空间差异性在山东省地下水管理工作中的影响作用探讨

2018-04-15

地下水 2018年6期

(山东省水文局，山东济南 250014)

地下水问题的复杂性很大程度上体现于地下水要素的空间差异性。由于地下水许多要素在空间上的差异，容易造成地下水管理制度在落实的过程中实施难度大、监督考核难、成效不显著，甚至造成失误等问题。因此，为了更好地落实有关地下水管理制度，必须根据地下水的空间差异制定完善的实施细则。

以下在简述山东省水文地质条件等地下水要素空间差异性的基础上，分析了在落实“水权水市场制度”、“地下水双控管理制度”、“超采区治理政策”等工作中遇到的由于地下水空间差异性造成的难题或问题。提出了重视地下水管理制度细则制定、继续加强地下水监测站网建设的建议。

1 地下水要素的空间差异性

地下水的空间差异主要体现在以下三个方面：水文地质条件的差异、地下水开发利用情况的差异、地下水环境问题的差异。

(1)水文地质条件的差异。在漫长的地质历史中，山东大地经历了多次构造运动及区域变质和混合岩化作用，形成了复杂的基底和盖层建造。不同构造单元、不同地层岩性组合，造成地下水的形成分布、赋存运移、富水程度以及水化学特征都差别很大。总体上山东省可划分为鲁中南、鲁东、鲁西北三大水文地质区，含水层类型可划分为松散岩类孔隙水含水层、岩溶裂隙含水层、基岩裂隙含水层等三类。由于地形地貌的差异、基岩裂隙及岩溶裂隙发育程度的差别、松散层颗粒大小及分布的不同、降水量及地表水源的不同、含水层埋藏的深浅等因素，造成山东省水文地质条件复杂多样。

(2)地下水开发利用的差异。受水文地质条件的限制，以及经济社会发展需求的影响，不同地区地下水的开发利用情况也不同。包括开采井的类型和开采深度、分散开采还是集中开采、连续开采还是阶段性开采、供给农业灌溉还是供给生活与工业，这些在不同的地区往往存在明显差异。

(3)地下水环境问题的差异。地下水的不合理开发利用可造成许多环境问题，包括：地下水位下降，含水层疏干，开采条件恶化；地面沉降和地裂缝；地面塌陷；河道断流、泉水干枯；海(咸)水入侵；地下水污染加剧；地下水开发利用程度低，地下水埋深浅，存在渍涝和次生盐碱化的风险，等等。上述地下水环境问题也存在明显的地区性差异。比如海(咸)水入侵的问题只在沿海或原生咸水与淡水交界的地区才可能发生。

由于地下水要素存在显著的空间差异性，地下水管理制度在落实的时候经常会遇到难操作或误操作的问题，下面分别从地下水初始水权分配、地下水双控管理、超采区治理等三个方面加以说明。

2 地下水空间差异在水权水市场制度实施工作中产生的难题

建立水权水市场制度是我国正在推行的一项水资源管理制度。2016年4月水利部印发了《水权交易暂行办法》。同年12月山东省水利厅也印发了《山东省水权交易管理实施办法(暂行)》。

水权水市场制度的建立实施有时会遇到地下水空间差异性所带来的难题。下面通过两个实例加以说明。

2.1 跨行政区域的水文地质单元初始水权分配问题

一个完整的岩溶水水文地质单元通常包括补给径流区和径流排泄区，一般情况下补给径流区富水性弱，地下水开采条件差，而径流排泄区富水性强，地下水开采条件好。如果一个岩溶水水文地质单元跨两个行政区，其补给径流区主要在上游行政区，下游行政区包含的主要是径流排泄区，这种情况下，即使下游行政区所包含的岩溶水水文地质单元面积不大，但是却可以开采出大量的来自上游的地下水。比如山东省聊城市东阿县牛角店水源地与济南市平阴县的关系就是这样。这种情况下如何进行初始水权分配就不是一个容易解决的问题。

2.2 同区域分层地下水开采与不同用水户初始水权分配的问题

大多数情况下平原区浅层孔隙含水层的地下水以垂向循环为主。即主要接受大气降水与当地地表水体的入渗补给，以潜水蒸发或人工开采为主要排泄方式。这类地下水的初始水权一般可以按照地下水可开采模数和土地面积比例分配给土地所属的地下水用户，比如井灌区的分散农户。如此，平原区浅层孔隙含水的水权分配似乎比较简单，但是有时也会因水文地质条件的差异而出现比较复杂的问题，比如在山东省桓台县。

桓台县地处泰沂山区北麓淄博盆地北缘的山前倾斜平原，总面积499 km2。地势南高北低，由西南向东北缓倾，地面坡降1/700～1/2 000，海拔高程6.5～29.5 m。

当地地下水含水层主要为松散岩类孔隙含水层，地下水富水性较强，是该地区主要的供水水源。

根据孔隙水的埋藏条件和水力性质，当地孔隙水含水层大致分为三层：50 m以上为潜水、微承压水含水层(组)；50～80 m为富水性较弱的相对隔水层；80 m以下为深层承压孔隙水含水层(组)。

浅层孔隙水含水层(组) 主要补给源是大气降水和地表水入渗，单井涌水量一般为30～40 m3/h。农田灌溉主要开采该层地下水，开采方式以空间分布相对均匀的分散式开采为主，开采井的影响范围小。

深层孔隙水含水层(组) 主要补给源有浅层地下水垂向补给和侧向迳流补给。该层地下水主要用于工业和生活，开采方式是集中开采，开采影响范围大。

由于开采方式的不同、用水户性质的差异，以及浅层含水层(组)与深层含水层(组)的补排关系及径流特征的不同，带来了地下水初始水权分配的空间差异问题。首先，由于深层地下水的开采会袭夺浅层地下水，而这种袭夺在空间上和时间上是不均匀分布的，从而打破了浅层孔隙水在空间上相对均匀分布的特征。其次，地下水对农业灌溉、工业生产、生活供水的供水优先顺序是不一样的，而且随着供水水源的调整，地下水对上述用水户的供水优先顺序也会发生改变。因此，地下水的初始水权显然不能简单按照地下水可开采模数和土地面积比例进行分配，而要统筹考虑地下水补径排关系的自然因素，与不同用水户供水优先顺序的社会因素，综合制定科学合理的初始水权分配方案。

3 空间差异性对地下水双控管理工作的要求

实行地下水取水总量与地下水位双控管理是我国地下水管理的一项基本制度，在国家及部分省的地下水管理条例中都有明确要求。山东省在2017年发布的《水资源条例》第二十六条也做出了明确规定。

近些年我国北方一些省市也都进行了双控管理的实践。比如山东省除了严格执行水资源开采总量控制制度以外，2016年制定了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。

这些年的实践表明，地下水开采总量控制制度相对易于实施，而水位控制在实践中则出现了一些问题，现在多数省份已暂时取消了以地下水位作为地方政府政绩考核的指标。主要的原因之一就是地下水要素的空间差异性显著，各地情况复杂多样。制定宏观上统一的考核标准，一方面造成不同行政区之间的对比考核可能会有失公允，另一方面一些重点的环境敏感地区的地下水位得不到应有的关注。因此，地下水位的控制应该因地制宜，制定细则，细化不同类型区地下水位控制指标。

比如防治海(咸)水入侵，对于入侵锋面沿线控制水位的高低、控制范围的远近都要有明确详细的规定，而这些控制目标通常是与所在行政区面上综合的地下水位控制目标并不一致；再比如名泉保护，除了泉眼处制定警戒水位以外，还应该在泉域的不同位置，不同季节制定相应的管理水位，才能更好地保证泉水持续喷涌；另外，防止地面沉降、防治地下水污染、防止次生盐碱化等，都需要因地制宜，细化地下水控制目标，才能保证双控管理制度的有效落实。

4 地下水空间差异在超采区治理工作中的体现

超采区治理是当前地下水管理工作中的一项重要任务。党中央国务院高度重视。有关地方政府都下大力气进行综合整治，许多地方已取得了明显成效。但是由于对地下水的差异性认识不到位，有些地方在超采区治理工作中存在偏颇。

比如，在一些黄泛平原地区存在较严重的深层承压水超采现象，深层承压水水位多年持续下降，造成了地面沉降、地裂缝等灾害。这些地区的超采区治理是一项重要工作。而同样在这些地区，有些地方属于引黄灌区，引黄灌溉条件优越，浅层地下水开发利用程度低，地下水埋深浅。所以这些地区的超采区治理应该是压缩深层承压水的开采量，适当增加浅层地下水的开发利用量。这样一方面可以适当降低浅层地下水水位，减轻渍涝盐碱的潜在风险，另一方面，节省下来的地表水资源可作为压采深层承压水的替代水源，从而促进超采区治理工作的开展。而不是不分深层和浅层地下水都进行压采。