上海市地下水管理现状分析与对策

傅旭升

（上海市供水管理事务中心，200081，上海）

随着《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）出台，地下水质量等级界定有了新的标准，地下水保护和污染防治对升级调整管理措施有着迫切需求；同时，由于华北、东北等区域地下水长期超采，产生大面积地下水漏斗区，严重制约经济社会可持续发展，加强地下水资源管理和保护刻不容缓。2021年12月，《地下水管理条例》（以下简称 《条例》）正式施行。 《条例》针对地下水长期超采和污染的突出问题，强化具体治理和保护措施，就超采、禁采、限采等区域作出针对性规定，地方政府需要严格地下水管控措施，实行地下水调查评价、保护利用、污染防治规划及地下水储备等基础性制度。 通过分析上海地下水管理存在的主要问题，结合贯彻落实《条例》面临的挑战，对地下水保护和利用提出对策建议。

一、上海地下水利用与管理情况

1.地下水资源状况

上海蕴藏着丰富的地下水资源，1860年开始利用深层地下水为生活、工业发展提供补充水源。 20 世纪60年代，上海地下水年开采量曾经超过2 亿m3。 上海利用的地下水主要存储在地面至地面以下320 m 内，大致可分为潜水含水层、微承压含水层和5 个承压含水层，表现为黏性土与砂性土交互堆积，其中第Ⅱ～Ⅴ含水层曾是主要开发利用的层次，至今累计开采量近53亿m3。据《2020 上海市生态环境状况公报》，在13 个国家级地下水监测点中（11 个潜水层、2 个承压含水层），水质为Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类的数量分别为6 个、5 个和2 个，分别占46.1%、38.5%和15.4%。 由于潜水与地表水及大气存在沟通，易受到地表水和大气影响，水质稳定性较差，而深层地下水与外界隔离且径流缓慢，水质总体保持稳定。

2.历史超采情况

上海1921年发现地面沉降，自有监测数据至今，中心城区平均累计沉降量约为2 m，最大沉降量达到3 m左右。 20 世纪60年代初，经综合调查、勘探研究和专家论证确定，当时引发地面沉降的主要原因是地下水过量开采，后续通过对地下水开采实施管控，地面沉降得到一定控制。

3.地面沉降防治

地下水回灌是地面沉降防治的重要措施之一。 “十五”时期以来，上海市水务局主动作为，压采和回灌双管齐下，通过郊区集约化供水关停深井水厂、严格地下水取水许可等管理措施，地下水开采量逐年下降；同时新建、改建一批应急供水（兼回灌）深井，稳步增加回灌量，实施“靶向”治理。 至2020年年底，地下水年开采量104.62 万m3，回灌量1810.15 万m3，采灌比达到1∶17.3，年平均地面沉降量逐年压缩并稳定在6 mm 以内。 上海成为早于《条例》发布完成地下水超采治理的城市。

4.建设应急供水深井

建设应急供水深井的目的是在城市遭受突发事件时，保障受灾地区的生活用水和部分重要单位用水。 根据上海市各区常住人口分布，结合应急供水标准，在各行政区、新城建设区和重点发展区域等布设应急供水深井。 另外，民防部门新建应急避难场所时，依据建设规模和场所启动时取水保障需求，在Ⅰ、Ⅱ类应急避难场所内同步配置应急供水深井。至2020年年底，全市范围内已建应急避难场所应急供水深井94 口，其中中心城区43 口、郊区51 口。

5.开展水质监测

目前，上海市地下水分属规划和自然资源、 生态环境以及水务部门，各部门按照各自职责管理。 其中规划和自然资源部门管理的国家级和省级地下水监测井分别有262 口和383口，水务部门管理的地下水监测井共91 口，主要用于监测地下水水位、水质。 同时水务部门对在册在用井开展水质检测，每年开展一次采样送实验室检测，并按照 《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017） 开展水质评价，形成年度深井水质检测报告，在此基础上建立长序列数据，为加强水资源保护奠定基础。

二、上海地下水管理存在的问题

1.应急供水深井建设有待进一步完善

目前上海市的水资源配置以地表水为主，已初步形成“两江并举、多源联动”的水源地格局，但地下水作为城市应急供水水源，能提升城市应对突发事件的能力，对保障人民生活和经济发展具有十分重要的意义。 应急供水需要在较短时间内提供保质保量的水以满足城市基本用水需求。通过建设具有回灌和开采双重功能的深井，可在日常状态下实施回灌，满足地下水采灌平衡要求，在应急状态下开采供水，发挥地下水水质优良、稳定的特点，保障城市应急供水安全。 根据现状地下水应急供水深井规模以及地下水功能定位，上海地下水应急供水标准采用7.5L/（人·d）的Ⅱ级响应级别，目前全市具备应急供水功能深井总计202 口，能基本满足近期规划要求。 但是随着上海城市功能的完善、郊区城镇体系的调整和人口分布的变化，现有深井的布局和数量难以满足供水安全保障的需要。

2.地下水监测管理体系有待进一步加强

地下水监测信息对全市工业生产、农田灌溉、城市供水、地质灾害预防及生态环境保护等都具有重要作用，直接关系人民生活、工农业生产布局，关系国民经济建设与可持续发展。 通过多年信息化建设，上海市地下水监测管理取得了一定成效，但随着新技术的不断应用，地下水管理面临越来越大的挑战。 与民防等部门在应急供水深井统筹规划建设、运行数据共享、技术标准提升、运维管理统一等领域的合作还有待进一步加强。市级层面上还存在信息整合不足、业务协同不够、数据孤岛现象突出等问题，难以实现数据共享和联动，无法满足精细化管理和智能化应用需求。

3.地下水资源开发利用技术探索有待进一步加快

地下水除了水资源的属性还是很好的地热能，是一种清洁、可再生能源，通过循环式水源热泵用于制冷与供暖，可有效替代或减少对常规能源的使用，能助力上海实现“碳达峰碳中和”目标。 至2020年，浅层地热能已步入高质量发展阶段，通过技术进步、规范管理能有效控制过往浅层地热能开发中出现的问题，相关项目引发的地层总变形量整体变化平稳，上海已有2 家企业开展了水源热泵应用试点并取得较好效果。 由于地热资源赋藏于地下，不同的开发利用方式对地质环境、地面沉降有着不同影响，《条例》也特别关注地下水开发利用过程中的安全问题，如何合理地使用、发挥资源的作用，上海需要在理念创新、技术储备、政策引导等方面做进一步探索和积累，在水资源管理上也应符合卓越的全球城市定位。

4.地下水水位抬升影响既有设施使用

“十二五”至“十三五”期间，上海市地下水管理通过开展压采和回灌等措施，各深层承压含水层地下水水位总体呈持续抬升趋势。 但是水位的抬升给部分既有地下人防设施、应急供水设施带来负面影响。 部分地下人防设施建成期较早，且基于当时地质水位资料设计，未考虑到建成后地下水水位持续上升并高于设施标高，相关设施的排气孔、检修口等成为“泉眼”，不进行封堵将长期出水，封堵后又会给设施的运维检修带来不便。 水位上升虽有效减缓了地面沉降，但其“次生灾害”也不容忽视，保持合理的地下水水位是城市安全发展的基础。

5.现有法规规定与城市发展不相匹配

历史上上海过度开采地下水，曾导致地面加速沉降，严重影响城市安全和可持续发展。 《条例》《上海市地面沉降防治管理条例》《上海市水资源管理若干规定》中都采用了一种表述：公共供水管网覆盖的范围禁止开采地下水；《太湖流域管理条例》第二十四条中将太湖流域承压地下水作为应急和战略储备水源，禁止任何单位和个人开采。从上述法条字面含义理解：因为上海域内自来水管网覆盖率已为99.9%，所有的地下水开采行为都是被禁止的。

早期立法设置战略储备和禁采措施具有一定的时代局限性，通常认为地下承压含水层没有补给或补给缓慢，开采行为将直接导致水位下降、地面沉降、储备减少。 而上海已全面采用地表水作为公共供水水源，历经半个多世纪的地下水人工回灌，地下水储备量增加，水位显著抬升，上海市地质调查研究院通过模型模拟测算出本市深层承压含水层的可开采量约为2500 万m3/a，能够支撑有序、适度的开发利用。 现存法规规定与城市发展需求不相匹配，导致对地下水开发利用的管理陷入困局。

三、对策和建议

1.优化深井布局结构，加快应急供水深井建设

地下水是具有战略属性的资源，需充分考虑其在应急响应中安全、高效、便利的优势，确定必要的资源储备规模，时刻保有应对特殊干旱年份和重大突发等事件的能力，并制定动用地下水储备的应急预案。 《条例》第十五条明确：“国家建立地下水储备制度”“县级以上地方人民政府水行政主管部门应当会同本级人民政府自然资源、发展改革等主管部门，根据本行政区域内地下水条件、 气候状况和水资源储备需要，制定动用地下水储备预案并报本级人民政府批准”。

针对上海市应急供水深井布局空间分布不均的现状，需进一步加大密度较小区域的应急供水深井建设。随着城市规模扩大、 人口数量激增，生活安全保障需求增加，应急避难场所建设任务也更加繁重，依据《上海市地下水保护与利用“十四五”规划》《上海市地下水应急供水水源规划（2016）》的要求，约有100 余口应急供水深井缺口。 在现有应急深井布设基础上，“十四五”期间应规划每年至少新建或改建1～3 口应急供水深井。 考虑区域联动及《上海应急避难场所建设规划（2013—2020）》对深井水源的建设需求，深井配置远期目标将达到300～400 口，从而在全市范围内基本形成分布较为合理的应急供水深井格局，保障应急供水能力。

2.完善监测管理体系，建设预测预警平台

制定地下水监测管理制度，完善管理体系，规范深井日常运维规程。按照规定频次、指标开展检测，确保检测数据准确、可靠，对于超标项加密检测，有条件的深井开展自动监测。 对检测数据进行统计及合理性分析，并对区域地下水动态变化进行客观评价。 结合地下水管控指标确定，建立智能化的数据收集、分析、预警发布平台，为地下水监管提供科学支撑。

3.多部门协同，加强信息共享

首先，要加强各职能管理部门的协同，确保新建深井和已建地下水监测井的信息共享。 上海具有成熟的数据共享平台，规划和自然资源、生态环境以及水务等行政部门将各自管理过程中产生的数据，如水质、水位、水量、 地质等及时提供给大数据中心，建立有机的地下水信息站网，实现管理信息共享。 其次，要完善各类深井设施信息登记制度的协同，应急井、监测井、勘探井应统一登记造册并建立监督管理制度，可采用许可制、备案制等确保所有深井信息的归集，便于开展针对性管理。 再者，要加强与民防部门的共建共联，在应急深井规划、审批、建设、维护管理等方面深化合作，推动全市应急深井布局的规划统筹，实现新建在建深井信息共享，形成“互联互通、资源共享”的应急深井联动机制。

4.适度鼓励利用，发挥资源作用

地下水不仅水质优良，并且蕴含丰富的地热能，浅层地热能是地热资源的一部分。 浅层地热能通过热泵技术进行采集利用后，可为建筑物供暖，较常规供暖技术节能50%～60%、运行费用降低30%～40%。 浅层地热能分布广、储量大、再生迅速、利用价值大。 目前浅层地热能主要通过水源热泵和地源热备技术采集，不但可以满足供暖需求，同时也直接降低了碳排放，有利于保护环境。

目前地下水源热泵适度运用已具备一定基础，初步建立起行业标准体系，工程经验有积累、关键技术有突破，也是“碳中和碳达峰”的需求。经济社会高质量发展可以在地下水科学利用中寻找新方向，作为绿色低碳能源，地下水源热泵可结合上海市“五大新城”、绿色生态城区的建设时序，开展规模化利用示范建设。

5.政策争取先行先试，实现引领

上海地下水管理实施开采总量、水位管控措施已久，从采灌失衡到采灌平衡，至“十三五”末更是发展到采灌比超过1∶17，完成超采治理的同时也为地下水的开发利用留出空间。 上海可将地下水管理中的成功经验固化并上升为规章制度，对储备量、开采量、开采方式、涵养方式等开发利用、保护措施提出明确要求，使水资源能更好地服务经济社会，支撑可持续发展和高质量发展。 上海可积极先行先试，探索一套符合城市发展的地下水管理模式。