今年3月22日是第29屆“世界水日”,3月22日~28日是第34屆 “中國水周”。聯(lián)合國確定2021年“世界水日”的主題為“珍惜水、愛護(hù)水”,我國紀(jì)念2021年“世界水日”和“中國水周”活動的主題為“深入貫徹新發(fā)展理念,推進(jìn)水資源集約安全利用”。
當(dāng)前,自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局正在從以地下水資源調(diào)查為主轉(zhuǎn)向地表水地下水一體化的水資源調(diào)查,圍繞重點(diǎn)流域開展了地表水與地下水轉(zhuǎn)化機(jī)制及量化研究。在“世界水日”到來之際,我們邀請長江流域、黃河流域、海河—淮河流域、松遼流域、珠江流域水文地質(zhì)調(diào)查工程的首席專家,暢談各流域如何實(shí)現(xiàn)水資源集約安全利用。
長江流域:保障流域水資源供需平衡
長江全長約6300千米,流域橫跨我國西部、中部和東部三大經(jīng)濟(jì)區(qū),總面積180萬平方公里。長江流域是我國水量最豐富的流域,水資源總量9755億立方米,約占全國河流徑流總量的36%,其中地下水資源量2468億立方米,約占全國地下水資源量的30.3%。盡管擁有如此豐富的水資源,但由于諸多原因,長江流域內(nèi)仍有局部地區(qū)存在缺水狀況。
工程型缺水主要集中在長江上中游地區(qū),這里地勢起伏變化大,地形破碎,交通不便,大型供水工程建設(shè)難度大,加上部分地區(qū)水資源利用方式還很粗放,節(jié)水管理與節(jié)水技術(shù)還比較落后,用水浪費(fèi)現(xiàn)象仍較嚴(yán)重。水質(zhì)型缺水則主要集中在長江干支流中下游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。此外,由于降水、蒸發(fā)量與地表徑流量的時空分布不均,長江流域局部地區(qū)存在著資源型缺水。
針對長江流域水資源開發(fā)利用中存在的突出問題和主要矛盾,應(yīng)盡快采取有效措施對長江流域水資源進(jìn)行合理開發(fā)利用與保護(hù)。
一是強(qiáng)化節(jié)水措施,推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)。要加大節(jié)水宣傳力度,提高全民節(jié)水意識;積極發(fā)展節(jié)水型產(chǎn)業(yè),轉(zhuǎn)變用水模式,提高用水效率;以節(jié)水促減污,以限排促節(jié)水,減少污染物排放,有效保護(hù)好水資源,從而緩解部分地區(qū)和枯水時段水資源的供需矛盾。
二是合理配置水資源,保障流域水資源供需平衡。長江上游應(yīng)通過對現(xiàn)有設(shè)施挖潛配套,合理開發(fā)建設(shè)一批控制性調(diào)蓄工程和水源工程,重點(diǎn)解決四川盆地腹地、滇中高原和黔中高原等區(qū)域的工程性缺水和資源性缺水問題;長江中游應(yīng)通過加強(qiáng)節(jié)約用水和防污治污,強(qiáng)化對現(xiàn)有工程設(shè)施的挖潛配套和節(jié)水改造,通過地表水和地下水的聯(lián)合調(diào)蓄,提高對干流和主要支流水資源的調(diào)控能力,改善枯水期和枯水年供水狀況以及河湖生態(tài)環(huán)境用水狀況;長江下游應(yīng)在強(qiáng)化節(jié)水減污措施的基礎(chǔ)上,提高沿江工程的引排能力,逐步擴(kuò)大引江規(guī)模以保障供水水質(zhì)安全。
三是加強(qiáng)地下水監(jiān)測與研究,實(shí)現(xiàn)地表水地下水聯(lián)合調(diào)蓄。開展地下水水量、水位、水溫及水質(zhì)長期監(jiān)測與研究,建立長江流域地表水—地下水監(jiān)測體系,掌握流域各地地下水形成、分布和運(yùn)移規(guī)律,搞清地下水、地表水和生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系,綜合分析各地水資源的承載能力和可持續(xù)利用程度等,為地表水地下水聯(lián)合調(diào)蓄和水資源的統(tǒng)一管理提供科學(xué)依據(jù)。
四是分析水資源演變規(guī)律,加強(qiáng)需求管理。加強(qiáng)對人類活動影響下的水資源數(shù)量及質(zhì)量變化的調(diào)查、監(jiān)測、評價及研究,重點(diǎn)關(guān)注水利工程活動影響下的水資源演變分析,采礦活動、隧道等地下空間開發(fā)對水循環(huán)、水環(huán)境的影響,以及水資源、水環(huán)境、水生態(tài)對國土空間開發(fā)的響應(yīng)。
?。ㄗ髡唿S長生,系長江流域水文地質(zhì)調(diào)查工程首席專家)
黃河流域:統(tǒng)籌考慮地表水與地下水資源
黃河是中華民族的母親河,黃河流域是我國重要的生態(tài)屏障,而水資源短缺則是制約黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的重要因素。據(jù)黃河水資源公報,2019年,黃河流域水資源總量為797.5億立方米,開發(fā)利用總量為556.0億立方米、開發(fā)利用率達(dá)70%,其中地下水開發(fā)利用量為114.4億立方米,占比21%。
2020年,由中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心實(shí)施的黃河流域水文地質(zhì)調(diào)查工程,組織完成的年度地下水資源調(diào)查評價表明,地下水資源主要分布在黃河上游蘭州以上地區(qū),中游龍門至三門峽段次之,地下水資源在平原(盆地)區(qū)最為豐富,銀川平原、河套平原、關(guān)中平原、太原盆地、運(yùn)城盆地、臨汾盆地、下游干流區(qū)等7個主要平原(盆地)的區(qū)域面積占比9%,但其地下水資源量占比超過20%。國家地下水監(jiān)測工程在黃河流域獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,受農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城鎮(zhèn)集中供水影響,在平原(盆地)和干支流河谷區(qū)等局部地區(qū)形成了不同程度的地下水位下降區(qū)。與2019年同期相比,區(qū)域地下水位總體上呈現(xiàn)上游穩(wěn)定、中游局部上升、下游普遍下降,區(qū)域地下水降落漏斗除汾河流域、下游影響帶面積略有增加外,其他一般呈恢復(fù)和基本穩(wěn)定狀態(tài)。
黃河流域由于水資源總量貧乏,時空分布不均,且實(shí)際開發(fā)利用率遠(yuǎn)超國際公認(rèn)的40%生態(tài)警戒線,形成了一系列水生態(tài)、水環(huán)境、水安全問題。對黃河流域2017年所涉及的70余個地級市的各類用水效率和用水量等指標(biāo)的分析結(jié)果顯示,流域內(nèi)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)一般低于0.6,遠(yuǎn)低于世界先進(jìn)水平;5個市超過用水總量控制紅線,16個市人均用水量、4個市畝均用水量超過全國平均水平;從用水效率看,23個市萬元GDP耗水量、8個市萬元工業(yè)增加值耗水量高于全國平均水平。因此,亟須統(tǒng)籌考慮地表水與地下水資源,把水資源作為最大的剛性約束,開展水資源承載能力評價,提高水資源利用效率,落實(shí)“以水而定、量水而行”的剛性約束,全面推進(jìn)水資源節(jié)約集約利用。
“十四五”期間,中國地質(zhì)調(diào)查局部署的黃河流域水文地質(zhì)與水資源調(diào)查將全面開展地下水資源調(diào)查監(jiān)測評價工作,針對水源涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、糧食主產(chǎn)區(qū)、能源基地、河口三角洲等開展水資源綜合調(diào)查與水平衡分析,摸清水資源狀況及變化,評價區(qū)域水資源承載能力,進(jìn)而提出國土空間開發(fā)格局優(yōu)化與生態(tài)保護(hù)修復(fù)建議,服務(wù)黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展。
?。ㄗ髡唔n雙寶,系黃河流域水文地質(zhì)調(diào)查工程首席專家)
海河流域:優(yōu)化水資源配置與開發(fā)利用調(diào)控
海河流域東臨渤海,西依太行山脈,南接黃河,北連內(nèi)蒙古高原,流域面積32.8萬平方千米。該地區(qū)人均水資源量僅為全國人均水資源的1/8,水資源極度短缺。因地表水源不足,地下水供水占本地水資源供水量的70%左右,生產(chǎn)生活用水不得不長期依賴地下水。山區(qū)地表水庫截流和平原區(qū)地下水長期超采產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題,成為制約經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一。
為摸清流域水資源數(shù)量、質(zhì)量、開發(fā)利用及其影響,在自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)一部署下,中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究所聯(lián)合中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心等有關(guān)單位,實(shí)施了海河—淮河流域水文地質(zhì)調(diào)查工程,對海河流域華北平原重點(diǎn)區(qū)的水平衡和地下水超采問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究,就水資源開發(fā)利用調(diào)控提出以下建議:
一是加強(qiáng)水資源節(jié)約,增加外調(diào)水供水,優(yōu)化水資源配置。大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉,全面提升農(nóng)業(yè)水資源利用效率。進(jìn)一步增加外調(diào)水的供水比例,受水城區(qū)用外調(diào)水置換地下水開采,具備地表水灌溉條件的地區(qū)用地表水逐步置換地下水灌溉。綜合考慮水資源系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合關(guān)系,開展水資源優(yōu)化配置研究,從供給側(cè)進(jìn)行地下水、地表水、外調(diào)水、非常規(guī)水等多水源調(diào)配,從需求側(cè)進(jìn)行生態(tài)、生活、生產(chǎn)用水優(yōu)化配置,提升水資源安全保障能力。
二是科學(xué)設(shè)定治理目標(biāo)水位,深入推進(jìn)地下水超采治理。以遏制地下水超采和水生態(tài)環(huán)境改善為目標(biāo),分區(qū)、分含水層位精細(xì)化評價治理目標(biāo)水位。地下水超采治理的目標(biāo)是根據(jù)各地實(shí)際情況和危害程度,確定一個階段內(nèi)適宜的治理目標(biāo)。如淺層水位埋深在大中型城市城區(qū)應(yīng)控制在大于30米,中東部地區(qū)應(yīng)控制在3米~10米,而濕地生態(tài)多樣性維系埋深則需控制在1米~3米;深層地下水頭埋深在中東部地面沉降嚴(yán)重區(qū)應(yīng)控制在45米~60米。這些紅線劃定的主要目的是,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的地下水位,減緩地面沉降,進(jìn)而保證城市地下空間工程安全、防治土壤鹽漬化、保護(hù)濕地資源。
三是加強(qiáng)地下水回補(bǔ)和調(diào)蓄,逐步推進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉水源置換。在山前平原優(yōu)選地下水回補(bǔ)靶區(qū),研究雨洪水、南水北調(diào)水、本地地表水等多水源聯(lián)合高效回補(bǔ)模式,評估天然河道、坑塘、人工滲漏壩、地下水壩等回補(bǔ)方案,加強(qiáng)地下水回補(bǔ)和含水層調(diào)蓄。在中東部平原區(qū)注重研究非常規(guī)水源開發(fā)利用技術(shù),充分挖掘微咸水開發(fā)利用潛力,用于農(nóng)業(yè)灌溉置換深層地下水開采;研究南水北調(diào)中東線二期工程用于農(nóng)業(yè)灌溉的可行性,逐步置換農(nóng)業(yè)灌溉水源,減少地下水開采。
四是系統(tǒng)實(shí)施重要河湖濕地生態(tài)修復(fù)。加強(qiáng)主要河湖濕地健康評估與生態(tài)需水評價,研究河湖濕地生態(tài)修復(fù)措施、效果評價指標(biāo)體系和生態(tài)用水保障機(jī)制,通過外調(diào)水和本地地表水的優(yōu)化調(diào)配,實(shí)施重要河流濕地的生態(tài)修復(fù)工程,支撐生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展。
?。ㄗ髡邨顣?、曹文庚,分別系海河—淮河流域水文地質(zhì)調(diào)查工程首席專家、海河南系水文地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目成員)
松遼流域:加強(qiáng)農(nóng)業(yè)用地下水管控
松遼流域地處我國東北地區(qū),是我國重要的商品糧基地。農(nóng)業(yè)發(fā)展離不開豐富的水資源。統(tǒng)計(jì)顯示,這一地區(qū)2019年總用水量的73.53%用于農(nóng)田灌溉,其中地下水占45.2%。而對于東北地區(qū)的廣大農(nóng)村而言,地下水則是供水的唯一來源。
松遼流域地下水資源空間分布不均,局部地區(qū)短缺。松嫩平原、三江平原、遼河平原等平原區(qū)是糧食的主產(chǎn)區(qū),對地下水資源需求量大,地下水開發(fā)強(qiáng)度高,在地下水集中開采區(qū)出現(xiàn)了地下水水位持續(xù)性下降,局部形成降落漏斗。此外,原生地下水環(huán)境鐵、錳含量高,部分地區(qū)氟、砷富集等地下水環(huán)境問題比較突出,人類活動致使一些地區(qū)地下水“三氮”污染加劇。
地下水資源存在的這些問題,既有水質(zhì)方面的,亦有水量方面的。水量方面的問題,可以通過合理配置水資源、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)、技術(shù)改革等得到解決。而水質(zhì)方面,因地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點(diǎn),即使徹底消除其污染源,也需要十幾年甚至幾十年才能使水質(zhì)復(fù)原。因此,地下水質(zhì)的保護(hù)更應(yīng)引起高度重視。
從東北地區(qū)用水組成看,城市工業(yè)用水和生活用水在總供水中所占比重較小,且城市人口集中,集中供水,給排水設(shè)施完善,水資源管理法律法規(guī)及監(jiān)管易于實(shí)施。而在農(nóng)村,農(nóng)田灌溉用水比重大,由于人口分散、開采地下水成本低、利益驅(qū)動力大,對集中開采地下水難于管控,對農(nóng)藥、化肥的施用難于監(jiān)管。因此,農(nóng)業(yè)用地下水的管控是地下水資源管理的關(guān)鍵。為此,建議如下:
一是加強(qiáng)宣傳,強(qiáng)化地下水資源的保護(hù)意識。二是加快地下水資源管理制度建設(shè),強(qiáng)化農(nóng)業(yè)用地下水的總量控制和地下水位生態(tài)閾值管理,強(qiáng)化制度剛性約束和執(zhí)法監(jiān)察,逐步解決農(nóng)村地下水的無序開采。三是開展水資源合理配置研究,加強(qiáng)對地下水位持續(xù)下降區(qū)、超采區(qū)和地下水污染區(qū)的調(diào)查監(jiān)測,合理確定生產(chǎn)生活用水和生態(tài)用水配額,充分認(rèn)識地下水資源的可調(diào)節(jié)性、可流動性,科學(xué)開發(fā)利用地下水資源。四是強(qiáng)化打井施工隊(duì)伍管理,從源頭控制水井?dāng)?shù)量和成井質(zhì)量,嚴(yán)格隔水層止水,防止地下水躍層污染。五是調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),以水定地,以水定產(chǎn),開展水稻種植區(qū)水資源承載能力研究,推進(jìn)節(jié)水灌溉,提高水資源利用效率。
(作者王曉光,系松遼流域水文地質(zhì)調(diào)查工程首席專家)
珠江流域:地下水具有較大開發(fā)利用潛力
珠江流域面積45萬平方千米,包括南北盤江流域、紅柳江流域、郁江流域、西江流域、北江流域和東江流域等二級流域。流域上游為云貴高原,以深切峽谷為主,珠江源生態(tài)功能區(qū)生態(tài)修復(fù)和深部巖溶地下水有效開發(fā)利用是急需解決的問題;中游為峰叢洼地和峰林谷地,桂林國家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)和泛北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的水環(huán)境保護(hù)問題比較突出;下游為丘陵谷地和濱海平原,粵港澳大灣區(qū)水安全保障是需要長期關(guān)注的重大科學(xué)問題。
珠江流域水資源總量豐富,人均水資源量達(dá)4700立方米。但受極端天氣影響,區(qū)域性干旱頻發(fā),仍有飲水不安全人口5000多萬人。2009年秋至2010年春發(fā)生的干旱災(zāi)害,曾導(dǎo)致云南、貴州和廣西944座水庫干涸,造成812萬人和394萬頭牲畜飲水困難、187萬公頃耕地受旱。
防災(zāi)減災(zāi)意識薄弱,“靠天吃飯”的意識根深蒂固;水資源調(diào)控能力不足,供水工程的建設(shè)和維護(hù)有待加強(qiáng);缺乏科學(xué)的水資源統(tǒng)籌規(guī)劃,地下水資源開發(fā)利用率低等,都是珠江流域地區(qū)水資源安全保障問題未能得以有效解決的原因。
珠江流域的地下水可開采資源量達(dá)980億立方米/年,目前僅開采了10%左右,具有較大的開發(fā)利用潛力。因此,保障珠江流域水資源安全應(yīng)充分發(fā)揮地下水的作用。
第一,掌握地下水賦存分布規(guī)律,發(fā)揮分散供水和應(yīng)急供水作用。通過開展1∶5萬水文地質(zhì)調(diào)查,尋找可供開發(fā)利用的地下河、泉水和蓄水構(gòu)造等水源,解決廣大農(nóng)村分散居民飲用水保障問題。同時,在粵港澳大灣區(qū)、泛北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)和主要大中城市的周邊,開展應(yīng)急供水地下水水源地調(diào)查、論證和建設(shè)。
第二, 加強(qiáng)調(diào)蓄工程建設(shè),解決水資源時空分布不均問題。一是在地下水補(bǔ)給區(qū)的高部位巖溶洼地,選擇巖溶管道集中發(fā)育部位,建設(shè)地表—地下聯(lián)合水庫。二是在碎屑巖補(bǔ)給區(qū)興建調(diào)蓄水庫。三是在峰叢山區(qū)分散建設(shè)蓄水水柜。
第三,建立與生態(tài)重建和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合的地下水資源可持續(xù)利用模式。珠江流域水資源環(huán)境類型多樣,決定了開發(fā)利用形式的多樣性。比如,在巖溶丘陵洼地區(qū),可通過堵洞形成地表—地下聯(lián)合水庫,發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì);在深切割峰叢洼地區(qū),可建設(shè)調(diào)蓄水柜,發(fā)展立體生態(tài)農(nóng)業(yè);在巖溶峰林平原和丘陵谷地區(qū),宜建設(shè)抽水型地下調(diào)節(jié)水庫,發(fā)展節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè);在斷陷盆地區(qū),可利用周邊地下水徑流帶堵洞蓄水,實(shí)現(xiàn)水資源聯(lián)合調(diào)度,在盆地內(nèi)發(fā)展果糧基地,實(shí)現(xiàn)水資源有效開發(fā)利用,支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。
?。ㄗ髡呦娜赵?,系珠江流域水文地質(zhì)調(diào)查工程首席專家)