邱立建

【摘要】華北平原地區(qū)是我國(guó)的工農(nóng)業(yè)用水非常緊張的地區(qū)，人口分布集中，地下水超采帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。南水北調(diào)工程調(diào)水進(jìn)行了幾十年，通過(guò)中線工程將漢江水調(diào)往華北平原地區(qū)，緩解了華北工農(nóng)業(yè)用水緊張問(wèn)題，但是完全的依賴(lài)中線工程調(diào)水一方面成本頗高，另一方面也不能及時(shí)解決華北區(qū)域所有缺水問(wèn)題，適量的控制性的開(kāi)采地下水仍是供水有效措施。本文根據(jù)調(diào)水工程實(shí)施后華北用水情況，試析華北平原地下水調(diào)空的一些問(wèn)題及對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】南水北調(diào)；華北平原；地下水；調(diào)控

我國(guó)華北平原地區(qū)由于多處在溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水較少，并且年降水非常不平衡，夏秋降水集中，冬春則干燥寒冷，加上蒸發(fā)量大，因此導(dǎo)致了華北平原的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及城市用水都受到不利影響。南水北調(diào)工程的實(shí)施有效的緩解了我國(guó)北方的缺水情況，是一項(xiàng)新中國(guó)重要的大工程。早在1954年毛澤東視察黃河時(shí)候就提出了南水北調(diào)的戰(zhàn)略構(gòu)想，工程調(diào)水涉及的人口量達(dá)到4.38億人，整個(gè)調(diào)水分為東、中、西三線，到2016年時(shí)東線的一期工程供水也正式開(kāi)始。其中和華北平原供水最為密切的是中線工程，中線調(diào)水工程規(guī)劃為從主要從漢江流域調(diào)水經(jīng)過(guò)陜西省的安康、商洛以及漢中地區(qū)最后匯聚到丹江口水庫(kù)，再?gòu)牡そ谒畮?kù)將水調(diào)出從河南南陽(yáng)的陶岔渠首閘出水，經(jīng)過(guò)黃淮海平原邊緣，于鄭州西部過(guò)黃河，沿京廣鐵路線從西側(cè)向北推進(jìn)，到達(dá)終點(diǎn)北京。

一、華北平原地下水開(kāi)采問(wèn)題

華北平原地下水由于長(zhǎng)時(shí)期的過(guò)度超采，引發(fā)了一系列的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為在開(kāi)采集中且開(kāi)采量大的滄州、衡水、德州等地區(qū)造成了大范圍的降落漏斗，部分地區(qū)的含水層如山前集中開(kāi)采地段發(fā)生嚴(yán)重的季節(jié)性疏干。除此之外，因?yàn)榈叵滤倪^(guò)度開(kāi)采，地表生態(tài)也受到了嚴(yán)重的影響，地面沉降、湖面減少、濕地面積縮減等問(wèn)題頻發(fā)，甚至導(dǎo)致了海水倒灌的現(xiàn)象發(fā)生。在華北平原地下水大規(guī)模開(kāi)采前，地下水埋藏淺，地表水系也比較發(fā)達(dá)，中部和東部深層的地下水越流向淺層的地下水進(jìn)行補(bǔ)給，但是大規(guī)模開(kāi)采后，淺層的地下水難以得到深層地下水的有效補(bǔ)給，反而要補(bǔ)給深層地下水虧空，導(dǎo)致了地面的塌陷或沉降。張兆吉等人對(duì)淺層的地下水資源評(píng)價(jià)和均衡模式進(jìn)行了研究，分析了1960年、1980年以及2000年的淺層地下水資源及開(kāi)采情況，建立了大面積開(kāi)采前和開(kāi)采后的水均衡模式，為研究華北地區(qū)南水北調(diào)后地下室適量開(kāi)采提供了參考數(shù)據(jù)。

二、華北平原地下水調(diào)蓄的空間條件分析

華北平原地區(qū)的地下水空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和含水特點(diǎn)決定了華北平原能夠在古河道、山前沖擊扇卵砂礫石區(qū)域帶和粗砂含礫區(qū)域帶來(lái)選擇理想的空間調(diào)水儲(chǔ)蓄區(qū)。地下水調(diào)蓄區(qū)空間一般需要具有含水砂層顆粒粗、含水砂層累計(jì)的顆粒大的特點(diǎn)才能有效的進(jìn)行儲(chǔ)水。古河道區(qū)域主要分布在華北平原的中東部，具有較好的地下水儲(chǔ)蓄空間，這一區(qū)域的古河道帶下部多為咸水含水層，咸水層上方多有粉細(xì)砂褐細(xì)砂組成，深度約為60m，給水度在0.06—0.15之間。卵礫石帶的含水層具有透水性強(qiáng)、厚度大、顆粒粗的特點(diǎn)，沒(méi)有連續(xù)穩(wěn)定的隔水層，這一區(qū)域含水層卵石含粗砂，厚度約在70m左右，導(dǎo)水性較好，導(dǎo)水系數(shù)基本在1000m/d以上，面積大概在5600m2以上。在山前沖擊扇頂部因?yàn)楹畬雍头秋柡蛶ьw粒都比較粗，有利于接受大氣降水的滲入補(bǔ)給以及地表徑流漏滲補(bǔ)給、山區(qū)的兩側(cè)補(bǔ)給。華北平原地區(qū)大型地下水供水地帶上分布著邢臺(tái)、北京、石家莊、保定等大中型城市，供水體系比較完善。

三、華北平原地下水調(diào)控原則

盡管南水北調(diào)工程中線調(diào)水有效的緩解了華北地區(qū)的供水緊張局面，但是單純的依靠外來(lái)調(diào)水和地表徑流水的補(bǔ)給仍然是不夠的，仍然必須合理的開(kāi)采一部分來(lái)滿足地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活用水。在嚴(yán)重超采的地區(qū)要減少地下水開(kāi)采，涵養(yǎng)水源。再次，對(duì)于深層次的地下水也必須停止開(kāi)采，減緩目前華北地區(qū)嚴(yán)重的地面沉降問(wèn)題。在天津市目前采用現(xiàn)狀開(kāi)采量來(lái)作為南水北調(diào)后的開(kāi)采指導(dǎo)方案，將第Ⅳ層及以下的含水層作為重點(diǎn)層位來(lái)進(jìn)行減控。作為缺水大省的河北省目前停采深層地下水以期恢復(fù)地下水位。除此之外，考慮到南水北調(diào)調(diào)水工程的用水成本問(wèn)題，對(duì)于農(nóng)業(yè)用水不能直接就停采，等到來(lái)水量豐富時(shí)再考慮停止深層地下水開(kāi)采。而對(duì)于山東省和河南省來(lái)說(shuō)，水資源相對(duì)多一些，南水北調(diào)工程實(shí)施后進(jìn)一步豐富了水量，因此可以2010年地下水開(kāi)采量作為現(xiàn)狀保持的基礎(chǔ)適當(dāng)增加。

四、提高地下水開(kāi)采可承受能力途徑探索

根據(jù)許廣明的人的研究計(jì)算，在華北平原沖積扇區(qū)域最大的調(diào)蓄空間在1040×103立方米，約占到70%左右，古河道最大的可調(diào)蓄量占到29%左右，在437×108立方米，現(xiàn)在可調(diào)蓄的量占到11%左右，為38×108立方米。合理開(kāi)采利用地下水資源可以從兩個(gè)主要方面進(jìn)行：一是提高地下水使用的效率；另一方面是提高地下水使用的效率。具體的途徑對(duì)于華北平原來(lái)說(shuō)，可以在山前進(jìn)行人工降雨措施，在中東部地區(qū)注重發(fā)展弱咸水淡化技術(shù)和淺層弱滲含水層的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)。其他方面可工業(yè)上，優(yōu)化地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)，提高工業(yè)用水的重復(fù)率；農(nóng)業(yè)上，注重發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，改變傳統(tǒng)的一些漫灌方式，提升農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)；在群眾當(dāng)中也注重宣傳節(jié)水觀念，使每個(gè)公眾都能認(rèn)識(shí)到節(jié)約用水的必要性。

結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)工程2003年開(kāi)工以來(lái)，經(jīng)過(guò)了十多年的建設(shè)終于完成，總長(zhǎng)1432公里。南水北調(diào)工程的實(shí)施對(duì)于華北平原的意義是重大的，不僅解決華北平原地區(qū)缺水問(wèn)題，促進(jìn)了華北平原城市發(fā)展，優(yōu)化了華北平原地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，而且減少了華北平原地區(qū)地下水開(kāi)采量，畜養(yǎng)了地下水資源，改善了華北平原地區(qū)生態(tài)環(huán)境，回補(bǔ)了過(guò)去華北平原過(guò)度開(kāi)采地下水造成的地下虧空。南水北調(diào)工程實(shí)施后，進(jìn)一步通過(guò)華北平原地區(qū)用水情況研究分析，制定合理適度的地下水開(kāi)采方案，符合華北平原解決缺水的狀況的實(shí)際需要。

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