陳 飛，丁躍元，唐世南，于麗麗,羊 艷

（水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院，100120，北京）

華北是我國水資源嚴重緊缺的地區(qū)之一。20世紀70年代以來，華北地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展迅速，用水遠超水資源承載能力，導(dǎo)致河道斷流、湖泊濕地萎縮等生態(tài)問題。特別是長期大規(guī)模開采地下水，造成地下水超采嚴重、水位持續(xù)下降，引發(fā)地面沉降、海水入侵等環(huán)境地質(zhì)問題。為治理地下水超采問題，改善河湖生態(tài)環(huán)境，近年在綜合采取壓減地下水開采措施的同時，水利部會同有關(guān)部門組織有關(guān)省份拓展超采治理思路與途徑，采取更加有效的措施，在地下水超采嚴重、水源條件具備的地區(qū)，根據(jù)當?shù)厮⑼庹{(diào)水、非常規(guī)水等水源條件統(tǒng)籌多水源聯(lián)合調(diào)度，在保障城鄉(xiāng)生活生產(chǎn)正常用水的前提下，通過對河湖進行清理整治，利用河湖生態(tài)補水入滲回補地下水。本文結(jié)合河湖生態(tài)補水和地下水回補實踐，分析了華北地區(qū)地下水超采與河道斷流情況，介紹了河湖生態(tài)補水與地下水回補工作實施的背景與考慮，梳理介紹了近年開展的河湖生態(tài)補水工作，分析了生態(tài)補水與地下水回補的效果。

一、實施背景與主要考慮

1.實施背景

（1）地下水超采嚴重

20世紀70年代以來，華北地區(qū)地下水開采量快速增長，年開采量由70年 代的200億m3增長至2000年前后最高時的500億m3左右。2010年華北地區(qū)地下水年超采量達96億m3，其中京津冀地區(qū)年超采量達到64.9億m3。由于地下水長期超采，入不敷出，造成一些地區(qū)地下水水位持續(xù)下降，形成大面積地下水降落漏斗，導(dǎo)致部分地區(qū)地下水資源幾近枯竭，引發(fā)含水層疏干、地面沉降、海水入侵等生態(tài)與地質(zhì)環(huán)境問題。2014年以來，水利部、財政部等有關(guān)部門與有關(guān)地方政府開展了南水北調(diào)（東、中線）受水區(qū)地下水壓采、地下水超采綜合治理試點等治理行動，綜合采取各領(lǐng)域節(jié)水、水源置換、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施，減少地下水開采，并取得初步成效，地下水開采量有所減少，地下水水位下降幅度較未治理區(qū)明顯減小。但因華北地區(qū)地下水超采的長期性、累積性和結(jié)構(gòu)性問題，其嚴重超采的情勢仍然沒有根本扭轉(zhuǎn)。根據(jù)京津冀最新超采區(qū)評價成果，2018年超采量仍達40.3億m3，地下水水位整體仍然呈下降趨勢。

（2）河道斷流、湖泊干涸

由于經(jīng)濟社會用水量大幅度增加，河道生態(tài)水量被嚴重擠占，使得部分河道斷流，湖泊水面縮減或干涸。如海河流域入海水量由20世紀50年代的155億m3下降到近16年來的37億m3左右，湖泊、濕地水面面積減少50%以上，27條主要河流中有23條出現(xiàn)不同程度的斷流或干涸，斷流河長超過3 600 km，占23條河流總河長的51%。其中滹沱河南水北調(diào)中線總干渠（石家莊市中華大街）至滄州市獻縣樞紐段周邊地區(qū)地下水年超采量約8.0億m3，地下水埋深一般為20～45 m；除石家莊市區(qū)段外，河道長期處于干涸狀態(tài)，斷流已達40年之久。根據(jù)位于滹沱河下游平原段的北中山水文監(jiān)測站實測資料，在20世紀60年代，滹沱河長年有水且流量較大，自70年代起，流量急速下降，70年代徑流量較60年代下降了78.4%，80年代徑流量較60年代下降了89.9%，90年代以后，僅在洪水年份有過較大過流，其他時間幾乎完全干涸斷流。

2.主要考慮

（1）水源條件

具備水源是實施生態(tài)補水的前提條件。華北地區(qū)屬于水資源嚴重緊缺地區(qū)，水資源供需矛盾突出。2014年南水北調(diào)中線一期工程建成通水，為河湖生態(tài)補水提供了可能水源條件選擇，尤其是在受水區(qū)工業(yè)和生活用水尚未全部消納引江水量前，工程供水能力尚未全部達效，通過加快完善配套工程與科學調(diào)度，在保障正常供水目標需求的前提下，充分挖掘利用剩余供水能力，可為受水區(qū)河湖水系進行生態(tài)補水，通過入滲回補地下水，治理地下水超采。另外，還可以根據(jù)丹江口水庫水源條件和來水情況，充分利用汛前棄水和汛期洪水，相機盡可能多地向受水區(qū)調(diào)水，增加生態(tài)補水量，回補地下水。這也是南水北調(diào)工程規(guī)劃的重要目標。以河北省為例，南水北調(diào)中線一期工程分配給河北省的水量為34.7億m3，扣除干線沿途損失，凈調(diào)水量為30.4億m3（見圖1）。受管網(wǎng)配套工程建設(shè)、節(jié)水水平提高等因素影響，受水區(qū)工業(yè)和生活消納水量暫時達不到分配水量，因此，未消納水量可通過中線一期工程總干渠布設(shè)的退水閘，向沿線的滹沱河、滏陽河、南拒馬河等河流實施生態(tài)補水。

另外，南水北調(diào)工程通水以來，調(diào)入受水區(qū)的引江水將置換出原城市和工業(yè)擠占農(nóng)業(yè)的當?shù)氐乇硭＿@些地表水除部分退還給農(nóng)業(yè)灌溉、用于替代超采區(qū)農(nóng)業(yè)開采的地下水外，還有部分水量可用于生態(tài)補水。上游水庫汛前棄水和汛期洪水也成為下游河湖生態(tài)補水的可用水源。

（2）河道清理整治

由于長期干涸斷流，華北地區(qū)尤其是京津冀地區(qū)，一些河道內(nèi)垃圾堆棄遍布，“四亂”問題突出。若不清理規(guī)整實施生態(tài)補水，一方面會因河道不暢難以達到補水效果，并給沿岸帶來安全隱患；另一方面可能會污染補水水質(zhì)，進而污染地下水。2018年，水利部部署開展全國河湖“清四亂”專項行動，針對河道廢棄砂坑遍布、河槽不規(guī)整、河床裸露破碎、河流生態(tài)系統(tǒng)嚴重受損等問題，落實地方各級主體責任，充分發(fā)揮各級河長湖長作用，清潔河湖，推進河道主槽和灘地清理，清除河道內(nèi)垃圾、障礙物、違章建筑等，對輸水受阻河段進行規(guī)整，實現(xiàn)河道清潔通暢，滿足實施生態(tài)補水條件。如滹沱河實施清理整治，累計清理垃圾45萬m3，清理違章建筑44處，整治非法采砂12處，封堵非法排污口2個；滏陽河累計清理垃圾57.1萬m3，清 理 違 章 建 筑56處，封堵整治排水（污）口415個；南拒馬河累計清理垃圾2萬m3，清理違章建筑10處。

二、補水實踐與初步效果

1.生態(tài)補水實施

（1）河湖地下水回補試點

在總結(jié)2014—2016年河北省地下水超采綜合治理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，為進一步加大河北省地下水超采治理力度，水利部、河北省于2018年8月編制印發(fā)了《華北地下水超采綜合治理河湖地下水回補試點方案》，選擇滹沱河、滏陽河、南拒馬河三條典型河流，開展了河湖地下水回補試點。試點以實施河湖生態(tài)補水入滲回補地下水、治理超采，并兼顧恢復(fù)河流生態(tài)為目標，具體措施包括：一是實施河道清潔行動，實現(xiàn)河道清潔通暢，并采取適宜的生態(tài)措施，恢復(fù)河道生態(tài)環(huán)境。二是根據(jù)上游水庫蓄水、南水北調(diào)中線等水源條件，統(tǒng)籌水資源調(diào)配，為試點河段實施生態(tài)補水。三是加強河道巡查與管護，嚴控沿程取水、排污，嚴禁亂挖濫采，確保輸水安全。3條試點河流自2018年9月13日開始補水，采取先期大流量貫通河段，后期小流量維持全河段有水、穩(wěn)定入滲的控制方式，截至2019年8月底，累計補水量達13.2億m3，其中南水北調(diào)中線補水8.7億m3。

圖1河北省南水北調(diào)中線分配水量與消納情況

（2）年度常態(tài)化生態(tài)補水

在開展河湖地下水回補試點的基礎(chǔ)上，根據(jù)《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動方案》安排，將補水范圍擴大至京津冀地區(qū)的22條（個）河湖，包括滹沱河、滏陽河、南拒馬河、北拒馬河、潮白河、北運河、永定河、瀑河、唐河、潴龍河、泜河、七里河、漳河、衛(wèi)河、南運河等15條河流和白洋淀、衡水湖、南大港、七里海、大黃堡洼、北大港、團泊洼等7個湖泊。補水水源除利用好南水北調(diào)東中線工程、上游水庫以及再生水等外，還充分利用引黃等工程，增加了引黃、引灤等水源，實施生態(tài)補水。目前，22條（個）河湖生態(tài)補水已實施2年。

2019年，水利部印發(fā)了《2019年度河湖生態(tài)補水方案及試點河段后續(xù)補水計劃》，針對漢江及治理范圍內(nèi)較為不利的降水來水形勢和水源條件，要求在確保安全的前提下，加強水資源優(yōu)化配置和科學調(diào)度，千方百計增加水資源補給。經(jīng)過各方努力，2019年共向21條（個）河湖實施生態(tài)補水34.9億m3，為計劃的158%，超額完成計劃補水量，其中南水北調(diào)中線工程生態(tài)補水8.6億m3，南水北調(diào)東線應(yīng)急北延工程生態(tài)補水0.6億m3，當?shù)厮畮焐鷳B(tài)補水13.1億m3，引黃生態(tài)補水3.4億m3，引灤生態(tài)補水2.3億m3，其他水源補水7.0億m3。

2020年，水利部印發(fā)2020年度河湖生態(tài)補水方案以及補充方案，統(tǒng)籌利用南水北調(diào)、引黃、引灤、當?shù)厮畮臁⒀睾釉偕捌渌聪蚓┙蚣?2條（個）河湖實施生態(tài)補水44.2億m3，完成年度補水目標的133%，其中南水北調(diào)工程生態(tài)補水17.0億m3，當?shù)厮畮焐鷳B(tài)補水7.7億m3，引黃生態(tài)補水5.2億m3，引灤生態(tài)補水0.7億m3，其他水源補水13.7億m3。滹沱河、滏陽河、南拒馬河、永定河、七里河—順水河、唐河、沙河—潴龍河、北拒馬河—白溝河等8條常態(tài)化補水河流及白洋淀合計補水21.6億m3，完成年度任務(wù)的149%。

2.初步效果分析

開展河湖生態(tài)補水，利用河湖入滲可有效補給地下水，治理地下水超采，同時也可有效改善河湖生態(tài)環(huán)境。以河湖地下水回補試點為例，自2018年9月啟動補水，至2019年8月底試點結(jié)束，共向滹沱河、滏陽河、南拒馬河3條河流的試點河段累計補水13.2億m3，補水期間形成最大補水河長477 km、最大水面面積46 km2，3條試點河段共入滲水量約9.5億m3，地下水回補影響范圍達到河道兩側(cè)近12 km。與補水前（2018年9月13日）相比，2019年2月中旬試點河段兩側(cè)10 km范圍內(nèi)監(jiān)測井地下水水位平均回升效果最為明顯，平均回升幅度為1.62 m，地下水水位上升（上升幅度＞0.5 m）、穩(wěn)定（水位變幅±0.5 m）、下降（下降幅度＞0.5 m）的面積比例分別為95%、1%和4%。補水后河道與地下水水質(zhì)有所改善，試點河段11個地表水水質(zhì)監(jiān)測斷面中，有8個斷面水質(zhì)類別有所改善，3個斷面水質(zhì)類別基本穩(wěn)定；試點河段周邊61眼國家地下水監(jiān)測井水質(zhì)數(shù)據(jù)顯示，補水后Ⅳ、Ⅴ類水質(zhì)監(jiān)測井數(shù)減少了7眼，南拒馬河周邊Ⅴ類水質(zhì)監(jiān)測井全部消失。補水河段生態(tài)功能有所恢復(fù)，試點河段魚類增加4種，底棲動物增加6～10種，浮游植物增加5～9種，浮游動物增加8～15種，岸邊植被增多，水生態(tài)空間增加。開展的河湖生態(tài)補水社會影響調(diào)查表明，受訪群眾對生態(tài)補水反響良好。

河湖生態(tài)補水線路圖

2019年實施大范圍生態(tài)補水后，根據(jù)國家地下水監(jiān)測工程與京津冀三?。ㄖ陛犑校┳越ü灿? 665眼地下水監(jiān)測井監(jiān)測資料，在降水偏枯的情況下，2019年12月底京津冀平原區(qū)地下水水位較2018年同期總體仍在下降，但降幅與枯水年份（2014年）相比明顯減緩；部分地區(qū)水位止跌回升。京津冀平原地區(qū)淺層地下水水位平均下降0.62 m，其中回升、穩(wěn)定、下降的面積比例分別為12%、43%和45%。河北下降0.81 m，天津維持基本穩(wěn)定，北京回升0.66 m。京津冀平原區(qū)深層承壓水水位平均下降1.62 m，其中回升、穩(wěn)定、下降的面積比例分別為14%、23%和63%。河北下降2.04 m，天津回升1.14 m。與治理前同為枯水年的2014年相比，2019年地下水水位下降幅度明顯減小，2014年河北省平原區(qū)淺層地下水水位平均下降1.18 m，深層承壓水水位平均下降8.35 m。邯鄲、邢臺、石家莊、保定、衡水、滄州、廊坊、唐山等地市地下水下降幅度均減小。

三、結(jié) 論

華北地區(qū)經(jīng)濟社會用水遠超過水資源承載能力，造成地下水嚴重超采，導(dǎo)致河湖干涸斷流，給保障區(qū)域水安全和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展帶來極大風險。利用上游水庫蓄水、引黃水以及南水北調(diào)受水區(qū)城市暫未消納的引江水，在河道完成清理整治的前提下實施生態(tài)補水或相機生態(tài)補水，是治理地下水超采、改善河湖生態(tài)環(huán)境的有效舉措。

水利部會同有關(guān)部門與地方政府，在開展河湖地下水回補試點的基礎(chǔ)上，將生態(tài)補水范圍擴大至華北地區(qū)22條（個）河湖，通過加強水量調(diào)度，克服降水來水變化等不利影響，超額完成了年度補水任務(wù)，地下水超采治理效果初步顯現(xiàn)，地下水水位下降幅度較治理前明顯減小，部分地區(qū)地下水水位止跌回升。

通過河湖生態(tài)補水入滲可有效補給地下水，是治理地下水超采，并兼顧河湖生態(tài)環(huán)境改善的有效措施。 ■