴机制；吸引社会资本参与水利工程建设和运营[11]。鼓励进展农民用水合作组织扶持其成为小型农田水利工程建设和管护主体。另外各地应将地下水超采区治理纳入国民经济和社会进展打算加大资金投入确保资金落实。标准机井建设治理机井是我国开发利用地下水的最主要方式。由于地下水取水工程具有工程隐蔽、单个工程规模小而又高度分散等特点目前机井建设治理不够标准计量设施安装率低机井报废封填监管缺失导致违规开凿机井、违法开采地下水问题突出[12]。为落实最严格水资源治理制度推动地下水超采区治理进一步标准机井建设验收、运行登记、报废处置治理是格外必要的。尤其是对纳入压采范围的地下水开采井在充分考虑地下水保护、应急与战略备用、特别需求等状况下按照分类指导、区分对待、妥当处理的原则制定处置方案。治理实例针对我国地下水超采问题一些地区开展了超采治理的尝试并取得了肯定的成效为推动超采治理促进地下水良性循环和可持续利用供给了贵重阅历。南水北调受水区20234《南水北调东中线一期工程受水区地下水压采总体方案》〔国函[2023]49号〕确定了南水北调东中线一期工程受水区地下水压采目标和措施是受水区各省〔市〕开展地下水超采治理的主要依据。2023年12月南水北调中线工程正式通水为华北南水北调受水区地下水压采限采工作的顺当开展供给了水源保证[19,20]。以目前使用南水北调水量最多的北京市为例2023年北京市使用南水北调中线引江水约7.5亿m320231.5m3。长三角地区上海、杭嘉湖和苏锡常等地区开发地下水的历史悠久地下水超采问题严峻导致地面沉降问题突出给经济社会进展和生态环境带来了不利影响[13,14,15]。杭嘉湖6490km2202350mm的范围面积约4200km2约占杭嘉湖平原总面积的70%；2023年后在苏锡常和杭嘉湖地区开头全面制止开采深层地下水划定禁限采区分期有序实施封井停采打算同时开拓水源扩建供水管网实行人工回灌等措施并加强地下水动态和地面沉降监测站网建设建立了地面沉降防治长效机制[16]。近年来地下水水位全面上升地面沉降速率与地面沉降年扩展面积均大幅降低地面沉降趋势得到了有效遏制。上海深层地下水开采引发中心城区2m3m汛墙历经五次加固加高市政根底设施损坏频繁既造成了严峻的经济损失又制约了城市的可持续进展。自上世纪六十年月中期以来上海市地下水开发得到较为有效的掌握大幅度的地面沉降得到了根本遏制年平均沉降量维持在10mm石羊河流域石羊河是 河西走廊三大水系之一近几十年来随着流域社会经济的快速进展流域水资源过度、无序开发利用区域生态环境一度急剧恶化20

年前的石羊河流域特别是下游 盆地北部湖区地下水水位下降、矿化度上升自然植被大面积枯萎死亡土地沙漠化、盐渍化进程加快生态格外脆弱面临消亡威逼严峻危及居民生存。20

年国务院批准实施《石羊河流域重点治理规划》确定了立足本流域水资源加强水资源统一治理和推动水权制度改革实施流域综合治理的总体思路。通过实行合理配置水资源、明晰水权、强化用水治理、调整产业构造、加强灌区节水改造、转移农村充裕劳动力等治理措施和工程措施石羊河流域取得明显成效：盆地地下水水位停顿下降局部区域开头上升旱区湿地生态逐步恢复生态恶化的趋势得到有效遏制区域环境质量持续改善。20

年 蔡旗断面过水总量到达3.48亿m3枯槁51年之久的青土湖连续三年形成了3~15km2的人工季节性水面植被掩盖度由20 年的28%提高到36%[17]。 省西安市西安市城区中心自上世纪50年月开头开采承压水70年月以来城区中心一带自备井数量急剧增加开采量不断增大造成区域浅层承压水下降漏斗扩大、加深引发了严峻的地面沉降问题城区累计沉降量超过200毫米的面积为150平方公里并产生了14条地裂缝带对社会环境和生态环境造成严峻危害胁[18]。针对地下水超采及引发的地质环境问题1991年起西安市开头引用 水等地表水作为城市供水补充水源并划定了地下水禁采和限采区城区逐步关闭了大量自备水源井并实行了人工回灌措施地下水开采量大幅度减小地下水超采状况得到明显遏制水位呈上升状态区域性浅层承压水降落漏斗有变浅变小趋势地面沉降和地裂缝的进展速度也明显减缓。 省试点地区2023等部门启动了 省地下水超采综合治理试点工作以全面治理黑 流域深层地下水超采为主要目标实行了农业、水利、体制机制创等多种措施压减地下水超采量逐步实现地下水采补平衡和水资源可持续利用[12]。2023年共形成压采力量达7.8亿m3其中进展实施农业治理措施工程涵盖466.4万亩农田包括调整农业种植构造、冬小麦春灌节水稳产配套技术、推广小麦保护性耕作节水技术和推 肥一体化等措施；进展高效节水浇灌面积371.69万亩包括地下水高效节水工程建设、地表水高效节水工程建设和外来水高效节水工程建设；出台了农业水价综合改革、水管体制改革、基层效劳网络等一系列体制