黑龙江中下游中俄跨国界含水层研究综述

王思聪，戴长雷，赵惠媛，蒋文航

(1.黑龙江大学 寒区地下水研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；2.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080；3.哈尔滨市磨盘山水库管理处，黑龙江 哈尔滨 150001；4.黑龙江省水文局，黑龙江 哈尔滨 150001)

黑龙江中下游中俄跨国界含水层研究综述

王思聪1,2,3，戴长雷1,2，赵惠媛4，蒋文航1,2

(1.黑龙江大学 寒区地下水研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；2.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080；3.哈尔滨市磨盘山水库管理处，黑龙江 哈尔滨 150001；4.黑龙江省水文局，黑龙江 哈尔滨 150001)

摘要：在梳理跨国界含水层基本概念的基础上对黑龙江中下游中俄跨国界含水层特征进行分析，并分别从国外和国内两个角度对其研究进展进行综述。指出：①目前关于黑龙江中下游中俄跨国界含水层范围的说法有很多种，大多数说法认可的范围大致为我国黑龙江省东北部以及俄罗斯滨海边疆区西北部、哈巴罗夫斯克边疆区西南部和犹太自治州东南部。其中中国部分边界的长度约为950 km，俄罗斯部分边界的长度约为2220 km；②目前关于黑龙江中下游中俄跨国界含水层内部分区的成果还不是很多，大致可以从7个水文地质子单元(哈巴—共青城平原区、比罗比詹平原区、富锦—同江三江平原区、双鸭山—七台河三江平原区、卢切尔斯克平原区、虎林三江平原区、基罗夫斯基—波杨拉尼奇内平原区)的视角开展相关研究；③由于关注的重点不同，在基础数据、分析范围、计算分区、计算方案、计算参数等方面存在一定的差异，不同部门对黑龙江中下游中俄跨国界含水层中国部分(三江平原)地下水资源有不同的评价结果，从“黑龙江中下游中俄跨国界含水层中的一部分”这一视角来分析审视相关问题不失为一种有益的思路。

关键词：跨国界含水层；地下水；综述；中国；俄罗斯；黑龙江中下游

如同国际河流一样，跨国界含水层也是跨国水体的重要组成部分，并且有许多都是可以用作优质饮用水的淡水资源[1]。跨国界含水层在欧洲数量最多，有上百处；其次是美洲，有73处；非洲有38处；亚洲有15处；大洋洲不存在跨国界含水层[2]。从20世纪末开始，国际水文学界就开始重视和研究跨国界含水层这一问题[3]。跨国界含水层中的地下水在天然状态下形成一个流动系统，这个流动系统既包括局部流动，也包括在整个区域的流动，同时它在人为条件下被一个或多个国际边界分割。认识跨国界含水层要从系统的角度出发，考察国界两侧含水层间的水力联系。通常含水层在边界的某一侧发生补给，而在另一侧发生排泄。

黑龙江中下游中俄跨国界含水层是中国和俄罗斯两国共同享有的跨国界含水层，它是一个四面环山的大型储水构造。北部、东部、南部及西部为低山丘陵区弱渗透性地层、岩浆岩体，构成含水层隔水边界；第三系含水层底部分布稳定的泥岩或完整基岩为下部隔水边界。该含水层是一个相对独立而统一的水均衡系统，地下水目前仍处于均衡状态。该含水层的中国部分是中国最大的沼泽分布区。其地势低平，由西南向东北倾斜，其中“抚远三角洲”的黑瞎子岛海拔最低。

1国外相关研究综述

跨国界含水层自20世纪末开始逐渐进入到国际水文地质学界的视野中，国际水文地质学家协会于1997年专门设立了跨国界含水层管理专业委员会，并在1999年发表了的黎波里声明。2000年由联合国教科文组织国际水文计划、国际水文地质学家协会、联合国粮农组织等国际机构发起的国际跨国界含水层资源管理计划得到了很多国家的配合。该计划内容包括为含水层划定边界并分析含水层系统、鼓励跨国界含水层国进行互惠合作并实现含水层的可持续利用等，在联合国教科文组织国际水文计划的第五、第六、第七阶段均列有课题。联合国教科文组织近年来通过召开学术研讨和工作会议等方式组织了大量的实例研究，同时大量现代水文地质的理论和技术方法也开始应用到跨国界含水层的研究中，并且正在形成一套完整的研究方法和工作指南。著名的跨国界含水层研究实例有：南美洲Guarani含水层系统(巴西、乌拉圭、巴拉圭、阿根廷)、欧洲Praded含水层系统(捷克、波兰)、非洲努比亚砂岩含水层系统(利比亚、埃及、乍得、苏丹)、亚洲中东约旦河西岸含水层系统(以色列、巴勒斯坦)等。

在有关跨国界含水层研究的法律方面，联合国国际法委员会在联合国教科文组织国际水文计划的援助下于2008年完成了“跨国界含水层法”条款的制定，通过联合国大会讨论后形成了联合国63/124号决议。2010年12月6日至8日，联合国教科文组织专门召开跨国界含水层问题国际会议，为2011年联合国大会关于跨国界含水层法的讨论做准备。2011年联合国决定将“跨国界含水层法”的项目列入第66届大会会议日程，同年11月联合国大会在讨论“跨国界含水层法”的基础上通过了66/104号决议。

基于跨国界含水层的内涵和要求，联合国教科文组织地下水专家组提出了基于DPSIR(驱动力、压力、状态、影响、响应)框架模型来建立一套综合评估指标。该模型是由欧洲环境组织为描述环境问题与社会发展问题耦合关系的模型。根据把跨国界含水层的水资源特征、社会经济特征和国际合作程度分别进行评估的思路，把该评估指标体系划分为目标层、次级指标和因素指标3个层次[4]。

Sergey A和Kozlov[5]根据收集到的资料，对地下水系统进行分析，圈定了黑龙江—阿穆尔河中游盆地中俄跨国界含水层。Eugene Simonov[6]从黑龙江全流域的角度对该含水层地下水资源进行了初步分析。Yasunovi Hanamatsu[7]从他提出的“黑龙江—鄂霍次克海系统”这一角度论及该含水层。此外，俄罗斯远东地图等图件对该含水层的研究也具有一定的借鉴作用[8]。

2国内相关研究综述

在国内，中国地质大学韩再生教授研究团队一直致力于对中国周边的跨国界含水层进行研究[9-11]。主要开展的工作有：

(1)分析和总结了近年来跨国界含水层最新的研究进展。跨国界含水层问题可以归纳为自然科学、法律、社会经济、制度和环境五个方面。

(2)对亚洲东部、中部和南部地下水系统进行了分析，圈定了具有重要意义的跨国界含水层9处。同时对我国边界上的黑龙江—阿穆尔河平原跨国界含水层(中国、俄罗斯)、伊犁河河谷平原跨国界含水层(中国、哈萨克斯坦)、克鲁伦河下游跨国界含水层(中国、蒙古)、澜沧江—湄公河流域跨国界含水层(中国、缅甸、泰国、老挝、越南、柬埔寨)等进行了评价。

(3)对我国跨省界含水层进行了初步分析。如：拒马河冲洪积扇含水层(北京市、河北省)、车轴山岩溶水系统(天津市、河北省)、鄂尔多斯盆地东缘岩溶含水系统(山西省、陕西省、内蒙古自治区)、长江三角洲含水层(江苏省、上海市、浙江省)等[12]。

此外，国内学者还从其他角度对跨国界含水层进行研究。

(1)在制图角度上，程彦培等[13]从亚洲各国地下水资源与环境地质资料综合分析研究入手，运用遥感技术，利用GIS和网络技术建立了亚洲地下水资源与环境动态信息共享平台，最终完成了亚洲地下水资源与环境地质编图。

(2)在管理角度上，钟华平等[14]在阐述跨界含水层的概念、一般原则，涉及的相关法律规定，跨国界含水层划分情况、管理措施和管理存在的问题等基础上，总结了跨国界含水层管理对我国的几点启示，有利于加强跨国界含水层立法研究和国际合作。

(3)在法律角度上，郝少英[15]指出制定公平和合理利用跨国地下水资源的双边和多边条约、重视跨国地下水与地表水的整体性、建立专门的跨国地下水管理组织规范等是完善跨国地下水立法的重要内容。王秀梅等[16]认为《跨国界含水层法条款法案》的通过将对跨国界含水层法的发展起到重大的推动作用，并将有助于促进跨国界含水层的利用和保护的有序进行。对于我国及邻国对跨国界含水层的开发利用和保护也具有重要的启示意义。

韩再生等[17-18]选择黑龙江—阿穆尔河中游盆地跨国界含水层展开研究，提出中俄两国要加强有关地下水资源方面的合作，双方要共同对地下水资源进行开发利用。王皓[19]在世界地下水资源图亚洲部分的基础上选择黑龙江—阿穆尔河中游盆地进行实例研究，其为一个大型储水构造，同时可用作集中供水水源。

黑龙江大学寒区地下水研究所自2007年2月成立以来一直致力于寒区水科学及国际河流方面的研究[20]。研究所出版的黑龙江(阿穆尔河)流域水势研究(寒区水科学及国际河流研究系列丛书8)将跨国界含水层作为单独的一章进行介绍，在总结含水层相关概念的基础上，梳理了世界著名的跨国界含水层。在对黑龙江(阿穆尔河)流域水文地质区划进行分析的基础上，重点阐述了黑龙江中下游中俄跨国界含水层的相关特征，最后对水权问题进行了初步探究[21]。目前关于黑龙江中下游中俄跨国界含水层范围的说法有很多种，大多数说法认可的范围大致为我国黑龙江省东北部以及俄罗斯滨海边疆区西北部、哈巴罗夫斯克边疆区西南部和犹太自治州东南部。其中中国部分边界的长度约为950 km，俄罗斯部分边界的长度约为2220 km。目前关于黑龙江中下游中俄跨国界含水层分区的研究还不是很多，大致可以分为七个水文地质分区，分别为哈巴—共青城平原区、比罗比詹平原区、富锦—同江三江平原区、双鸭山—七台河三江平原区、卢切尔斯克平原区、虎林三江平原区和基罗夫斯基—波杨拉尼奇内平原区[22]。

此外，国内出版的亚洲水文地质图以及三江平原地下水分区图等水文地质图件也对该含水层的研究具有一定的借鉴作用[23]。

由于水利系统、地质系统、科研机构等部门关注的焦点不同，因此关于该含水层中国部分的地下水资源评价存在一定差异性[24-29]。

水利系统主要是从整个水资源的角度出发，将地下水资源看作其中的一个要素，通过5水(降水、地表水、土壤水、地下水、作物水)转化的角度对其进行研究[30]。尤春峰[31]认为三江平原地下水开采资源可以大于天然资源，但是枯水年最大开采量也应限制在丰水年所能获得的补给量范围之内。赵玉祥等[32]认为三江平原水资源能否支撑三江平原农业可持续发展已成为新的焦点。王艳丽等[33]分析了三江平原水资源开发利用存在的问题，并对其可持续利用对策进行了探讨。袁雪松等[34]认为以往对三江平原水资源评价考虑降水资源不足，且没有考虑土壤水资源很值得商榷。钟幼兰等[35]从地表水资源量等5个方面对三江平原水资源现状进行初步分析，为该区进一步进行水资源合理有效的配置提供依据。

地质系统则是从水文地质条件分析的角度出发，通过实地勘测等方式获得最新的资料，从而更好地对其进行研究[36-37]。尹喜霖等[38]对三江平原地下水系统进行了系统的描述，并对三江平原的地下水资源潜力进行了计算与评价。曹玉生等[39]结合近年来三江平原大规模人工开采实际对流动系统影响分析，更直观地揭示建三江地区地下水开采后获得激发补给的机理与可能。杨湘奎等[40]分析了三江平原各地区地下水资源的可开采资源量及地下水资源开采潜力，并针对不同地区提出不同的地下水开采方案。祁福利等[41]对黑龙江省三江平原地下水系统特征进行了分析与研究，提出了其地下水资源可持续利用井群分段适度取水的构想。

科研机构通过建立数学模型、用计算机进行数值模拟等技术手段，从一个更高的视角对其进行研究[42-44]。赵惠新[45]针对若干问题提出了三江平原地下水资源合理开发的几点建议，以期促进三江平原水资源的可持续利用和保护。于雪峰等[46]在分析三江平原水资源可持续利用面临的问题的基础上，提出该区域基于系统协调发展水资源优化配置原则、优化配置研究内容和方法。刘东等[47]采用时间序列分析方法建立了853农场地下水埋深动态预测模型，对地下水埋深进行模拟和预测，解释了该区地下水动态变化规律，为三江平原地下水资源的可持续利用提供了科学依据。王喜华[48]通过建立地下水—地表水联合模拟模型，对不同的水资源开发方案进行模拟分析，以地下水可开采量和地下水适宜水位双控制为约束条件，确定合理的地下水—地表水联合调控方案。牟丽丽[49]建立了三江平原水资源可持续的系统模糊模式识别评价模型，得出了三江平原六个水资源分区的可持续开发潜力评价结果。祝岩石[50]通过不同部门对三江平原地下水资源评价中存在的差异，对其地表水地下水重复计算量进行了评价与分析。

3研究展望

(1)由于水利系统、地质系统、科研机构等不同部门关于该含水层中国部分的地下水资源评价在基础数据、计算范围、计算分区、计算方案和计算参数等方面存在一定的差异,如果能从“黑龙江中下游中俄跨国界含水层中的一部分”这一视角来看待相关问题，不失为一个有益的思路。由于该含水层中国部分人口密集，研究程度较高，可选择既有成果作为评价目标。通过以上因素的综合分析，从中选取出一套计算方案用来进行地下水资源评价。该计算方案可以主要以水利系统相关方案为主，吸收地质系统和科研机构等部门相关方案的优点。

(2)目前中俄两国统一对黑龙江中下游中俄跨国界含水层地下水资源的评价还不够成熟，还有一定的提升空间。两国应该合作对该含水层进行管理，以确保水资源的可持续利用。中俄双方可采用水量均衡法对该含水层地下水资源进行评价，将选定好的基础数据利用水量均衡法估算得到该含水层中国部分的地下水资源量，然后利用水文地质比拟法并结合该含水层俄罗斯部分的实际情况进行分布式计算。用数值模拟法进行整个含水层的地下水资源评价工作，将该含水层边界进行概化，分别建立水文地质概念模型和地下水流数值模型，并在此基础上进行模型的识别与验证，得出该含水层地下水资源量的最终结果。

(3)为了更好地研讨中俄两国在黑龙江中下游中俄跨国界含水层的地下水资源分配等问题，需要进一步对其边界进行确定并在此基础上进行地下水资源区划分析，从而完成相关水文地质图件的绘制工作。

(4)由于种种原因，国内关于黑龙江中下游中俄跨国界含水层的研究还需进一步完善。目前关于该含水层俄罗斯部分的资料较少，难以精确完成地下水资源评价工作；关于该含水层中国部分的资料主要来源于黑龙江省的相关水利省级期刊，传播影响的范围很有限。跨国界含水层虽然不像国际河流那样显而易见，但它与国际河流一样都是跨国水体的重要组成部分，相关专家学者需要给予其更多的重视。

参考文献：

[1]中华人民共和国水利部水文局,俄罗斯科学院水问题研究所.中俄黑龙江2013年大洪水调查分析联合报告[R].北京:中华人民共和国水利部水文局,2015.

[2]杨广焱,周金龙,师德扬,等.浅析跨界含水层研究[J].地下水,2013,35(3):9-12.

[3]唐蕴,唐克旺,康伟,等.跨界含水层研究现状与展望[J].水文地质工程地质,2010,37(5):15-19.

[4]韩再生,李尧,王皓,等.跨界含水层研究——世界进展和亚洲实践[J].科技导报,2012,30(5):57-66.

[5]Sergey A,Kozlov.Quality of groundwater of the Middle-Amur artesian basin (The Far East of Russia)[C]//34th IAH Congress paper,2006.

[6]Eugene A,Simonov,Thomas D,et al.Amur-Heilong River Basin Reader[M].Hong Kong:Ecosysters Limited,2008.

[7]WWF Amur Branch.AMUR-HEILONG RIVER BASIN information center[EB/OL].[2016-03-15].http://amur-heilong.net

[8]Far Eastern Airlines and Land Survey Limited Liability Company.Atlas of Khabarovsk Krai[M].Far Aerogeodesic Enterprise Press,2014.

[9]牛磊.基于亚洲地下水资源与环境地质图的跨界含水层研究[D].北京:中国地质大学,2011.

[10] 何静.澜沧江—湄公河流域跨界含水层研究[D].北京:中国地质大学,2011.

[11] 李尧.基于亚洲地下水资源图的跨界含水层研究[D].北京:中国地质大学,2013.

[12] 韩再生,王皓.跨国界含水层研究[J].地学前缘,2006,13(1):32-39.

[13] 程彦培,张发旺,黄志兴,等.亚洲地下水资源与环境地质系列图的编制[J].测绘通报,2010(9):38-41.

[14] 钟华平,毕守海.跨界含水层管理现状及启示[J].中国水利,2011(19):64-66.

[15] 郝少英.跨国地下水利用与保护的法律探析[J].河北法学,2011,29(5):76-83.

[16] 王秀梅,王瀚.跨界含水层法编纂与发展述评——兼论跨界含水层的保护与利用[J].资源科学,2009,31(10):1685-1695.

[17] 韩再生,王皓,柴蕊.中、俄跨界含水层研究——以黑龙江—阿穆尔河中游盆地为例[J].中国地质,2007,34(4):697-701.

[18] Han Z,Jayakumar R,Wang H,et al.Review on transboundary aquifers in the People’s Republic of China with case study of Heilongjiang-Amur River Basin[J].Environmental Geology,2008,54(7):1411-1422.

[19] 王皓.基于世界地下水资源图亚洲部分的跨界含水层研究[D].北京:中国地质大学,2007.

[20] 戴长雷,王思聪,李治军,等.黑龙江流域水文地理研究综述[J].地理学报,2015,70(11):1823-1834.

[21] 戴长雷,李治军,林岚,等.黑龙江(阿穆尔河)流域水势研究[M].哈尔滨:黑龙江教育出版社,2014.

[22] 常龙艳,李文文,戴长雷,等.黑龙江(阿穆尔河)流域水文地质区划分析与探讨[J].水资源研究,2012,1(1):398-401.

[23] 中国地质调查局.亚洲地下水系列图[M].北京:中国地图出版社,2012.

[24] 张元禧,施鑫源.地下水水文学[M].北京:中国水利水电出版社,1998.

[25] 张人权,梁杏,靳孟贵,等.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,2011.

[26] 吴吉春,薛禹群.地下水动力学[M].北京:中国水利水电出版社,2009.

[27] 戴长雷,付强,杜新强,等.地下水开发与利用[M].北京:中国水利水电出版社,2015.

[28] 杜新强.地下水流数值模拟基础[M].北京:中国水利水电出版社,2014.

[29] 左其亭,王树谦,刘廷玺.水资源利用与管理[M].郑州:黄河出版社,2009.

[30] 梁勇.黑龙江省三江平原地下水动态变化原因分析[J].水利科技与经济,2015,21(4):97-98.

[31] 尤春峰,冯焕勇,张焕智.黑龙江省三江平原地下水资源计算分析[J].黑龙江水利科技,2001(4):8-10.

[32] 赵玉祥,胡茂民,李长文.三江平原水资源合理利用研究[J].黑龙江水专学报,2002,29(1):62-63.

[33] 王艳丽,艾晓燕,韩守江.三江平原水资源开发利用存在的问题与可持续利用对策探讨[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2008,24(5):95-98.

[34] 袁雪松,邓立群,姚丽娟.三江平原水资源评价分析[J].黑龙江水专学报,2003,30(3):24-26.

[35] 钟幼兰,王启东.三江平原水资源现状及开发利用方向分析[J].黑龙江水利科技,2008,36(6):133-136.

[36] 杨湘奎,陈佳音,祁福利,等.黑龙江省地下水若干问题研究[J].黑龙江水专学报,2008,35(4):102-106.

[37] 杨文,王勇,尹喜霖,等.三江平原地下水流动系统的分析[J].东北水利水电,2005,23(2):23-25,56.

[38] 尹喜霖,柏钰春,王勇,等.三江平原地下水资源潜力评价[J].水文地质工程地质,2004(6):5-10.

[39] 曹玉生,杜绍敏,安瑞强,等.三江平原地下水系统与激发补给机理新探讨[J].黑龙江水专学报,2008,35(3):5-7.

[40] 杨湘奎,孔庆轩,李晓抗.三江平原地下水资源合理开发利用模式探讨[J].水文地质工程地质,2006(3):49-52.

[41] 祁福利,杨湘奎,杨国民.三江平原地下水资源可持续利用初探[J].黑龙江水专学报,2009,36(4):96-99.

[42] 章光新.东北粮食主产区水安全与湿地生态安全保障的对策[J].中国水利,2012(15):9-11.

[43] 姜秋香.三江平原水土资源承载力评价及其可持续利用动态仿真研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2011.

[44] 赵子龙.三江平原水资源开发利用致地面沉降分析及对策[D].哈尔滨:黑龙江科技大学,2015.

[45] 赵惠新.三江平原水资源可持续利用与保护[J].黑龙江水专学报,2008,35(4):1-3.

[46] 于雪峰,李忠华,张晓炜,等.基于系统协调发展的三江平原水资源优化配置研究[C]//变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集.大连:大连理工大学出版社,2009.

[47] 刘东,马永胜,付强.三江平原井灌水稻区地下水动态变化规律研究[J].灌溉排水学报,2006,25(5):42-46.

[48] 王喜华.三江平原地下水-地表水联合模拟与调控研究[D].长春:中国科学院东北地理与农业生态研究所,2015.

[49] 牟丽丽.三江平原水资源可持续利用研究[D].哈尔滨:黑龙江大学,2010.

[50] 祝岩石.三江平原地表水地下水资源重复计算量评价与分析[D].哈尔滨:黑龙江大学,2015.

Review on Sino-Russian transboundary aquifer in Heilongjiang middle and lower reaches

WANG Sicong1,2,3,DAI Changlei1,2,ZHAO Huiyuan4,JIANG Wenhang1,2

(1.InstituteofGroundwaterinColdRegion,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China；2.SchoolofHydraulicandElectricPower,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China；3.HarbinMopanshanReservoirManagementOffice,Harbin150001,China；4.HeilongjiangProvincialHydrologyBureau,Harbin150001,China)

Abstract：This paper analyses feature of the Sino-Russian Transboudary Aquifer in Heilongjiang Middle and Lower Reaches on the basis of combing fundamental concept of the transboundary aquifer,and gives reviews from the perspective of the foreign and the domestic study.It points out:(1) At present there are many kinds of views about the aquifer’s range,most of which are roughly as the northeast of Heilongjiang Province as well as the northwest of Coastal Border Frontier Area,the southwest of Khabarovsk Frontier Area and the southeast of Jewish Autonomous Prefecture.The length of the Chinese border is about 950 km,and the length of the Russian border is about 2220 km;(2) At present there are not many research about the aquifer’s partition.It can be researched from the perspective of seven hydrogeological units (the Khabarovsk-Komsomolsk Plain Area,the Birobidzhan Plain Area,the Fujin-Tongjiang Sanjiang Plain Area,Shuangyashan-Qitaihe Sanjiang Plain Area,Luczersk Plain Area,Hulin Sanjiang Plain Area and Kirovski Boyangranicki Plain Area);(3) There are differences in basic data,analytic scope,calculated partition,calculated program,calculated parameter,etc.due to different view focuses.So different departments have different evaluative results about the aquifer’s Chinese part (Sanjiang Plain) groundwater resources.It is a beneficial thinking that it can be analyzed related problems from the perspective of “part of the aquifer”.

Key words：transboundary aquifer;groundwater;review;China;Russia;Heilongjiang middle and lower reaches

基金项目：黑龙江省水文局科技项目(2014230101000811)；黑龙江省水利厅科技项目(HSKY201317)

作者简介：王思聪(1991-)，男，助理工程师，硕士研究生，主要从事跨国界含水层及国际河流方向的学习和研究工作。 通讯作者：戴长雷(1978-)，男，副教授，博士，主要从事寒区地下水及国际河流方向的教学和科研工作。

中图分类号：P344

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2016)06-0033-05