鐘華平,卞錦宇,李 偉
(南京水利科學(xué)研究院水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,210029,南京)
南水北調(diào)(東、中線)一期工程受水區(qū)涉及北京、天津、河北、河南、山東和江蘇6個(gè)?。ㄖ陛犑校┑?8個(gè)地級(jí)及以上行政區(qū),包括245個(gè)縣級(jí)行政區(qū)和17個(gè)工業(yè)園區(qū),受水區(qū)面積達(dá)23.32萬(wàn)km2。受水區(qū)主要地處黃淮海地區(qū),大部分屬于華北平原。區(qū)內(nèi)河流眾多,基本分屬黃河、淮河和海河三大水系。當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓繛?40mm,多年平均陸面蒸發(fā)量為545mm。
根據(jù)全國(guó)水資源綜合規(guī)劃成果,受水區(qū)多年平均水資源總量為434.76億m3,占全國(guó)水資源總量的1.53%,其中地表水資源量為232.41億m3,地下水資源量為284.54億m3。
受水區(qū)淺層地下水超采區(qū)面積為 5.83萬(wàn) km2,超采量為 56.40億m3;深層承壓水開采區(qū)(界定為超采區(qū))面積為10.46萬(wàn)km2,開采量為46.48億m3,列為不合理開采量,即認(rèn)為全部是超采量。地下水超采量總計(jì)102.88 億 m3。
受水區(qū)地表水資源短缺,自20世紀(jì)70年代以來(lái),為維持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定快速發(fā)展,大量開采地下水,導(dǎo)致區(qū)內(nèi)地下水超采問題嚴(yán)重,許多地區(qū)地下水已處于嚴(yán)重超采狀態(tài),造成區(qū)域地下水水位持續(xù)下降、部分地區(qū)含水層疏干、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、海(咸)水入侵、地下水污染、土地沙化、濕地萎縮等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。因此,必須采取一系列措施,保護(hù)與修復(fù)受水區(qū)地下水資源。
各地應(yīng)依據(jù)水法和水污染防治法等法律法規(guī),根據(jù)不同的保護(hù)目標(biāo)、保護(hù)功能,同時(shí)考慮保護(hù)區(qū)的地理位置、地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)條件、供水量、開采方式和污染源的分布等情況,建立各自地區(qū)的地下水保護(hù)區(qū),確定相應(yīng)的地下水保護(hù)管理級(jí)別,并通過(guò)法律和行政手段加以確認(rèn)。在條件成熟時(shí),應(yīng)在南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)統(tǒng)一劃定地下水保護(hù)區(qū),系統(tǒng)保護(hù)地下水水質(zhì)和水量。
南水北調(diào)受水區(qū)是全國(guó)地下水超采最嚴(yán)重的地區(qū)。因此,應(yīng)按照水利部《南水北調(diào)受水區(qū)地下水壓采總體方案》,根據(jù)壓采目標(biāo),采取不同的壓采措施和保障措施,嚴(yán)格控制地下水開采。對(duì)嚴(yán)重超采區(qū)、重點(diǎn)保護(hù)區(qū)尤其要嚴(yán)格控制開采量,主要是壓縮地下水開采量。同時(shí)要充分利用南水北調(diào)來(lái)水、雨季洪水、再生水、微咸水和咸水等替代水源,減少地下水開采量。
嚴(yán)格實(shí)行地下水管理,實(shí)施地下水總量控制。在地下水超采區(qū),根據(jù)地下水超采嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)劃分,并采取相應(yīng)壓采管理措施,有針對(duì)性地實(shí)施地下水減采、限采和禁采。在嚴(yán)重超采區(qū),根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,采取限采或禁止地下水開采的措施。在公共供水水源地和城市公共供水管網(wǎng)已經(jīng)覆蓋的地區(qū),關(guān)停自備井,禁止鑿新井。優(yōu)先考慮減采大中城市工業(yè)用水的集中水源地,尤其是已經(jīng)嚴(yán)重超采且位于漏斗區(qū)中心的集中水源地;其次優(yōu)先考慮深層水的限采,尤其是滄州、衡水、德州等大型漏斗區(qū)和地面沉降區(qū)。條件成熟時(shí),應(yīng)全面停止或禁止對(duì)深層地下水的開采,終止深層水水位下降和地面沉降,使深層地下水作為后備水源,休養(yǎng)生息,涵養(yǎng)水源,以備應(yīng)急。在廣大農(nóng)村,有替代水源(如自來(lái)水、地表水、再生水等)的條件下,要根據(jù)實(shí)際,在保證用水需要的情況下,依法限期封井;在替代水源供水不足的情況下,要通過(guò)強(qiáng)化節(jié)水措施,逐漸減少地下水取水量。
在南水北調(diào)工程通水之后,優(yōu)先保證深層和淺層地下水超采量的置換,充分利用當(dāng)?shù)厮A(chǔ)設(shè)施,以地表水地下水聯(lián)合利用為水資源利用的基本模式,實(shí)現(xiàn)受水區(qū)水資源的優(yōu)化配置。
應(yīng)依據(jù)水資源的水質(zhì)性能和需水水質(zhì)要求進(jìn)行地表水地下水聯(lián)合調(diào)度,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互相調(diào)劑,科學(xué)合理利用地下水資源。在地下水大規(guī)模超采地區(qū),實(shí)行多水源補(bǔ)償利用的原則,控制地下水開采。盡量利用雨水,增加有效降水利用量,以地表水補(bǔ)充降水的不足,以地下水補(bǔ)償?shù)乇硭牟蛔?,以再生水補(bǔ)償原水的不足,以節(jié)水補(bǔ)償供水的不足,以跨流域調(diào)水補(bǔ)充當(dāng)?shù)厮Y源承載能力的不足,提高水資源的利用效率,促進(jìn)水資源的供需平衡。上游已修建水庫(kù)的河流、河道內(nèi)應(yīng)保證一定的流量,以利于補(bǔ)充地下水和改善生態(tài)環(huán)境。
受水區(qū)中部平原和濱海平原地區(qū)咸水、微咸水資源分布廣,資源豐富,可采資源量為22.23億m3/a。據(jù)國(guó)土資源部門調(diào)查,2003年3~5 g/L半咸水開采量為2.30億m3,大于5 g/L的咸水開采量為0.67億m3,還有很大的利用空間。位于東部濱海海水入侵區(qū)的天津、河北和山東,有漫長(zhǎng)的海岸線,這些地區(qū)應(yīng)充分利用海水。
7.2.1桃小食心蟲采用地面防治與樹上防治相結(jié)合,化學(xué)防治與人工防治相結(jié)合的辦法進(jìn)行綜合防治。①地面防治最佳適期,一般在越冬幼蟲出土盛期(4月上旬)用藥劑處理樹冠下土壤,消滅越冬幼蟲和蛹??捎眯亮蛄啄z囊每畝500克加水50公斤噴撒于樹冠下,淺鋤即可。②樹上防治主要消滅卵和幼蟲,可用25%滅幼脲3號(hào)懸浮液1 500倍液、40%毒死蜱乳油1 000~1 200倍液、功夫6 000倍液等。當(dāng)卵果率達(dá)到1%時(shí)及時(shí)樹上用藥。③地膜覆蓋樹盤,減少出土幼蟲。 ④性誘劑誘殺。在果園成蛾高峰期,樹上藥劑防治1次,可以起到良好的防治效果。
受水區(qū)東部平原超采區(qū)適度開采利用地下咸水,在降低咸水層靜水位、減少農(nóng)田耕作層含鹽量的同時(shí),也相應(yīng)減少咸水層和淡水層水位差,減緩咸水層向淡水層的越流補(bǔ)給速度,使咸水層不至于擴(kuò)散。
南水北調(diào)受水區(qū)所處的海河流域下游和淮河流域中下游,地表水體污染嚴(yán)重,水質(zhì)下降、水環(huán)境惡化,已釀成流域型污染,且淮河流域已造成水質(zhì)型缺水。由于“三廢”的排放、地表水體的污染和采用污水灌溉等,造成受水區(qū)內(nèi)地下水污染嚴(yán)重。地表水體是受水區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源之一,因此,防止地下水污染就應(yīng)控制地表水污染。
串層開采地下水、超采地下水、地下水井成井質(zhì)量差、礦山不合理采礦等現(xiàn)象都可能引起地下水串層污染??刂拼畬游廴敬胧┲饕校阂皇欠舛虑袛啻畬游廴就ǖ溃欢强刂频叵滤鲌?chǎng)形態(tài),防止污染擴(kuò)散;三是生產(chǎn)礦山的污染預(yù)控制。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行鑿井審批制度,對(duì)打井?dāng)?shù)量、井間距離、鑿井深度、建井和毀井要求登記在冊(cè)。根據(jù)含水層的特征,合理調(diào)整地下水開采布局,調(diào)整開采層位和開采時(shí)段。多層地下水的含水層水質(zhì)差異大時(shí),應(yīng)當(dāng)分層開采取水。對(duì)已受污染的潛水或承壓水,不得混合開采。對(duì)已停止使用的深井要及時(shí)封閉,禁止通過(guò)井孔污染深層地下水。
在南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)要根據(jù)不同區(qū)域的地下水情況,分區(qū)分類確定地下水生態(tài)水位。以地下水生態(tài)水位作為地下水合理開采的控制性指標(biāo),比較直觀地衡量地下水開采情況,保護(hù)地下水資源。
受水區(qū)內(nèi)各分區(qū)地下水水位上限應(yīng)是以降水入滲補(bǔ)給量最大、潛水蒸發(fā)損失最小、又不造成漬澇為準(zhǔn)則,對(duì)城市地區(qū),還應(yīng)考慮地下建筑物的情況;下限應(yīng)以地下水庫(kù)調(diào)蓄最大、又能合理地控制地面沉降等生態(tài)環(huán)境問題為準(zhǔn)則。對(duì)于地下水嚴(yán)重超采區(qū),尤其是地下水水位大降深區(qū),主要應(yīng)研究如何合理控制地下水埋深,逐步減少地下水超采量。
地下水水量修復(fù)可以通過(guò)人工回灌補(bǔ)給地下水方式得以部分解決。受水區(qū)地下水補(bǔ)給水源有雨洪資源、再生水和南水北調(diào)來(lái)水。受水區(qū)沿太行山前平原洪積扇區(qū),是地下水人工補(bǔ)給和調(diào)蓄十分有利的空間條件。受水區(qū)內(nèi)由于地下水超采,許多含水層疏干,形成了無(wú)數(shù)大大小小的地下水降落漏斗,這也為地下水儲(chǔ)存和調(diào)蓄提供了空間(地下水庫(kù))。建設(shè)地下水庫(kù),不但可增辟可利用的水資源,調(diào)控地下水水位,而且可以騰出地下庫(kù)容,增大降雨入滲,減少降雨徑流流失,減少潛水蒸發(fā),調(diào)節(jié)地表水、引黃引江水、土壤水和地下水,控制土壤返鹽,防止?jié)n澇災(zāi)害,改良鹽堿地等。
通過(guò)地下水系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)分析,可以掌握不同等級(jí)脆弱性的地下水分布,特別是了解地下水水質(zhì)脆弱性高,即易于污染地區(qū)的狀況。這樣,地下水水質(zhì)保護(hù)就能做到更有針對(duì)性。地下水系統(tǒng)的脆弱性,除了地下水系統(tǒng)固有的對(duì)污染物的敏感性外,還與天然或人為造成的污染源的位置和類型以及污染物距離含水層的相對(duì)位置和污染物的運(yùn)移情況等因素有關(guān)。因此,應(yīng)了解和掌握受水區(qū)地下水系統(tǒng)對(duì)污染物的固有敏感性,研究評(píng)價(jià)受水區(qū)地下水系統(tǒng)的脆弱性。
地下水水質(zhì)修復(fù)主要應(yīng)考慮地下水污染成因、污染物成分、污染范圍和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件等因素??梢詢?yōu)先考慮飲用水水源地的地下水水質(zhì)修復(fù),先易后難、先試點(diǎn)后推廣,分清輕重緩急,逐步展開。
對(duì)南水北調(diào)受水區(qū)來(lái)說(shuō),主要是實(shí)施海水入侵防治、集中式地下水飲用水水源地防護(hù)和污染含水層修復(fù)。受水區(qū)可以采用適宜的地下水修復(fù)方法,如滲透性反應(yīng)墻法、抽出—處理法、物理阻隔法和原位微生物修復(fù)技術(shù)等,對(duì)地下水水質(zhì)進(jìn)行修復(fù)。
南水北調(diào)受水區(qū)地下水系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù),僅憑技術(shù)措施達(dá)到目的是十分困難的,需要有法律、行政和經(jīng)濟(jì)等措施的共同實(shí)施配合。
應(yīng)制定南水北調(diào)受水區(qū)地下水保護(hù)管理?xiàng)l例或辦法,從法律上規(guī)范受水區(qū)地下水開采的管理和保護(hù)行為。受水區(qū)各地應(yīng)對(duì)地下水開采實(shí)行總量控制和水位控制,實(shí)施用水定額管理,嚴(yán)格實(shí)施地下水取水許可制度,依法加強(qiáng)取用地下水的源頭管理。應(yīng)逐步實(shí)行分質(zhì)供水。堅(jiān)持計(jì)劃用水,節(jié)約用水,建立節(jié)水型社會(huì)?!跋裙?jié)水后調(diào)水”也是實(shí)施南水北調(diào)的原則之一。加快水價(jià)改革,提高水資源費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),加大水資源費(fèi)征收力度,實(shí)行計(jì)量收費(fèi)和超額累進(jìn)加價(jià)制度。通過(guò)水價(jià)改革,綜合調(diào)整地下水、地表水、外調(diào)水和再生水等各類水的水價(jià)。應(yīng)加強(qiáng)普法和執(zhí)法工作,加強(qiáng)執(zhí)法隊(duì)伍建設(shè),加大執(zhí)法監(jiān)督力度,加大宣傳教育力度,提高公眾對(duì)地下水保護(hù)的認(rèn)識(shí),尤其是提高各級(jí)政府領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)識(shí),切實(shí)保護(hù)地下水資源和地下水環(huán)境。
切實(shí)編制好南水北調(diào)受水區(qū)地下水資源總體規(guī)劃、階段性規(guī)劃和專項(xiàng)規(guī)劃等,如地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃、地下水資源保護(hù)規(guī)劃、地下水超采區(qū)壓采規(guī)劃和地下水資源調(diào)蓄規(guī)劃等。規(guī)劃應(yīng)目標(biāo)明確,方案具體,可操作性強(qiáng)。
應(yīng)重視和加強(qiáng)南水北調(diào)受水區(qū)的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作,規(guī)劃完善地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),尤其是飲用水水源地的水質(zhì)、水量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)建立水質(zhì)與水量、淺層地下水和深層地下水統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)網(wǎng)系統(tǒng),提高地下水監(jiān)測(cè)能力。
地下水開發(fā)利用會(huì)產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境效應(yīng),維護(hù)地下水正常的生態(tài)功能,需要對(duì)地下水進(jìn)行保護(hù),也必然要付出代價(jià)。地下水開發(fā)利用和保護(hù)會(huì)產(chǎn)生外部效益,實(shí)現(xiàn)外部效益內(nèi)部化,防止“搭便車”現(xiàn)象,就要對(duì)因地下水開發(fā)利用受損者和地下水保護(hù)者給予補(bǔ)償,目的是實(shí)現(xiàn)社會(huì)效率與公平相協(xié)調(diào),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展。因此,應(yīng)遵循“受益者付費(fèi)、保護(hù)者受償、污染者賠償、破壞者治理”的基本補(bǔ)償原則,建立南水北調(diào)流域下游地區(qū)對(duì)上游地區(qū)、區(qū)域受益地區(qū)(者)對(duì)受損地區(qū)(者)、污染者對(duì)受害者的地下水保護(hù)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。
做好南水北調(diào)受水區(qū)地下水保護(hù)規(guī)劃,構(gòu)建地下水污染防控體系。加強(qiáng)地下水環(huán)境保護(hù)、污染防治、預(yù)警應(yīng)急及監(jiān)管能力建設(shè),形成地下水監(jiān)測(cè)、地下水保護(hù)區(qū)劃分、地下水污染應(yīng)急預(yù)警、污染信息管理、污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、污染控制與修復(fù)工程示范及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等技術(shù)體系。
應(yīng)逐步建立基于3S技術(shù)的南水北調(diào)受水區(qū)地下水資源管理信息系統(tǒng),通過(guò)該信息系統(tǒng)進(jìn)行南水北調(diào)受水區(qū)地下水資源綜合信息管理。
[1]程娟,孫淑云,聶建平,等.中國(guó)地下水資源的開發(fā)利用與保護(hù)[J].水利水電技術(shù),2003,34(5).
[2]張兆吉,雒國(guó)中,王昭,等.華北平原地下水資源可持續(xù)利用研究[J].資源科學(xué),2009,31(3).
[3]方生,陳秀玲.關(guān)于黃淮海東部平原南水北調(diào)受水區(qū)水資源優(yōu)化配置與生態(tài)環(huán)境綜合治理的建議[J].南水北調(diào)與水利科技,2002,23(1).
[4]李硯閣,雷志棟,等.地下水系統(tǒng)保護(hù)研究[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2008.
[5]王戰(zhàn)強(qiáng),張英,姜斌,等.地下水有機(jī)污染的原位修復(fù)技術(shù) [J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2004,30(125).
[6]楊梅,費(fèi)宇紅.地下水污染修復(fù)技術(shù)的研究綜述[J].勘察科學(xué)技術(shù),2008(4).