地下水管控指标确定思路与技术路径探讨

李原园，于丽丽，丁跃元

（水利部水利水电规划设计总院，100011，北京）

地下水是重要的供水水源和生态环境要素，在保障城乡生活生产供水、支持经济社会发展、维系良好生态环境等方面发挥着极其重要的作用。我国一些地区长期大规模开采地下水，造成地下水严重超采，引发了地下水水位持续下降、地面沉降、地裂缝、海水入侵、河湖湿地萎缩、土地荒漠化等生态环境地质问题，威胁区域可持续发展和国家水安全、粮食安全、生态安全。《中华人民共和国水法》《中华人民共和国水污染防治法》均有关于维持地下水合理水位、控制开采地下水的规定，2012年发布的《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》（国发〔2012〕3号）明确提出“实行地下水取用水总量控制和水位控制”的要求。

水利部现正全面开展地下水管控指标确定工作，确定地下水开采量、水位控制指标，明确地下水取用水计量率、监测井密度、灌溉用机井密度等管理指标。如何根据不同分区地下水的功能定位，平衡人类与自然的需求，结合现状开发利用情况，提出各地区不同阶段的目标是科学合理地确定各项地下水管控指标的关键。

一、总体思路

地下水管控指标确定要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，按照实行最严格水资源管理制度的要求，根据《全国地下水利用与保护规划（2016—2030年）》，以严格控制地下水开采、保护地下水资源、加强地下水战略储备为目标，确立地下水开采量、水位等指标，实现地下水系统健康与地下水可持续利用，促进经济社会可持续发展。

地下水管控指标的确定涉及经济社会、生态环境、地下水本身等诸多复杂系统，需要综合考虑各方面的因素，既能维持水资源良性循环，又能满足自然生态对地下水的要求，也能支撑经济社会发展。

1.维持水资源良性循环

水循环是水资源形成、转化、运移以及演变的基础。地下水是自然水循环的重要环节之一，是自然水循环各环节之间相互联系的重要纽带。近年来，随着人类活动干扰影响日趋加剧，地下水补排结构发生了较大变异，良性的水循环遭受破坏。天然状态下地下水系统处于平衡状态，地下水主要通过潜水蒸发和流到河道等地表水系统进行排泄，当人类开采时，天然状态下的平衡被打破，地下水水位出现下降，潜水蒸发、河道排泄量减少。良性的水循环是实现地下水资源可持续利用的前提，在地下水管控过程中，应以维护良性水循环为基础，注意维持地下水的自然循环通量，维持地表水与地下水的转化机制。

2.维持自然生态系统健康

地下水作为自然界的重要生态敏感因子之一，地下水系统的改变往往会打破原有的生态平衡状态，使其发生变化。在地下水管控过程中，要注意分析当地地下水系统与生态环境之间的关系，识别地下水系统对生态环境的关键影响因子，尤其是区域生态与环境系统对地下水水位、水质变化和开采地下水较为敏感的地区，包括：一是国际重要湿地、国家重要湿地和有重要生态保护意义的湿地、国家级和省级自然保护区的核心区和缓冲区、干旱半干旱地区天然绿洲及其边缘地区，以及有重要生态意义的绿洲廊道等生态脆弱区；二是地下水水位下降后，容易引起海水入侵、咸水入侵、地面塌陷、地下水污染等地质灾害的区域；三是为了涵养水源和重要泉水的补给，而限制地下水开采和人类活动的地下水水源涵养区，如一些观赏性名泉或有重要文化或生态保护意义泉水的泉域、有重要开发利用意义的泉水的补给区域和有重要生态意义的河流或河段的滨河地区等。

3.加强地下水战略储备

我国特殊的地理、气候条件决定了干旱灾害将长期存在，进而影响经济社会可持续发展。同时随着经济社会的快速发展，化肥、农药等过度使用，工厂污水不达标排放，地表水水质面临不断恶化的风险，遭遇重大水污染事件的概率提高。相较于地表水而言，地下水分布广泛、水质水量相对稳定、便于开采且不易受人为污染影响，具有较大的调蓄空间和多年调节功能，具备较强应对严重干旱灾害和突发地表水污染威胁的能力。因此，要根据区域水文地质条件、水资源条件、经济社会发展情况以及区域水资源战略储备体系建设安排，平衡人类对地下水的常态需求和非常态需求，合理确定区域地下水战略储备量，涵养和保护地下水资源，加强地下水战略储备和应急管理。一是在现有及规划期条件下，在保障满足常态社会运转用水需求的情况下，保留一部分的地下水可利用量，以满足尚不可预见的未来发展需求；二是为应付特殊情况的发生而进行非常态下必要的水资源瞬时供给，例如自然灾害或水污染等引发重大供水危机、威胁国家安全和社会稳定时保证供给。

4.合理高效利用地下水

地下水管控指标的确定应统筹经济社会各个环节和各方面的关系，综合平衡不同行业间用水，统筹流域内不同区域之间、不同用水行业之间的需求与流域可分配的水量进行配置，宜地表水则地表水、宜地下水则地下水，严格控制日常开发总量和开发强度，将可供人类日常利用的地下水在不同行业之间进行合理分配，实现地下水优水优用。优质的地下水优先作为城乡生活用水，人工生态环境用水使用地下水供水的应尽快改为地表水或非常规水源供水，合理为农业生产、工业生产安排地下水。

二、地下水开采量控制指标

水利部、原国土资源部于2017年印发了《全国地下水利用与保护规划（2016—2030年）》，明确了水资源一级区、省级行政区2030年规划开采量，地下水压采量目标，是地下水开采量控制指标确定的基础。

1.确定原则

平原区地下水开采控制首先要维持地下水系统在多年平均条件下的补排平衡，同时，要保留一部分的自然排泄量，不能将所有的自然排泄量都转化为人工开采量。如果自然排泄量全部消失，地下水只通过人工开采排泄，地下水系统也可能达到平衡，但地下水与地表水、大气水的交互机制受到影响，生态环境用水也无法得到满足。尤其是对于生态脆弱区，应维持至少50%的地下水排泄量是通过潜水蒸发、河湖排泄等自然排泄方式转化为大气水或地表水，对于沿海地区，为防止海水入侵，人工开采的比例不应大于40%。

天然状态下山丘区地下水除了一小部分通过地下潜流流入平原区含水层或蒸发排泄，大部分都形成了河川基流。山丘区地下水应以保护涵养为主。山丘区地下水开采会袭夺河川基流，改变地下水向地表水的转化机制，造成地表水衰减。山丘区地下水开采控制应与当地地表水开发利用统筹考虑，以不造成地表径流过度衰减为准则。一般情况下，以山丘区地下水开采量与地表水开发利用量之和不超过区域地表水可利用量为准则。

2.技术路线

对于目前已经出现地下水过度开采的地区，地下水开采量已经超过了允许的可持续的最大开采量，即地下水可开采量，应逐渐减少地下水开采量，削减超采量，逐渐将开采量控制在可开采量以内。考虑区域经济社会用水需求，结合水资源总体配置方案，根据区域地下水超采治理方案，确定每年应减少的地下水超采量，在此基础上，确定年度地下水开采量控制指标。

对于目前地下水开采量虽小于可开采量，但已经达到了地下水可开采量90%的区域，地下水开采量已无进一步开采的潜力，不能新增地下水开采量，应基本维持现状；有条件的地区，应结合水资源总体配置，减少一部分地下水开采量，以增加地下水的战略储备。

对于目前地下水开采量小于可开采量的地区，如果确有需求，可适当增加地下水开采量，但也应严格管控，杜绝过度开采，留足战略储备。

地下水开采量控制指标确定技术路线见图1。

三、地下水水位控制指标的确定

地下水水位是地下水系统的直接表征性指标，也是管理中可以直接监测的要素。地下水水位的状况直接反映地下水系统的稳定性与健康性，也决定着各项功能是否可以发挥正常作用。

1.确定原则

地下水水位与生态环境之间存在着密切的联系。为实现地下水系统稳定与功能健康，维持水资源良性循环，维系生态环境，支撑地质稳定，地下水水位应维持在一定的阈值内。其最大埋深、最小埋深应考虑多种因素的影响，具体见表1。

受过度开采等人类活动的影响，很多地区地下水水位目前并不在合理阈值范围内，所以要根据地下水资源与开发利用的现状、存在的问题、治理方案与目标，制定不同阶段的地下水水位管控指标。在制定过程中，要注意如下几个问题。

图1地下水开采量控制指标确定技术路线

表1地下水合理水位要求

地下水开采量与地下水水位对于同一个地下水系统来说，是紧密联系的两个要素，两者之间的关系也可以用数学公式表达。但由于缺乏详实准确的数据，往往很难获得两者之间准确的数学关系。所以，当制定两者的控制指标时，不能完全依赖于某一个指标通过数学公式推导另外一个指标。这也是实行水量水位“双控”的主要原因与考虑。可以分析一个区域长系列的降水、地下水开采量、地下水水位等相关监测数据之间的关系，作为确定未来管控指标的依据。

地下水某一时间的水位值，是对这一时间之前地下水水位变化累积的结果。也就是说，要确定未来某一年度的地下水水位控制指标，需要测算从现状到目标年每年的地下水水位变幅，然后与现状水位相累加，计算得出目标年的地下水水位控制指标。

降水丰枯变化对地下水水位变化有直接的影响，确定未来某一年度地下水水位管控指标时要考虑丰枯变化影响，但因未来的丰枯条件很难准确预测，故可以考虑两种情况：一是从现状到目标年每年都是丰水年情况，这样测算出的目标年的地下水水位是一个上限值；二是从现状到目标年每年都是枯水年情况，这样测算出的目标年的地下水水位是一个下限值。

对于超采地区，地下水达到采补平衡时，地下水水位达到最低值。也就是说，在地下水超采治理过程中，地下水超采量逐年减少，但并不意味着地下水水位就会逐年回升。只有当地下水开采量减小到含水层的总排泄等于总补给时，地下水水位将达到最低值。之后，随着地下水开采量进一步减少，使得含水层的总排泄小于总补给，地下水水位才开始回升。

2.技术路线

对于地下水超采地区，将现状地下水水位值与某一年度之前逐年地下水水位年变幅控制目标相加，即为该年度地下水水位控制指标。可选用近3至5年年末平均值或接近平水年年份的区域地下水水位年末值作为现状地下水水位值。根据区域地下水年蓄变量与地下水水位年变幅的关系，确定地下水水位年变幅控制目标，也可以根据某一年度地下水超采量控制目标与现状超采量的比例，简单分析测算该年度地下水水位年变幅控制目标。

对于未超采地区，若未来地下水开采量变化不大，则地下水水位应基本维持现状；若根据已有规划，未来地下水开采量较现状有较大变化的，地下水水位控制指标可根据开采量增加引起的蓄变量分析计算。

对于重点泉域、生态脆弱区、海水入侵区、盐碱化易发区等重点防护区，可以采用数值模型方法进行分析，也可以根据历史数据，分析地下水水位变化与泉流量、主要植被生长情况、海水入侵程度、土壤含盐量等的关系，确定重点防护区不同阶段的地下水水位管控目标。

四、地下水管控指标的确定

为做到管住用水，合理布局地下水开采井，避免井间开采相互干扰、影响出水效率，同时提高地下水开发利用管理水平，应确定地下水取用水计量率、地下水监测井密度、灌溉用机井密度等作为地下水管控指标。这三项指标的确定思路主要是在分析各地区地下水管理中存在问题的基础上，结合各地地下水资源状况、水文地质条件以及管理基础等实际情况，依据已有规划、相关技术标准，提出各地区未来在地下水取用水计量、地下水监测站网建设、灌溉用机井管控方面应达到的目标。尤其是针对某些不同部门、通过多渠道投资打井，造成农业灌溉井数量大幅度增加，导致地下水过度开采的地区，可根据相关技术规范测算区域合理的开采井井距，依此逐步规范灌溉机井密度管控目标。

五、建 议

地下水管控指标确定涉及经济社会、水资源循环、生态环境、地质环境以及资源管理能力等多方面因素，需要考虑理想状态下的目标要求，也要考虑现状问题与现实可行性，是一项复杂的工作，一些方面尚处于探索阶段。建议在实际工作中，地下水管控指标的确定不能就地下水论地下水，要将地下水放在整个水循环过程中以及放在区域经济发展与水资源整体调控中，平衡多要素的关系，因地制宜，综合协调，动态调整。 ■