张家口坝上地区地下水采补平衡的策略研究

李金娜 ，石素兰，赵晓英，王雅姝 ，于秀丽

(1.张家口职业技术学院，河北 张家口075051；2.张家口市水务局，河北 张家口 075000； 3.张家口市水政水资源综合管理办公室，河北 张家口 075000 ； 4.张家口市工程承包公司，河北 张家口 075000)

一、研究的背景及意义

随着人类社会的发展，水资源的需求量逐年增加，水资源危机渐渐呈现，这打破了“水资源是取之不尽，用之不竭”的传统认识。水资源问题，已成了许多国家的水科学学者们研究的重要课题。

张家口市坝上地区属经济欠发达地区，同时也是一个生态环境脆弱地区。上世纪九十年代中后期以来，坝上地区无污染、无公害、错季蔬菜种植逐渐兴起，蔬菜种植已成为坝上地区农业生产的支柱产业。蔬菜种植给当地群众脱贫致富开创了一条新路，但同时发展蔬菜对地下水需求大幅度增加。长期以来对地下水资源的盲目开采，带来了机井布局不合理、局部地下水集中开采，地下水位下降，大量浅层农用井报废等一系列水环境问题。由此人们逐渐清醒地认识到：地下水的开发利用，不能仅仅局限于其资源属性，而应该将关注的重点，放在地下水资源在生态安全方面所发挥的强大作用。通过深入研究张家口坝上地区相关政策制定、方向引导、结构调整、补偿机制等措施，逐步实现张家口坝上地区地下水采补平衡，这是目前亟需解决的问题。

二、坝上地区水资源现状

(一)水资源概况

根据《河北省张家口市水资源评价报告(2008年)》成果，张家口坝上地区水资源总量为5.2亿m3,地表水资源量为2.3亿m3，地下水资源量为3.7亿m3(重复计算量为0.8亿m3)，地下水资源可开采量为1.03亿m3。

2014年，张家口市聘请河北水文工程地质勘察院，对坝上地区地下水资源进行了勘察评价，根据《张家口市坝上地区地下水资源勘察评价报告(2014年)》，坝上地区地下水资源量为2.93亿m3，地下水资源可开采量为1.44亿m3。

(二)水资源开发利用情况

根据《张家口市2016年水资源公报》统计的一系列数据进行分析，自从2000年以来，坝上地区总供水量中的地表水供水量，占总供水量的比重总体呈逐年下降趋势。地下水量的供给承担了越来越重主要供水任务。

2000-2004年地下水供水量，从0.87亿m3增加到1.37亿m3，地下水供水量占总供水量的比重，从77.5 %上升到92.9 %；

2004-2007年张家口坝上地区，以发展错季蔬菜种植作为当地的支柱产业，蔬菜种植面积迅猛扩大，农业灌溉用水量急剧增加，地下水供水量呈快速增长趋势，从1.37亿m3增加到2.31亿m3，地下水供水量占总供水量的比重从92.9 %上升到95.7 %；

2007年-2017年地下水供水量呈现下降趋势，从2.31亿m3减少到1.45亿m3，地下水供水量占总供水量的比重从95.7%下降到91.8%。

2016年，张家口坝上地区用水总量为1.58亿m3，其中地表水0.09亿m3，占总用水量的5.7%，地下水1.45亿立方米，占总用水量的91.8%，其他水源供水0.04亿立方米，占总用水量的2.5%。

(三)地下水位变化情况

坝上地区干旱少雨，而降水入渗补给又是地下水的主要来源，造成地下水资源匮乏，地下水位变化主要分为以下几个阶段：

1998年以前，坝上地区地下水开采量较小，地下水位基本处于天然状态，遇丰水年水位上升、枯水年下降、多年趋势基本保持稳定；

1999年-2002年遇连续枯水年、地下水位持续下降；

2003年-2004年为偏丰水年，地下水开采量小幅增加，地下水埋深在4.3-4.7m之间波动。

2004年-2007年坝上地区蔬菜种植面积大幅度增加，地下水开采量骤然增加到2.30亿m3，地下水位持续下降。自流井几乎全部断流，湖淖泉逐渐干涸。

2008年至2013年，地下水开采量呈稳步下降趋势，地下水埋深在10.7-11.1m之间波动，坝上大部分地区地下水位呈现基本稳定状态。

2013年至今，地下水开采量得到了一定的控制，地下水水位总体情况逐步平稳，但部分地区超采情况严重。

(四)坝上地区地下水采补失衡的原因分析

张家口坝上地区位于农牧交错带上，是首都北京一道非常重要的生态屏障，属于欠发达的一个地区，同时该地区气候干燥、风沙大，是生态环境特别脆弱的地区。分析坝上地区地下水采补失衡的主要原因如下：

1.坝上地区水资源匮乏，地下水补给途径单一。坝上地区以内陆河水系为主，水资源的形成主要靠流域内有限的大气降水补给，补给途径十分单一。且坝上地区气候干旱、少雨、多风沙，多年平均降雨量380mm，多年平均蒸发量1850mm，是平均降水量的5倍。

2.种植业发展迅猛，地下水开采无序。2000年以来，由于坝上地区大力发展农业，以发展错季蔬菜为支柱产业的水浇地面积迅速扩大，并伴随出现打井扎堆的现象，造成机井数量猛增，部分地区机井布局无序，经调查，坝上六县区共有取水井37862眼，其中农业灌溉井34715眼，占总取水机的91.7 %。

3.旱改灌现象问题突出。近年来随着农村剩余劳力的外出转移，土地流转集中到种植大户的趋势日益突显，为了控制成本，提高产量和收益，一些种植大户、农户纷纷在农村承包旱地，进行打井配套改造灌溉条件，将旱地发展为水浇地，用以种植马铃薯、蔬菜等高收益农作物。致使地下水超采情况日益严重。

三、地下水采补平衡的策略

为了遏制生态环境恶化趋势，必须采取有效措施，强化水资源管理。结合张家口坝上地区水资源开发利用情况、用水结构、机井分布和地下水位变化现状，积极探索节水型社会建设，全面推行计划用水，研究制定相关策略。

(一)农业方面节水措施

1.调整种植结构，建立补偿机制

在农业种植结构调整方面，由高耗水的蔬菜、马铃薯等逐渐向低耗水量的经济作物转变，把旱作物与非旱作物合理搭配，采用收入高、用水少种植新模式。严格控制水浇地面积。结合农业水权确权制度和农业水价改革的实施，建立水改旱等压采地下水的补偿机制。

2.改进耕作方式，采用垄沟蓄水

利用在雨季到来之前对农作物根部培土，在行与行之间形成垄沟，使垄沟与田间排水沟相通，降雨时农田中的径流沿垄沟流入排水沟，利用垄沟蓄水，及大的提高雨水回灌率。这种方法特点是，投资小，见效快，便于掌握，易推广。

3.推行农业高效节水工程，加强地下水超采治理

大力发展农业高效节水工程等水利工程建设，将现状节水效果较差的渠道防渗、低压管道灌溉，改造成节水效果较好的膜下滴灌、喷灌，最大限度减少开采地下水，积极发展农业高效节水灌溉工程，提高用水效率。

4.植物修复，涵养水源

绿化是涵养水源的重要措施之一。良好的植被素来被称为 “绿色水库”,具有调节气候、涵养水源的功能,是保护地下水的有效措施之一。在坝上地区因地制宜的选择适宜的植物种类和正确的种植方法，通过植物修复，恢复坝上地区良好的生态环境。

(二)企业、生活用水节水措施

科学关停现有自备井，提高用水的效率。以使水环境承载能力有所提高、水资源配置优化为目标，科学制定关停计划，按照“先开通后关闭，分时期分批次，逐步的实施，整体有序推进”的原则，适时、逐步的关停地下水自备井，涵养水资源，逐渐实现地下水资源的采补平衡。同时，在工业企业节水方面，优化工业企业的产业布局，加大力度推进节水技术的改造。大力推广工业企业污水处理及回用技术，使工业水循环利用，提高水的重复利用率。在城镇生活节水方面，加快推进城镇供水管网的新建及改造力度，推广节水器具，改进居民用水的计量方式。积极鼓励绿化、环卫、生态景观等优先使用再生水，提高污水处理回用率，从而达到有效节约水资源的目的。

(三)制定政策实施方向引导、制定考核机制、问责机制

1.制定并实行“三禁”政策。即禁止垦荒扩地、禁止非法打井、禁止耕种高耗水农作物。合理配置水资源，重点扶植以用水少、效益较高的草畜、果蔬、制种等为主导产业，推广旱作农业、替代种植，实行高效节水现代化农业建设，制定各行业的用水定额、水资源管理制度、水费计收等办法，全面建立和实行最严格的水资源管理制度，使水资源的可持续利用能够支撑本区域经济的可持续发展。

2.加强取水许可管理，全面建立和落实最严格水资源管理制度

加强取水许可管理，全面建立和落实最严格的水资源管理制度，严格遵守水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线和水功能区限制纳污红线。严格实施取水许可审批，限制审批新增地下水开采量的建设项目。所有新建、改建、扩建的建设项目必须进行水资源论证，严格执行水资源论证制度，严格审查报告，严把水资源论证关，使水资源得到优化配置和合理利用。

3.强化对地下水资源的管理。根据坝上地区的地下水开采情况划定非超采区、超采区、严重超采区，实行分区管理的原则，建立水资源承载能力预警体系，有效控制地下水超采带来的一系列问题。实行累进加价和差别水价，严格征收水费和水资源税。

4.加强地下水监测系统建设

地下水自动监测系统是掌握地下水的变化规律、了解地下水资源开发利用情况，加强保护地下水环境及生态环境的一项非常重要工作。加强地下水动态分析研究和监测预报工作，为地下水位止降回升、实现采补平衡目标提供可靠的理论依据。

5.加强废弃水源井管理

坚决查处非法打井行为，提高机井的成井率及质量，尽量减少凿井过程中产生的废弃井，加强对机井的管理，延长取水井使用寿命。建立取水井管理制度，将全部水井纳入管理，实行一井一档，进行开凿、使用、报废的生命周期性管理。对于报废井需在水行政主管部门的监督下采取技术封闭和验收建档的措施，达到对地下水资源最大限度的保护。

(四)积极宣传，促进公众参与

充分利用电视、广播、报纸和网络等新闻媒介，发挥其舆论监督和向导作用，使人民的传统用水观念从思想上得到改变，将水资源可持续利用与环境协同发展的观念，牢固的根植于人们的心中，增强社会责任意识，形成全社会共同推动地下水保护的良好社会氛围。

结论

张家口是北京重要的生态防线及水源涵养区。随着京津冀协同发展的推进，发挥张家口的区域生态优势越来越趋于重要，而改善生态环境，保证地下水资源可持续利用，成为首当其冲的重要事情。由于坝上地区地下水的严重超采，其开采量严重大于其补给量，因此，严重破坏了北京地区地下水资源的采补平衡，使区域的经济建设和地下水环境也产生了负面的影响，张家口坝上地区地下水采补平衡的策略研究，将会使坝上地区地下水的过量开采得到有效的遏制，地下水水位稳定回升，是保护地下水及优化配置水资源的迫切需要，而且对改善生态环境、水环境，维护地下水环境平衡，保护地下水，保持地下水资源的可持续利用、提高城市品位，皆具有重要的意义。