APP下载

地下水开采量和水位双控管理模式探讨

2017-04-16江,付

地下水 2017年3期
关键词:开采量微观水位

刘 江,付 强

(山东省水文局, 山东 济南 250002)



地下水开采量和水位双控管理模式探讨

刘 江,付 强

(山东省水文局, 山东 济南 250002)

地下水开采量和水位双控模式是地下水资源管理的主要手段,地下水开采量控制包括宏观控制和微观控制两种管理模式,而地下水位控制包括区域地下水位控制和局部地下水位控制两种模式。通过对地下水双控模式进行论证说明,对我国当前地下水双控管理工作实践中所存在的局限性及有关误区进行区别探讨,认为地下水开采量管理工作中要加强微观控制,地下水位管理工作中要以局部地下水位控制管理为主。同时要重点加强对敏感地区地下水位控制,为我国水资源管理提供技术支撑。

开采量;水位;双控管理;地下水

地下水开采量与水位双控管理在全国许多地区已有多年的实践,但是由于对双控管理的的认识不够全面深入,导致在实践中存在一些误区,实际效果不理想,甚至有些工作有流于形式主义之嫌,另有一些紧迫的工作没有得到重视。针对上述问题,结合工作实践把地下水开采量与水位双控管理的一些概念和理念辨析如下。

1 地下水开采量与水位控制管理的类型

1.1 地下水开采量控制管理分类

地下水开采量控制是地下水资源管理的主要手段,也是最严格水资源管理工作的一部分。根据我国当前的实践,地下水开采量控制包括宏观控制和微观控制两种管理方式。

宏观的地下水开采量控制,是针对行政区域(包括省、市、县、乡镇等)地下水开采量的控制。具体工作措施包括区域地下水开采量年度指标的制定、地下水开采量监测统计、开采指标控制达标情况的监督考核等几方面。通常宏观的地下水开采量控制除了区分浅层地下水和深层承压水(与大气降水、地表水和浅层地下水联系微弱的地下水)以外,一般不考虑水文地质条件分区,而只按行政区进行统计与管控。

微观地下水开采量控制是针对取用水户地下水开采量的控制。具体的管控措施包括用水户取水申请、水源论证、取水许可审批、计量及监督等工作。微观的地下水开采量控制是基于区域水资源配置及水文地质条件等基础上进行的。当前对于需要办取水许可证的用水户,基本上具备完善的取用地下水管理政策措施和科学的管控技术手段,而对于分散的农村饮水、农业灌溉等地下水取用水户,管理的手段还相对单一和薄弱。

1.2 地下水位控制管理分类

地下水位控制管理分为区域地下水位控制管理和局部地下水位控制管理两种类型。

1)区域地下水位控制管理

区域地下水位控制管理是指对某一行政区(我国当前的实践做法一般是针对市、县级行政区),一定管理时段内(一般按年度作为考核管理时段)确定地下水管理的目标水位,根据目标管理水位制定地下水管理的相应措施。当前我国各地进行的区域地下水位控制管理工作实践中,通常是把平原区孔隙水含水层作为地下水位控制管理的目标含水层。区域地下水位控制虽然也是以行政区为管理单元,但是其管控范围并不与整个行政区完全一致,这一点与宏观的地下水开采量控制不同。例,山东省2016年新制定的地下水位管理考核制度,规定以被考核市平原区浅层孔隙水为目标含水层,考核期前三年的平均水位作为年度考核的目标水位。根据年末行政区平均地下水位与目标水位的对比确定地下水管理年度考核的成绩。

2)局部地下水位控制

局部地下水位控制是基于水文地质环境脆弱程度,针对一些特殊敏感区域进行地下水位控制管理。地下水敏感区域主要包括地下水水源地,以及容易产生环境地质灾害的区域,包括海咸水入侵防治区、名泉保护区、地面沉降防治区、地面塌陷防治区、地下水污染防治区、湿地保护区等。局部地下水位控制目标的确定不同于区域地下水位控制目标。区域地下水位控制目标的制定主要依据是现状区域地下水平均水位,而敏感区域地下水位控制目标主要依据该区域地下水理想水位,结合现状地下水位、自然条件及有关的水利规划等因素综合确定。理想水位是指保障区域生态环境健康,防止出现环境地质问题,有利于地下水资源开发利用的地下水位。例,济南市根据泉水景观保护目标制定了趵突泉红橙黄三级应急管控水位。趵突泉地下水位降至28.15m为黄色预警水位,趵突泉地下水位降至28.00 m为橙色预警水位,趵突泉地下水位降至27.60 m为红色预警水位。相关部门对应各级管控水位制定了相应的应急预案。

2 地下水开采量控制及水位控制的有关局限及误区

2.1 关于宏观地下水开采量管控

宏观的地下水开采量控制是以区域水资源评价成果中地下水可开采量为基本依据的。一个区域一定时期内地下水可开采量不会有大的变化,宏观地下水开采量控制年度目标通常也不会有大的变化。比如,山东省2017年全省地下水开采总量控制目标是91.16亿 m3,2020年、2030年全省地下水开采总量控制目标分别是95.32亿 m3、98.56亿 m3,差别不大。

因此,宏观地下水开采量管控的主要任务是对区域地下水开采量进行计量统计。而根据当前地下水开采量计量的现状,大多数地区能做到准确计量的开采井只占区域开采井的一小部分,大部分的农业灌溉井都没有进行开采量计量,这部分开采量只能靠估算。虽然有关部门也下了很大力气,但是一方面受限于监控计量能力的不足,另一方面受人为因素的影响,想要准确查清区域地下水开采量仍有很大难度。根据近年来许多地区的实践结果,被考核的行政区地下水开发利用量,每一年都不超过控制指标,客观的说这并不完全代表地下水开采量管理控制的好,还反映了当前的宏观区域开采量管控在一定程度上流于形式,表面上看大张旗鼓,而实际上缺少真正的价值和意义。

2.2 微观地下水开采量管控

微观地下水开采量控制,即针对取用地下水户开采量的控制,是宏观地下水开采量控制的基础。只要微观地下水开采量控制工作做好了,宏观地下水开采量的管控,以及相应的区域地下水位控制,或局部地下水位控制也能得到相应的解决。

因此,微观地下水开采量控制是地下水双控管理工作的核心环节,是地下水开发利用管控的直接抓手。而目前我国微观的地下水开采量控制还有很大欠缺。

地下水开采量微观控制的关键是开采量计量。当前开采量计量存在的问题主要有:第一,地下水开采计量率低,特别是农业灌溉开采地下水量计量几近空白;第二,部分现有计量设施老化、精度差;第三,水量监测信息的自动传输率低。

2.3 区域地下水位控制局限性

1)含水层类型的限制

以行政区为管理单元的区域地下水位控制,通常只能以平原区孔隙含水层为管控的目标含水层。对于岩溶裂隙含水层,由于在空间上从补给径流区,到排泄区,地域跨度大,有的甚至跨不同的市级行政区,即使在同一行政区内地下水位动态变化也有很大差异,难以从区域总体上进行的地下水位量化管控;同样对于基岩裂隙水含水层,也由于空间上地下水位动态规律的差异性,以及监测站点的欠缺,而难以进行以行政区域为管理单元的地下水位控制。

2)降水量的影响

区域地下水位动态变化规律与降水量密切相关。降水量的大小一方面直接影响地下水补给量的大小,另一方面影响地下水开采量的大小,特别是农业灌溉开采地下水量的大小,进而对地下水位变化产生影响。

而区域年降水量对地下水位变化的影响机理又比较复杂。同样大小的年降水量,由于年内分配的差异,直接影响到农业灌溉对地下水开采量的大小不同,从而对地下水位的影响也就不同。比如,2003年山东省全省平均降水量936.3 mm,比多年平均偏多39%,但由于当年春季大旱,当年地下水开采量是113.95万 m3,明显高于常年的平均水平。

从原理上,降水量对地下水位的影响因素可以甄别剔除,但要得出科学合理的结论,需要有充分的资料基础和工作量,对于区域地下水位管控来说,这几乎是难以完成的工作。

另外,地下水资源的一个特点就是可以进行跨年度调节,以丰补歉。而当前进行的有关区域地下水位控制管理大都是以年度为管理考核的时间单元,这也存在明显的不合理性。

3)监测站点的可靠性

区域地下水位控制管理,需要具备可靠的地下水位动态监测资料。一方面监测站点的密度要大,另一方面监测站点要有足够的代表性,基本能完全反映所处水文地质单元的地下水位情况,再一方面监测站点的稳定性和监测资料的连续性要高。目前许多地区的地下水监测站网不能充分满足上述要求。

总之,地下水位动态变化是多因素共同影响的结果体现,气候、水文、地质以及人为因素等都影响着地下水位。区域地下水位控制管理只将平原区孔隙水含水层年度水位作为管控目标,从空间上容易忽略对重点区域的关注,从时间上忽略了地下水的年际调节特点,操作中又受监测站点可靠性的制约。因此,当前进行的区域地下水位控制管理工作存在明显的缺陷和不合理性。

2.4 局部地下水位控制

目前各地关于地下水位控制管理的工作,主要还是以前述的区域地下水位控制为主,对局部地下水位控制管理存在明显不到位的现象。比如,在山东省广布的海咸水入侵线上,还没有制定专门针对海咸水入侵控制的地下水管理水位。造成这个现象的原因主要有两方面,一是对地下水资源与环境的自然规律认识不充分,二是局部地下水位控制不方便纳入行政区域的地下水管理考核工作。空间分布差异性是地下水资源与环境的显著特点。不同地区往往存在独特的水文地质环境问题。许多地质环境问题的解决都要靠局部地下水位的控制管理。比如前面提到的海咸水入侵防治、名泉保护、地面沉降防治、地面塌陷防治、地下水污染防治、湿地保护等问题。针对这些问题的局部地下水位控制范围主要依据水文地质条件确定,在行政区域间缺乏方便管理考核的可比性。

总之,地下水位控制管理应该以基于水文地质条件和地下水环境脆弱性的局部控制为主,以区域地下水位控制为辅,而当前的实践中有许多地方是主次颠倒了。

2.5 关于水源地的地下水位控制

有些地方采用行政手段,统一要求制定地下水集中供水水源地的控制管理水位,这种做法看似有道理,实则没必要。地下水控制管理水位的制定主要基于三个方面:(1)从资源的角度考虑;(2)从环境的角度考虑,三是从工程施工的角度考虑;(3)也可以纳入环境的角度。地下水集中供水水源地都要经过严格的水资源论证和水文地质条件勘察,通常不会建在环境条件敏感或者水文地质环境脆弱的地方,也就是说在正常开采状态下不会出现特别的环境问题。因此,就没有必要再单独从环境的角度制定控制管理水位。从资源的角度来说,集中供水水源地不但单井出水量高,地下水开采条件好,而且地下水储存空间大,调蓄能力强。因此,经过科学论证的地下水水源地都能满足正常的年度供水要求和年际调节需求。再有,区域水资源必须是地下水与当地地表水、客水等水源统筹调度,单纯从地下水资源的角度制定地下水管控水位是不切实际的。经过运行调节,水源地业主都会自动建立起合理的调控管理模式。因此,没有必要采用行政命令的手段要求对水源地专门制定控制水位。

3 结语

(1)依据地下水运动特点,对地下水进行开采量和水位双控制是科学的管理手段,也是当前迫切需要的。

(2)微观地下水开采量控制,即针对取用地下水户开采量的控制,是地下水双控管理工作的核心环节,是地下水开发利用管控的直接抓手,开采量控制管理工作的重点应该放在微观开采量控制(用水户开采量控制)。只要微观地下水开采量控制工作做好了,宏观地下水开采量的管控,以及相应的区域地下水位控制,或局部地下水位控制也能得到相应的解决。

(3)地下水位控制管理的重点应该是敏感地区地下水位的管理。当前的实践中并没有以局部地下水位控制管理为主,而是以区域平均地下水位为管控重点,对此需要进行调整。

2016-12-23

刘江(1967-),男,山东临沭人,研究员,主要从事水文水资源方面研究工作。

P641.8

B

1004-1184(2017)03-0062-02

猜你喜欢

开采量微观水位
再谈河北省滦平县马营子乡高锶天然矿泉水特征与开采量估算
一种新的结合面微观接触模型
利用统计分析法预测地热水可开采量应注意的问题
中国新疆石油开采量总额增长
基于MFAC-PID的核电站蒸汽发生器水位控制
微观的山水
微观中国
微观中国
基于PLC的水位控制系统的设计与研究