管好地下水，打開“黑箱”定準(zhǔn)標(biāo)尺是關(guān)鍵

3月22日，是“世界水日”。該紀(jì)念日旨在呼吁世界各國關(guān)注水資源，喚起公眾的水憂患意識(shí)。

世界水日來臨前夕，中國水利水電科學(xué)研究院副院長王建華在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)坦言，地下水超采帶來的生態(tài)環(huán)境問題不容小視。但由于埋藏于地下，地下水系統(tǒng)某種意義上像是一個(gè)“黑箱”系統(tǒng)，打開“黑箱”定好管控標(biāo)尺尤為關(guān)鍵。

他提供的一組數(shù)據(jù)顯示，近10年來全國地下水供水量每年約1000~1100億m3，約占全國供水總量的18%，其中北方六個(gè)一級(jí)流域片地下水供水占比達(dá)1/3，全國年均超采近170億m3。

管好地下“水袋子”難在哪

要實(shí)現(xiàn)地下水科學(xué)管控，全面掌握其動(dòng)態(tài)和過程信息是基礎(chǔ)。近年來，隨著國家地下水監(jiān)測(cè)工程建設(shè)、華北地下水超采綜合治理等工作的開展，我國地下水監(jiān)管能力有了較大提升。但我國地下水超采歷時(shí)長、程度深且成因復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)地下水資源全面保護(hù)和有效監(jiān)管，仍任重道遠(yuǎn)。

“已建的地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作用有待充分發(fā)揮，地下水開采計(jì)量體系不健全，地下水管控標(biāo)準(zhǔn)尚不明確，是地下水監(jiān)管目前面臨的主要難點(diǎn)。”王建華指出，已建成的國家地下水監(jiān)測(cè)工程，使得監(jiān)測(cè)能力有了很大提升。但實(shí)際中，地下水監(jiān)管設(shè)施分屬水利、自然資源、生態(tài)環(huán)境等多個(gè)部門和以及中央、流域和地方等多個(gè)層級(jí)。不同部門觀測(cè)信息能否充分共享，國家和地方的觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)能否協(xié)調(diào)統(tǒng)一，直接關(guān)系到地下水管理效率與效果。

我國地下水取用水的計(jì)量體系比較薄弱，尤其是地下水開采大戶——農(nóng)業(yè)機(jī)井的計(jì)量嚴(yán)重不足。如果不能準(zhǔn)確地計(jì)量出地下水開采量，就難以科學(xué)測(cè)算地下水補(bǔ)排平衡關(guān)系，也會(huì)導(dǎo)致地下水位控制與取用水量管理脫節(jié)甚至矛盾。

地下水位動(dòng)態(tài)趨勢(shì)是地下水資源超采與否的指示性指標(biāo)。地下水位持續(xù)下降會(huì)引發(fā)地面沉降、海水入侵、濕地退化等地質(zhì)環(huán)境及陸域生態(tài)問題，而地下水水位過高又可能會(huì)造成土壤次生鹽堿化、威脅城市地下建筑安全。合理的地下水位區(qū)間是地下水資源管控的重要依據(jù)。因此，亟需明確地下水管控標(biāo)準(zhǔn)。

如何向科技要答案

地下水的流動(dòng)性及其系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性，決定了地下水監(jiān)管是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。

在王建華看來，要實(shí)現(xiàn)地下水系統(tǒng)保護(hù)、科學(xué)治理與有效監(jiān)管，需要定量回答清楚一系列問題。比如，區(qū)域地下水實(shí)際動(dòng)態(tài)如何，地下水的合理取用量如何確定和控制，地下水保護(hù)與治理措施如何影響地下水動(dòng)態(tài)，等等。

想要準(zhǔn)確回答上述問題，離不開科技的支撐。通常地下水系統(tǒng)可觀測(cè)的要素只有地下水水位和少量的流量流速信息，更多其他地下水補(bǔ)排通量僅通過局部試驗(yàn)測(cè)算難以滿足地下水管理的需求。

“想要打開‘黑箱’，我們可以在進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)和計(jì)量能力的基礎(chǔ)上，開發(fā)水循環(huán)精細(xì)模擬模型來系統(tǒng)描述地下水相關(guān)的所有通量和狀態(tài)量，并預(yù)測(cè)各種保護(hù)與治理措施對(duì)地下水修復(fù)的效果，從而為地下水保護(hù)與治理措施的科學(xué)制定提供技術(shù)支撐?！?王建華指出。

事實(shí)上，地下水模擬的難點(diǎn)在于要量化不同要素的“變化”，如河川徑流的補(bǔ)給變化、節(jié)水條件下灌溉水的入滲變化、上游開發(fā)襲奪條件下的側(cè)向補(bǔ)給變化等。

在王建華看來，當(dāng)前氣候變化與人類活動(dòng)深刻影響著地下水循環(huán)過程。比如，目前西遼河平原和河北壩上平原等降水較少的的農(nóng)牧交錯(cuò)地帶，由于取用地下水灌溉面積的增加等因素，許多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)較明顯的地下水位持續(xù)下降和生態(tài)惡化的趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)引起高度重視。

傳統(tǒng)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法難以精確確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中地下水的開采量，給每口機(jī)井裝水表又因其點(diǎn)多面廣及面臨著投入大和運(yùn)維難的困難，亟需計(jì)量技術(shù)的突破與創(chuàng)新。

對(duì)此，王建華指出，“以電折水”技術(shù)、遙感反演技術(shù)、衛(wèi)星重力測(cè)量技術(shù)等可作為地下水開采計(jì)量體系構(gòu)建前的過渡技術(shù)進(jìn)行研究、推廣，并積極探索大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用。

標(biāo)尺怎么劃定才科學(xué)

保障地下水合理開發(fā)利用，加強(qiáng)地下水監(jiān)督管理，一直是水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管的重要內(nèi)容。日前，水利部專門印發(fā)了《關(guān)于開展地下水管控指標(biāo)確定工作的通知》。

“管好地下水，科學(xué)制定標(biāo)尺是關(guān)鍵。開展地下水管控指標(biāo)確定工作，建立一套科學(xué)合理的量化標(biāo)準(zhǔn)，是地下水強(qiáng)監(jiān)管的重大進(jìn)展?！蓖踅ㄈA認(rèn)為，制定管控指標(biāo)，應(yīng)以問題和現(xiàn)實(shí)需求為導(dǎo)向，因地制宜。

比如，在農(nóng)業(yè)井灌區(qū)，地下水取用水量和水位對(duì)降水豐枯反應(yīng)極為敏感，因此地下水取用水量和水位需要重點(diǎn)考慮不同的降水豐枯條件，科學(xué)制定不同年型的管控指標(biāo)和多年的累積管控指標(biāo)，避免地下水監(jiān)管考核不公允的情況出現(xiàn)。

地下水超采區(qū)需要根據(jù)地下水超采規(guī)模、壓采目標(biāo)、補(bǔ)排平衡等條件合理確定管控指標(biāo)，目的是既要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)地下水資源的必要需求，又要實(shí)現(xiàn)超采區(qū)治理的目標(biāo)，以保障地下水的可持續(xù)利用。

地下水標(biāo)尺的劃定要特別關(guān)注一些重點(diǎn)敏感地區(qū)，包括重點(diǎn)泉域、生態(tài)脆弱區(qū)、海水入侵區(qū)、鹽堿化易發(fā)區(qū)等，因?yàn)檫@些地區(qū)地下水位長期趨勢(shì)性變動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境地質(zhì)問題，有些影響甚至是不可逆的，屬重點(diǎn)防治區(qū)域，其管控指標(biāo)應(yīng)比一般區(qū)域要更加嚴(yán)格。

怎樣才能保障地下水有效管控

摸清家底制定標(biāo)尺后，是不是就可以實(shí)現(xiàn)地下水有效管控呢?王建華認(rèn)為這僅僅是奠定了管控的科學(xué)基礎(chǔ)，要想真正實(shí)現(xiàn)有效的治理和保護(hù)，還需要多方保障。他從法律保障、合作共治和公眾參與等多個(gè)角度給出了具體建議。

首先是法律保障和標(biāo)準(zhǔn)定制。鑒于我國地下水的重要性和問題的突出性，應(yīng)加快地下水保護(hù)條例的出臺(tái)，并制定地下水計(jì)量、監(jiān)測(cè)、井型結(jié)構(gòu)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等多方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為地下水保護(hù)管理提供法制與技術(shù)保障。

同時(shí)，要加強(qiáng)多部門對(duì)地下水的合作共治。地下水問題與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市化規(guī)模擴(kuò)張關(guān)系密切。如華北地區(qū)是我國地下水超采最嚴(yán)重的地區(qū)，該地區(qū)地下水開采量中農(nóng)業(yè)用水占比超過60%。目前常規(guī)的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)節(jié)水潛力已幾乎被挖掘殆盡，糧食生產(chǎn)保障與地下水保護(hù)一定程度上存在“魚和熊掌不可兼得”的矛盾。因此，應(yīng)對(duì)該區(qū)域糧食生產(chǎn)定位和任務(wù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，這就需要農(nóng)業(yè)、水利、自然資源等多部門加強(qiáng)合作協(xié)調(diào)，實(shí)施水土共治。

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編輯：王媛媛