冀中南地下水管制区设置构想

张素娟，王艳霞，张义文

（1.河北省科学院地理科学研究所，河北 石家庄 050011；2.河北师范大学资源与环境科学学院，河北省环境演变与生态建设重点实验室，河北 石家庄 050024）

冀中南地区位于河北省中南部，包括石家庄、保定、廊坊、邢台、邯郸、衡水和沧州7个市级行政区，全区土地面积91 798km2，人口5 353.86万人（2010年）。该地区是河北省乃至华北地区水资源问题最严重的区域，缺水使得当地土地等资源优势难以充分发挥，生产、生活和生态用水得不到保障，区域间、行业间用水矛盾日益加重；加之普遍存在用水方式粗放、浪费和污染严重的现象，进一步加剧了当地水资源供需矛盾，恶化了生态环境。区域水危机已成为冀中南地区经济社会发展的瓶颈和制约因素。

1 设置管制区的必要性

1.1 区域用水量常年超过水资源量，地下水成为主要供水水源

由于降水减少及人类社会经济活动所造成的下垫面条件改变，冀中南地区多年平均水资源总量呈减少趋势。系列资料分析［1，2］，2000－2010年冀中南地区多年平均水资源总量为75.5亿 m3，与1956－1979年、1956－2000年和1956－2010年系列相比，分别减少了54.55亿 m3、11.39亿 m3和9.33亿 m3，减少程度分别为41.9%、13.1%和11%（表1）。其中地表水资源量衰减更为突出，现状条件下，地表水资源量仅是1956－1979年系列的1／4。

2000年以来，该区用水量在137亿～152亿m3之间，年均144亿m3，而全区水资源量75.5亿m3仅占用水量的50%左右，每年缺水近7 0亿m3。由于地表水资源严重匮乏，仅占总供水量的13.8%，该区只得依靠地下水开发来满足水资源需求。地下水开采量占全区供水量的85%以上（表2），地下水资源成为维持冀中南地区经济发展的主要水源。

表1 冀中南地区水资源量变化趋势Table 1 The variation trend of water resource quantity in Middle－South Hebei

表2 冀中南地区供水结构Table 2 The water supply structure in Middle－South Hebei

1.2 地下水超采导致浅层、深层地下水位持续下降

冀中南地区从地貌上可分为山区和平原两大区域，其中平原区根据海拔高度又被分为太行山山前平原和中东部低平原两部分。该区大规模开采地下水始于20世纪70年代，自中东部低平原超采深层水开始，逐步发展到太行山山前平原区超采浅层淡水。至90年代，该区年均开采浅层地下水87.29亿m3，年均超采25.90亿 m3，年均超采深层地下水22.95亿m3。至2000年底，累计超采浅层地下水391.5亿 m3，深层地下水479.7亿 m3，合计871.2亿m3，占全省平原区超采量的90%左右［3］。进入21世纪以后，由于地表水资源量急剧减少，地下水超采规模进一步扩大，2001－2010年，冀中南地区超采地下水629.5亿 m3，年均62.9亿 m3。

由于长期开发利用地下水，冀中南平原区浅层地下水位埋深由1980年的5.56m发展到2000年的15.62m，到2010年又下降至21.29m。2010年与1980年比较，30年间浅层地下水位埋深下降15.79m，平均下降速率为0.52m／a（图1）。其中，太行山前平原区浅层地下水位下降趋势更为明显，由1980年的6～10m发展到2000年的20～30m、2010年的30～40m，最大埋深达50m以上［4］。在冀中南各市中，石家庄市浅层地下水降幅最大，1980年以来下降24.6m，平均每年下降0.82m；邯郸、邢台和保定三市地下水位降幅次之，同期下降18m左右；衡水、廊坊和沧州水位降幅比较小，在2～8m之间（表3）。

图1 冀中南平原区浅层地下水位埋深年际变化Fig.1 Annual variation of shallow groundwater depth in plain area of Middle－South Hebei

表3 冀中南平原区浅层地下水埋深变化Table 3 Shallow groundwater depth variation in plain area of Middle－South Hebei m

地下水超采也导致深层地下水位埋深持续下降。2010年底冀中南平原深层地下水平均埋深为58.63m，与1980年比较，邢台市中东部平原下降速率1.52m／a，衡水市平均下降速率1.44m／a，沧州市平均下降速率1.31m／a（表4）。

1.3 地下水位下降引发大面积地面沉降

地下水超采引起地下水位下降、形成地下水下降漏斗、导致地面沉降是地下水环境变化产生生态影响的3个阶段。目前冀中南平原已成为世界上超采地下水最严重、地下水位降落漏斗面积和地面沉降面积最大的地区［5］。地下水位下降已涉及冀中南全区；第二阶段地下水下降漏斗也呈扩大之势——以石家庄、保定、邢台、邯郸等城市为中心，形成了总面积达3 000余km2的浅层地下水漏斗区；沧州市、青县、任丘市、大城县、冀枣衡深层地下水漏斗已连成一片，漏斗总面积近4万km2。如今地下水超采引发的地面沉降正威胁着冀中南平原的大部分地区，沉降区面积达3万多km2，占到全区面积的1／3，形成了沧州、任丘、霸州、廊坊、保定、衡水、南宫、肥乡8个主要地面沉降区［6］，沉降幅度在300～2 000 mm［6］。其中沧州市从20世纪70年代至今，地面沉降了2.4m，对建筑、输水、排水等造成了严重影响，成为中国地面沉降最严重的地区之一。研究显示［7］，地面沉降发展势头若得不到遏制，到2050年东部沿海地区将有大部分陆地低于海平面，会对沿海市县经济社会造成严重影响。

表4 冀中南平原区深层地下水埋深变化Table 4 Deep groundwater depth variation in plain area of Middle－South Hebei m

1.4 中东部平原深层地下水开发已近极限

中东部平原包括低平原和滨海平原，面积为36 241km2。这一区域的浅层地下水多为咸水，当地生产生活主要利用深层地下水，造成该区域深层地下水严重超采。根据计算，全区含水层总储存量2 160.9亿 m3［8］，可利用储量为817.79亿 m3，2000年以前开采了445.23亿m3，2001－2010年开采了377.77亿m3，合计开采823亿 m3，扣除侧向补给和越流补给之和的水量9.95亿m3／a，实际可利用储量为94.3m3（表5）。按照2001－2010年年均开采量37.7亿m3的速度计算，剩余深层地下水储量开采年限仅为3.4a。可利用储量从地区分布来看，邯郸、石家庄和保定已为负值，表明这3个地区可利用储量已用完，目前使用的是不允许开采的储量。

综上所述，目前冀中南平原区已成为全国地下水开发利用程度最高的地区，也是世界上最大的漏斗群所在地区。鉴于冀中南平原区地下水超采的严重程度及在首都圈中的特殊重要地位，解决这一区域水生态安全问题不能仅仅停留在一般性措施上，必须开拓思路、下大力气整治。借鉴国际上解决区域性生态问题的经验，将冀中南平原区在一段时期内设立为地下水管制区，构筑稳固的地下水防线，是目前较为可行的方案。

表5 冀中南中东部平原区深层地下水可利用储量Table 5 The available reserve of deep groundwater in middle－east plain area of Middle－South Hebei

2 管制区建设的内容

2.1 划定地下水超采区和严重超采区，明确限采区和禁采区范围

河北省平原地下水超采区范围是2002年公布的，距今已有十年。十年来超采区范围和超采程度又进一步扩大。为加强对该区地下水开采的管制，建议组织有关部门对冀中南平原区地下水资源进行分区评价，重新划定地下水超采区和严重超采区的区域范围，将地下水超采区纳入管制区范围。在此基础上，明确限采区、严格限采区和禁采区范围，以便实施不同的措施。

2.2 制定管制区地下水管理政策

设定地下水管制区的目的是科学合理用水。为此需要制定相关具体政策和措施，优化水资源配置，调整用水结构，降低开采强度，缓解和逐步改变超采状况，具体政策和措施包括：

（1）地下水管理和水价政策，包括用水定额管理和地下水取水管理政策，地下水限采区、严格限采区和禁采区控采目标和实施政策及水价政策等。通过以上政策措施，压缩地下水开采量、合理调整开采方式和开采井布局。在限采区和禁采区内实现零打井，逐步关闭超采区内自备水源井和深水井，减少机井密度和开采量，使超采区范围逐步缩小、中心水位有所提高。最终使地下水超采得到控制和治理，生态环境逐步得到改善。

（2）节水农业财政支持政策，包括管道输水、渠道防渗、微灌、喷灌等节水工程支持政策，节水作物品种培育推广支持政策。节水农业以管灌和渠道防渗为重点，推进工程节水，逐步实现输水管道化、渠道防渗化；同时推广抗旱节水品种，推进生物节水，加大节水高产品种的选育、示范、推广力度，加快品种更新换代步伐，淘汰高耗水品种；调整优化作物布局，逐步缩减小麦种植面积，扩大抗旱、耐旱、省水作物面积。

（3）节水城镇、村建设支持政策，包括城镇供水管网节水改造、公共建筑和住宅小区节水配套设施建设、城镇污水处理回用、中水回用和雨水收集利用设施建设、节水社区建设、节水村镇建设等配套支持政策。

2.3 实施管制区地下水补给工程

冀中南平原局部地区地下水虽已被疏干，但地下水具有流动性和可恢复性等特点，通过地下水调蓄，可增加地下水的补给量，恢复含水层的储水和调蓄功能，控制地下水位的下降。通过地面入渗补给工程、水井注水补给和回灌工程可起到调蓄地下水的效果。1）实施地面入渗补给工程。利用原有的引水渠道、坑塘、水池蓄水渗透补给地下水；山前区包气带土层厚，地下水坡降大，径流通畅，回灌量大，引入的地表水经过土壤渗透进入地下水层中，并且地面入渗可与地面灌溉结合，提高土壤含水量。2）实施水井注水补给工程。利用抽水机井、坑道竖井、水廊等场地进行深层地下水回灌补给，主要用于降雨入渗少、产生径流多、又缺乏专用于地下水回灌设施的城市地下水补给。3）回灌补给工程。在深层水下降漏斗地区，可采用自流回灌和加压回灌两种方式将上部薄层淡水回灌补给深层地下水。在渗透能力较强、井孔与含水层联系通畅的条件下，可采用自流回灌的方式；在含水层和回灌井装备条件允许的情况下，可采用加压回灌的方法，促进回灌水向地下含水层渗透。

2.4 提高工业和服务业用水价格

冀中南工业用水价格在5元左右（石家庄4.7元，邯郸4.85元，邢台5.8元，廊坊5.85元，沧州5.66元，保定4.25元，衡水4.1元），虽然高于居民生活水价，但高出幅度较小，若考虑工业用水的机会成本和环境保护成本，则还存在上调的空间。研究表明，由于工业用水为盈利性需求，用水计划对限制企业的用水有明显作用，提高水价也有促进企业节水的效应。因此该区工业用水价格除了覆盖水的生产和输配成本外，还应当涵盖机会成本和环境成本。

由于冀中南地区严重缺水，其工业和服务业用水的基础水价应高于全省平均水平，并在此基础上实行用水超定额累进加价制度，以限制和压缩高耗水行业发展规模，进而促进该区产业结构和用水结构调整；促进企业严格执行用水定额标准，不断降低单位产品取水量，提高水资源利用率。

2.5 提高居民生活用水价格

2011年10月底，冀中南7个设区市居民生活用水平均价格3.40元／t，其中石家庄市最高3.63元／t，其次为沧州、邢台和廊坊三市均为3.6元／t，邯郸和保定分别为3.55元／t和3.5元／t，衡水最低为2.35元／t。据统计，全国36个大中城市平均供水价格为3.77元／m3，冀中南地区城市居民用水价格显然处在全国平均价格之下。世界银行和亚洲开发银行研究认为，水费支出的允许范围是人均可支配收入的1.5%～2%。2009年该区城市人均可支配收入在1.3万～1.66万元之间，取平均值为1.48万元，据此推算，每人每月水费支出约为18.5～24.5元。目前每人每月用水3m3大致可满足居民基本生活的需水量，以此计算，在当前收入水平下生活用水的价格在6～8元／m3之间较为合理，而现在3元多的水价显然过低。以城市三口之家计算，每月用水9m3，按6元／m3，水费开支仅54元，应该能够接受。保定曾对水价与水量的关系做过测算：每调高一次水价，供水总量就会减少5%，居民生活用水可以减少2%。因此，发挥价格对节水的杠杆作用，利用水价调节居民用水量是必须也是行之有效的方法。

3 结语

冀中南地区是一个严重缺水的地区，是全国粮食主产区与水的供给矛盾最突出的地区，是全国地下水开发利用程度最高的地区之一，目前该区面临深层地下水开发已近极限和地下水位下降引发地面沉降等严重的生态环境问题。对该区实施地下水管制，制定相关政策和措施，优化水资源配置，调整用水结构，降低开采强度，缓解和逐步改变超采状况，是解决该区水资源矛盾的有效途径。

［1］ 曲春明.河北省京津以南地区水资源情势演变简析［EB／OL］.河北省水文水资源网，http：／／www.hbsw.net／news／shuiwenjishu／2011126／1112613HA67JC0J00K981CEE72H.html，2011－12－06.

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