德州市深层承压水超采区治理研究

魏立山，李海洋，孙志勇，张德龙

（1.德州市水利局，山东 德州 253014；2.中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250000）

深层承压水指的是埋藏深度较大，具有静水压力的层间水。德州市深层承压水指的是埋藏在200 m深度以下的地下承压水，由于普遍存在多层厚度，加上岩性是以砂质黏土为主的稳定隔水层，使本层地下水均具有较高水头[1]。地下水具有水质较好、分布广泛、动态变化稳定以及便于开发利用等优点，成为理想的供水水源。1965 年以前，德州市大部分地区深层承压水水头高出地面，使其成为大面积自流水分布区。1965 年以后，由于工农业生产生活用水，开始大量开采深层承压淡水，导致全市深层承压水水头持续下降。特别是以德城区为中心的“德州漏斗”，其漏斗中心水位埋深达120 m，其余各县市区也分别形成了以县市区城区所在地为中心的开采漏斗，面积大小不一，水位埋深多在80 m 左右。地下水过度开发利用造成区域性超采，带来了地下水水位持续下降、含水层枯竭、地面沉降、水质恶化等一系列生态环境问题，危及供水安全、粮食安全和生态安全，严重制约经济社会可持续发展。因此，对地下水超采进行综合整治，改善地下水生态环境，增加地下水源的储备总量，不仅对地面沉降治理具有重要意义，同时对实现地下水水资源可持续利用、保障德州市非常时期用水和应急供水也具有重要的现实意义和长远的战略意义[2]。

1 德州市水资源基本状况

德州市水资源极其匮乏，地表水资源量2.91亿m3，地下水资源量8.95 亿m3，扣除两者重复计算量0.33 亿m3，水 资 源 总 量11.53 亿m3，仅 占 全 省 的3.8%；人均占有量211 m3，仅为全国的10%、全省的61%；亩均占有量143 m3，占全省的47%、全国的8%[3]。德州市全域深层地下水禁采，需压减地下水1.17亿m3。水资源禀赋条件先天不足决定了德州市对客水依赖程度极高，目前德州市年度外调水包括引黄指标水9.77亿m3、引江指标水2亿m3。根据历年全市实际用水情况统计，德州市年需水量达25亿m³左右，其中农业用水占80%以上，缺口5亿m³左右。随着社会经济不断发展，城市范围和人口不断增加，用水量也越来越大，水供需矛盾日益突出，水资源短缺已成为制约德州市经济社会可持续发展的重要因素。

2 深层地下水超采区状况

《山东省地下水超采区评价》结果表明，德州深层承压水超采区包括全市各县市区，水资源二级区均为徒骇马颊河，总面积10 356 km2，年均实际开采量11 746 万m3[4]。发生地面沉降范围包括德州市的德城、武城、平原、陵县、宁津县市区和河北省的吴桥、景县的部分地区，其中德城区由于地下水开采强度大，地面沉降幅度大，地面累计沉降量在498～936 mm，形成了以市区西北部为中心的沉降盆地，最低点在国棉一厂、针织厂、热电厂、张庄附近，累计沉降量802～936 mm；以平原县城为中心形成了一个小的地面沉降中心，累计沉降量332～359 mm；其余地区的地面沉降量较小，累计沉降量231～400 mm。德州深层承压水超采区治理范围为德州市所有县市区，总面积10 356 km3，需压采水量11 746 万m3，超采区范围及治理范围如图1所示。

图1 德州市深层地下水超采区范围及治理范围

3 深层地下水超采形成原因

3.1 资源性缺水严重

德州市水资源先天禀赋不足，多年平均降水量仅为561.6 mm，位列全省倒数第二，水资源总量为11.53 亿m3，其中可利用量仅为8.34 亿m3[5]；人均水资源占有量和亩均水资源占有量均不足全国平均的10%，属于极度缺水地区。德州市外调水引黄指标水9.77 亿m3，据统计2010—2019 年10 a 全市平均年引黄量15.1 亿m3，年均超引5.33 亿m3。2020 年12月，水利部将德州市列为黄河干流水资源超载区，要求对水资源超载区暂停相应水源的新增取水许可审批，水资源超载区的治理和引黄水量的压减将进一步加剧德州市水资源的供需矛盾。

3.2 长江水利用程度不高

德州市每年引江指标水2 亿m3，实际消纳量不超过3 000 万m3。其原因主要有：①南水北调配套工程不到位，目前仅德城、武城和夏津少量使用长江水，陵城、平原、宁津、庆云和乐陵5个县市区配套工程不完善，无法利用长江水，而配套工程投资巨大，地方财政无力承担。②长江水价格太高，德州主城区生活用长江水水费是黄河水的10倍，市自来水厂虽已批复许可长江水2 114 万m³，但一直未用，实际全部使用黄河水。如强制使用长江水，居民水费将会大幅增加，如按黄河水水价给市自来水公司供水，巨大的差价地方财政难以补贴。

3.3 城镇快速发展引发的需水量增加

德州市形成的超采区以德城区及各县市区城区为漏斗中心，与2010 年城镇人口相比，人口增长30%左右。随着当地经济社会的发展，全市工业生产、公共事业和居民生活用水不断增加，加上地下水具有经济、方便、保障率高的特点，因此产生了大规模开采地下水的情况。

3.4 农业灌溉用水量巨大

德州市是农业大市、产粮大市，近年来以占全省3.6%的水资源量灌溉了占全省8.2%的耕地，生产了占全省17%的粮食，对全省粮食安全作出了重要贡献。连年的农业丰收耗用了德州市近80%的用水总量指标。虽然德州市采取了灌区续建配套和节水改造、高标准农田灌溉项目建设等多项工程措施，提高了农业灌溉水有效利用系数，每年节约农灌水量3 亿m3以上，但德州市作为我国北方土壤盐碱化和次生盐渍化分布最典型的地区之一，农业灌溉必须每年通过1～2次大水压碱，才能保证农业丰收。

4 深层地下水超采区治理情况

4.1 自备井封停管理工作有序深入推进

印发《德州市南水北调一期工程受水区地下水压采实施方案》和《德州市地下水超采区综合整治实施方案》，对地下水超采治理进行了全面规划部署。2017 年，地下水超采区综合整治被列为市政府督导的一项重要任务。财政、国土、水利等5部门出台了《关于严格规范地下水开采管理的通知》，基本遏制了盲目开发建设现象的发生[6]。

4.1.2 加大投资，严格管理

投资建设50 眼地下水位观测井，并接入水资源综合管理信息平台，实现对全市深层地下水水位远程监控；建立地下水综合整治工作月报和通报制度，督导地下水综合整治工作的开展；建成德州市自备井备案信息系统，使所有封存机井信息均可在该系统实时查看。管理制度和信息平台的不断完善，实现了对全市取用地下水水量、水位和自备井封停后续管理的精准监控和精细化管理。

4.2 替代水源供水保障能力全面快速提升

4.2.1 水网工程体系持续健全完善

2018年以来，全市累计完成投资160亿元，是过去10 a投入的总和。全市累计清淤骨干河道261 km，除险加固24座病险水闸水库，新建堤顶道路111.2 km，疏浚衬砌田间沟渠2 225 km，新建、改造建筑物2 032座，打通了全市灌排“主脉络”。南水北调干线和续建配套工程完成投资46亿元，已累计调用长江水1亿m3。

4.2.2 实施城乡供水一体化

2.2.3 仪器设施 由于特殊治疗监护需求，ICU室内放置的多种抢救设备和安放在患者周围的许多陌生管道、约束设备、仪器导线等都会给患者一种受拘束的感觉，使其产生恐惧、焦虑的心理反应。

按照“兴建平原水库，置换地下水源，确保饮水安全”的思路，共建成平原水库18座（总库容3.1亿m3）、万t以上集中供水厂19座，铺设供水主管道2.6万km，全市城乡供水一体化率达到99%。

4.2.3 充分利用非常规水

目前，全市共有污水处理厂31 座，日处理能力达到1 164 万t，污水集中处理率达到97%。投资7.43亿元，建成总面积达1 174 hm2的16处湿地净化工程，日处理净化能力达99.75 万m3。新建、治理坑塘10 243 处，蓄水容积2.6 亿m3，雨洪资源利用率显著提升[7]。

4.2.4 节水型社会纵深推进

持续实施潘庄、李家岸灌区续建配套与节水改造工程，潘庄灌区成为全国首个灌区“量控一体化”示范基地，并被评为全国首批8个“灌区水效领跑者”之一。11 个县市区全部列入全国小农水重点县，累计建成高标准农田18.2 万hm2，约占全市农田面积的30%，成为全国一面旗帜。成功创建平原、乐陵、陵城、禹城、夏津、齐河、德城7个国家级县域节水型社会建设达标县和200 多家节水载体，实现了节水载体多样化和社会节水行业全覆盖。自此，黄河水、长江水、非常规水3 种水源配置不断优化，水资源利用效率不断提高，供水安全保障能力全面提升。

4.3 地下水修复保护力度持续加大

4.3.1 划定生态红线

结合建设京津冀南部生态功能区，将南水北调沿线范围划入生态红线，红线区内禁止一切与保护无关的建设活动。

4.3.2 加强水污染防治

积极开展集中饮用水水源地保护，严格落实饮用水水源地日常监管工作，各水源地均设立了界标、交通警示牌和宣传牌，全部实现了一级保护区封闭管理，保障饮用水水源地水质达标率100%。

4.3.3 全面实施河湖长制

在全省率先全面建立市县乡村四级河长体系，设立各级河长7 374名、湖长197名，“河长+警长+网格员”日常管护机制成为全省标杆。先后开展“清河行动”“清四乱”及“深化清违整治、构建无违河湖”专项行动，累计清理河道1.2万km以上，查处“八乱”行为9 000余件，河湖水域岸线管理保护和河湖水域岸线综合治理工作成果显著。

4.3.4 河湖水质有效改善

编制《采取闸坝联合调度保障生态补水及生态基流工作方案》，利用城区现有河道、三干流及引徒、引卫跨流域连通水系，科学调配水源，促进了全市水系循环。全市年均引调黄河水14亿m3，各级闸坝每年汛期拦蓄利用雨洪水2 亿m3，在本地水资源极其匮乏的前提下，有效保障了河湖生态水量，维护了河湖生态健康。全市年均治理水土流失面积25 km2以上，因地制宜建设沿河生态湿地，累计建成各类水利风景区16处，其中国家级6处、省级10处，有力推动全市水体生态得到有效改善。

5 深层地下水超采区治理成效

5.1 深层承压水水位持续上升，水生态明显改善

自深层超采区综合治理工作开展以来，德州市深层承压水水位持续上升。为全面推动地下水超采区治理效果，2020 年水利部印发了《水利部关于开展全国地下水超采区水位变化通报工作的通知》（水资管〔2020〕173 号），对全国21 个省份涉及123 个地级及以上行政区地下水超采问题进行通报。地下水超采区水位变化通报更加直观、科学地反映出超采区治理的效果。2020 年第2—4 季度及2021 年第1季度全国地下水超采区水位变化通报显示，德州市深层承压水水位上升2.12、0.09、0.97和0.76 m，平均水位上升0.99 m，治理效果十分明显。

5.2 工业供水有了新保障

德州城区现有供水管道7条，总长120 km，日最大供水能力可达106 万m3，可同时向三水厂、四水厂、华鲁恒升、华能电厂、天衢工业园输水，仅三水厂、四水厂就铺设公共供水管网960 km，实现了水网互联互通，基本满足再造一个“新德州”的需水要求。陵城区投资3.07亿元，建成年调蓄水量2 106万m3的新隔津河水库，另外投资5 000万元兴建了工业供水水厂，铺设供水管网53 km，覆盖开发区90%用水企业，改变了依靠地下水的单一供水局面。

5.3 社会效益明显

通过大力开展地下水超采区治理宣传教育工作，赢得了群众对工作的理解和支持，营造了全社会共同关注、支持地下水压采的舆论氛围，有力推进了工作的顺利实施。目前，全市水资源配置更加优化，取水许可审批管理更加规范，节水型社会建设纵深推进，深层地下水水位下降幅度趋缓，“调、补、蓄、排”的水生态体系日益完善。

5.4 水资源管理体制机制不断创新

在全省率先开展农村生活用水节水试点工作，建立精准补贴和奖补机制，保障供水工程良性运行，促进农村节水。全面推行农业水价综合改革，全市累计改革面积达到47.1 万hm2，约占农田总面积的3/4。深入实施水资源费改税，全市共注册取用水户961 家，累计核定水量6.5 亿m3，累计缴纳水资源税5.1亿元，超采区内取水水资源税标准比原水资源费标准提高了3 倍以上，明显遏制了地下水开采。宁津县是山东省3 个水权水市场制度建设试点之一，“互联网+水权交易+阶梯水价”模式成为全省学习标杆，得到国家发改委充分肯定。齐河县是全国首个引入社会资本试点，乐陵市、陵城区、武城县、平原县是农田水利设施产权制度改革及创新运行管护机制试点，禹城市是全国农业水价综合改革试点，这些地区的改革都取得了成功。

6 深层地下水超采区治理目前存在问题

6.1 剩余压采量小，压采难度大

自德州市深层地下水超采区治理工作开展以来，本着“能封尽封、加速治理”的原则，在全市城区和公共供水管网覆盖范围之内达到封井条件的深井已基本封停。截至2020 年底，德州市深井累计压采量是压采方案计划的189%，压采方案计划2025 年底深层地下水压采任务全部完成；压采任务总量1.17 亿m3已压采1.13 亿m3，完成总任务量的96%。单从任务量上看剩余压采任务很少，2021—2025 年仅占总压采任务的4%，但是从各县市区反馈和实地调研情况来看，剩余的深井很多处于管网尚未覆盖到或者管网供水能力存在不足或供水不稳定的状态，封井难度较大，属于深层地下水压采的“硬骨头”，很难解决。即使公共管网已覆盖的区域，由于很多企业离公共供水管网还有一段距离，存在打通“最后一公里”的困难，比如资金问题。受新冠疫情的影响，很多企业的经济效益大幅下降，靠企业自身投资难度较大。由于市县财政实力较弱，资金投入不足，造成置换水源工程、供水管道工程建设进度缓慢，影响了地下水井的封停进度。

6.2 水源紧缺，无水源可置换

德州市十年九旱，水资源极其匮乏。2020 年，水利部印发《关于黄河流域水资源超载地区暂停新增取水许可的通知》，将德州市列为黄河干流水资源超载地区，要求暂停以黄河水为水源的新增取水许可审批。当地水资源的严重匮乏和黄河水超载加剧了德州市用水供需矛盾，对于地下水压采工作最直接的影响是无水源可置换，后续地下水压采工作推动压力较大。

6.3 缺乏地下水超采区动态评估机制

《德州市地下水超采区综合整治实施方案》是2016 年经德州市人民政府批准印发的，该方案以第一次全国水利普查地下水取水井专项普查成果、取水许可台账及县市区取水许可发放等资料为主要基础资料，而地下水超采区划定情况则以《山东省地下水超采区评价》（2013）成果为主要依据。一方面，基础资料和依据资料距离现在较为久远，对目前的地下水超采情况判定可能存在一定偏差；另一方面，经过4 a的地下水超采区治理，地下水超采情况已有很大改善，但是目前尚未有最新的超采区评定资料，无法科学精准反映出目前的超采区实际情况，影响了全市超采区治理工作的开展。

7 几点建议

7.1 加大工程投入

建议上级考虑到地方实际加大对德州市深层承压水超采区治理的资金支持，帮助地方水源置换工程打通“最后一公里”，确保“十四五”期间全面提前完成深层地下水超采治理任务，持续改善地下水环境。

7.2 科学制定引黄指标

黄河水在保证一定入海生态流量的前提下，多余的水量应再进行科学调配，适当增加沿黄地区应急水量和生态水量指标。同时，可根据丰枯年份不同对引黄指标实行弹性管理，在丰水年适当增加引黄指标，涵养地下水源，真正达到高效利用黄河水、造福沿黄人民的目的。

7.3 降低长江水水价

建议降低长江水水价，目前德州市长江水利用率较低，除去工程原因无法使用的因素，即便是通水的德城区、武城县、夏津县3 个县市区，由于长江水水价过高（例如，德州中心城区用于生活用水的长江水水价是黄河水的10倍），加之地方政府财政紧张，确实难以大范围推广利用。

7.4 建立地下水超采区动态评估机制

建立地下水超采区动态评估机制，精准反映超采区治理情况和现状，有效指导地下水超采区的治理工作。建议尽快开展最新的地下水超采区评价，对各地超采情况重新识别和认定，全面摸清地下水超采范围和面积、超采程度、超采原因等问题。建立超采区定期评估机制，定期对超采区进行评估，将评估结果与超采区治理工作相结合，真正起到指导超采区治理工作的作用，全面提高超采区治理成效。