西班牙為實施水框架指令確立地下水基線條件

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1 概述

對世界大多數地區而言，地下水資源通過用于農業灌溉，對社會經濟發展具有十分重要的作用，但同時又會導致地下水位明顯下降。2000年的歐盟水框架指令要求歐盟國家重新制定水資源規劃，并要求在2015年以前，最遲在2027年以前，實現包括地下水、地表水、沿海水域及過渡水域在內的全部水體達到良好狀態。

水框架指令要求歐盟國家在水資源及其利用現狀等相關資料的基礎上，制定詳細的流域管理規劃(RBMP)，并明確了規劃的指導方針。在西班牙，流域管理規劃是經國王批準的法律文件，它包括水資源保護的基本原則，并為水權管理提供依據。流域管理規劃基于已確認的水資源管理系統，包括法律條款、水權管理、規劃流程、水資源支撐能力等，這些管理系統為指令的發展提供了嚴謹的框架。

西班牙的水文狀況差異較大。由于大部分領土位于半干旱地區，旱災頻繁，所以在過去的50 a,地下水成為西班牙重要的戰略性資源，它支撐著西班牙的城鎮、工農業生產及其他經濟和環境用水。因此，充分認識地下水資源的作用，對制定健全的水政策具有重要的意義。對特殊含水層開展研究，對于收集高精確度的數據和了解當地地下水動態意義重大。同時，開展全國性的地下水資源研究，有助于決策者、實踐者和科研人員了解地下水問題的狀況，并有助于其從大局角度審視地下水問題。

2 地下水資源評價

歐盟水框架指令要求成員國開展一系列行動和研究，針對每一個流域分區來細化流域管理規劃。管理規劃的主要內容為：

第1～4部分是流域管理規劃的基線研究；第5部分是規劃目標；第7～8部分是實現目標需要采取的措施；第9～11部分為規劃進程。本文主要研究規劃第1～4部分的內容及實例研究。

西班牙的水資源管理可以劃分為以下4個等級，即中央政府、地區、直轄市和用水戶。

在國家層面上，當前有水務職能的部委主要有農業部、食品及環境部。它們主要負責起草國家規范、闡釋國家水文規劃、協助流域管理機構做好流域管理規劃、向歐盟委員會匯報水框架指令執行情況，以及確保跨界流域的國際協調問題。

(1) 中央政府就其管轄范圍內的流域分區，即跨區流域，明確了流域管理規劃之細化工作的指導方針，區級的水管理機構具有一定的自主權利，因此，可以在指導方針下研究其自己的方法對策。如此可以豐富、細化流域管理規劃，有時候區級的水管理機構就是某些方法的開創者，但這也會增加方法的差異性，降低流域分區基線研究的可比性。另外，即使是跨區的流域分區，流域管理機構也會根據流域的實際狀況來執行和適當調整中央政府的指令。

(2) 自治區之間及自治區與中央政府之間就水相關問題的矛盾會嚴重影響規劃的內容。比如，雖然已超過截止時間2009年6月，但目前仍有3個流域(即塔霍河、塞古拉河和胡加河)的管理規劃未公開發表以接受共公咨詢。其主要原因是對規劃的基線數據存在爭議，且直至目前，仍沒有找到能夠得到相關各方都認可的解決方案。

(3) 用水戶非常關心對水體當前和未來狀態的界定，因為這種界定意味著其經濟活動用水是屬于限制性或是可用性。因此，用水戶積極游說水務管理局，尤其是灌溉部門和水力發電部門，就是為了確保其觀點在歐盟水框架指令實施過程中得到重視。

(4) 在土地利用監測方面，自治區政府具有大部分權利，其中包括對西班牙的主要用水戶——灌溉農業的監測。因此，各區的優先權和可利用的財政資源，決定著其土地利用監測頻率及監測數據的準確性，同時，這也是從源頭控制水污染的依據。

3 地下水資源特征

確定地下水基線，首先應從水文地質角度確定基本管理單元及其特征。在西班牙，自1985年水法通過以來，水文地質單元(HU)一直是基本的地下水管理單元，如今將改為地下水體(GWB)。地下水體包含一個或多個含水層，這些含水層中的水具有一些共同的特征或面臨著相似的問題——水質或水量。與以往的411個HU相比，歐盟水框架指令在規劃過程中共劃分了744個GWB。在面積方面，西班牙國土面積為50.599 2萬km2，HU涉及其疆域的1/3，即17.5萬km2，而GWB覆蓋了全國領土的2/3，約35.5萬km2。增加的數量部分源于當地所計含水層的增加。

在流域管理規劃中，地下水資源評價的重要內容是地下水儲量和地下水的可利用量。前者重在水文變量序列的計算，后者的評估則是基于可再生水資源量的計算。

2008年，西班牙農業部頒布的水文規劃規范，為流域管理機構進行地下水評價提供了統一的指導方法。然而，其強制性的適用范圍僅限于跨區流域，且即便在這些流域，對其中某些指導方針的闡釋也不盡相同。

西班牙全國地下水資源可利用量大約為25.8億m3/a，這就意味著有相當一部分的水資源被共享。因為西班牙每年有38億m3的水庫的蓄水量被消耗，而在過去的10 a里,年均地表水資源量只有23億m3左右。

歐盟水框架指令已將地下水保護的重點由單純滿足用水需求，轉向為同時還要實現良好的水體狀態，并且還要保護相關的水生態與陸地生態系統。

盡管在很多情況下，僅考慮水量并不能反映將來中長期所面臨的真實挑戰，但長期以來，西班牙仍是對水量問題關注較多，而對地下水水質惡化問題卻考慮不足。水框架指令要求在地下水保護中，應同等看待水質和水量，并強調二者是密切相關的。實際上，水框架指令要求成員國對地下水的化學狀態和水量狀態都應進行評價。

根據最新的歐盟水框架指令文件，當前西班牙744個GWB中，有413個(占55%)滿足水體狀態良好的要求，有22個(占3%)尚在研究中。預計到規劃截止的2027年，將有590個(占80%)GWB可以滿足水體狀態良好的要求，且有33個(占4%)GWB設置了略低的目標條件。對剩余的121個(16%)GWB，由于資料不足，尚不能預測其在2027年能否實現水體狀態良好的目標。

硝酸鹽污染是造成地下水水質不達標的主要原因：目前有309個GWB處于較差狀態，有273個(約占88%)達不到水質標準。同樣，為33個GWB設置略低的目標條件以實現其在2027年達標，也是出于對水質問題的考慮。

這些數據并不是最終成果，因為大部分流域分區還沒有研制出其最終的流域管理規劃。另外，對某些情形下的GWB數量還存在爭議，畢竟對GWB的大小既沒有下限也沒有上限的約束。因此，如果采用較差狀態下的GWB數量作為表征所面臨挑戰的指標，GWB的分解和聚合程度將會使結果偏離實際。問題的嚴重程度取決于污染的程度——根據污染的程度或性質，主要是通過如何確立超采問題及其解決的難易程度，或通過水質與水量之間如何相互作用，有時候借助于若干參數，會使問題的嚴重程度加倍。狀態分類的最終目標是通報地下水的管理決策，然而，最重要的是對GWB的空間定位和特性描述，因為這將決定流域管理規劃所擬定的對策措施。

4 地下水利用

歐盟水框架指令研究成果顯示，如今西班牙地下水的總需水量估計為7億m3/a。這意味著，地下水的需水量占西班牙總需水量(31.5億m3/a)的22%，而在10 a前,西班牙地下水需水量的估算值僅為5.5億m3/a。

在西班牙的25個流域分區中，位于干旱地區7個分區的地下水的需水量，占了地下水總需水量的80%以上。按絕對量計算，地下水開采量最大的是胡加河流域，其年開采量為1.6億m3；其次是杜羅河和瓜達基維爾河流域，年開采量接近1億m3。相對于流域分區總開采量來說，其中超過40%集中在加那利群島和巴利阿里群島、胡加河流域和安達盧西亞地中海盆地。

總的來說，農業是西班牙地下水的主要用水戶，其用水量約占地下水總用水量的73%。相反，生活用水(包括與城市用水密切相關的工業用水)量和工業用水量，僅分別占地下水總用水量的21%和6%。然而，地下水需水量構成的地區差異較大。在某些流域分區，以及西班牙北部的一些流域分區，其農業灌溉取用的地下水量較小。

5 現實的挑戰

歐盟水框架指令是一套總體的、廣泛的指導方針，決策者可根據各流域的具體情況對其進行闡釋。然而，即便這樣，其實施任務仍然艱巨而復雜。流域管理規劃的一個重要部分是基線的確定，旨在在歐盟水框架指令實施前獲得對現狀的可靠認知，從而為規劃進程設立較為現實的目標。盡管這是一種明智的做法，但全國流域管理規劃顯示，有關地下水資料的不確定性仍是一個重要問題。

就西班牙來說，歐盟水框架指令的實施引起了地下水管理單元由HU到GWB的轉變。地下水體單元是一個備受歡迎的新概念，因為它把長期以來未被計入系統的大量的小含水層考慮在內。但其明顯不足是，在繪制新的含水層邊界時，地下水體并不優于水文地質標準。因此，在某些情況下，由原來的水文地質單元向地下水體單元的轉變是有問題的。

以原來的曼查西部水文地質單元為例，它位于瓜迪亞納河上游。自20世紀70年代以來，地下水超采已造成明顯的地下水位下降，對依賴地下水的濕地生態系統產生了嚴重影響。多年來，西班牙為恢復濕地、限制地下水開采進行了諸多努力。隨著歐盟水框架指令的實施，曼查西部單元被劃分成2個相互獨立的地下水體單元。因此，含水層也沿著一條道路被劃分開。就管理角度來說，既然這兩部分在理論上是相互獨立的，那么將允許道路東邊自由開采地下水，而禁止道路西邊的一切開采活動。盡管從水文地質的角度來看，這種限制并沒有太大的意義。

對于如何根據流域特點來闡釋歐盟水框架指令，西班牙也提供了一些有趣的實例，并顯示出若干相似概念之間的關聯性，尤其是在計算地下水資源的可利用量時。地下水資源可利用量是確定地下水水體水量狀態的一個重要概念，因此，它是指可供給經濟用水的水量。

的確，如果開采量超過了可利用量，則表示水體處于較差狀態，并要實施包括限制用水在內的一系列措施。

分析不同流域分區如何計算其地下水資源“總量”、“可利用量”和“可再生量”非常有意思。在有些流域，是通過水文模型來估算降水的入滲量，以此作為“可再生地下水資源量”；然后，在保護河段周邊地區，根據附加要求，取“不低于10%的地下水資源可再生量”作為“地下水資源的可利用量”。另外，有些流域管理局則采用了“天然地下水資源總量”的概念，這既要考慮相鄰地下水單元之間水的橫向流動，還要考慮所謂的“拒絕補給水量”，比如，當某個含水層“蓄滿”水以后，將不再接受補給水源。然后，取“天然地下水資源總量”的80%，加上回流量和人工補給量，即為“地下水資源的可利用量”。

巴利阿里群島流域規劃是將“潛在的地下水資源量”當做降水滲流量，并將2006年含水層的含水量直接作為“地下水資源的可利用量”，而這一數據是由需水量估算得來。瓜達基維爾河流域的規劃稍有不同，它將“可再生的地下水資源量”視為含水層的凈補給量，且不減去流向相鄰地下水體單元的地下徑流；除了某些特別要求為50%的GWB外，“地下水資源的可利用量”規定為“可再生量”的80%。由于差異較大和水文情勢不同，對所有流域設定這些百分比準則明顯過于武斷。另外，忽略流出的地下水徑流，實際上會使可利用的地下水資源量估算過大。這就提出了一個尺度問題——GWB、含水層、GWB組合、整個流域，這些均取決于決策者想在多大程度上保護含水層及其相關生態系統。

確定取水量所面臨的難題是，所有的規劃都是先將地表水和地下水分別計算，然后得到總水量，然而，地下水的實際情況通常要復雜得多。用水戶的用水方式通常是綜合性的，他們會根據取水難易、成本、水質和取水時間來綜合選取可利用的水資源。例如，塞古拉河流域卡塔赫納市的農民，就是綜合利用了地下水和塔霍河流域的外調地表水。由于旱季調水量受限，農民就抽取地下水來補充地表水源的不足。因此，在旱季，地下水占了農業灌溉用水量的70%，而在雨季，則僅占30%左右。其原因在于對用水戶來說，外調水水質更好，且價格便宜。由于外調水的價格并沒有反映其真實成本，低廉的水價歪曲了人們對經濟因素的考慮。

結合水資源情況和壓力狀況，提出了地下水水量狀態的概念。根據IPH的表述，當地下水開采指數大于0.8，同時地下水水位明顯下降時，可以認為GWB單元處于較差的水量狀態。然而，這一標準并未在所有流域統一執行。例如，埃布羅河和杜羅河流域完全遵照了上述標準，而在瓜達基維爾河和胡加河流域，當上述標準中的2個條件至少有一個滿足時，即認為GWB單元處于較差的水量狀態。

在水質方面，確立基線所面臨的主要挑戰是對當前監測參數的綜合。針對面源性污染，西班牙已經實施了大量的監測工作，其中大部分與含水層鹽堿化、農用化學品使用過量、城鎮和工業污染物有關。由于歐盟水框架指令沒有對地下水中的農藥濃度設立標準限值，因此，研究中大部分信息可根據研究區情況獲得。據歐洲環境署統計，在歐洲，西班牙是單位面積上農藥用量最高的國家之一。鑒于此，西班牙開展了一系列的研究。對加泰羅尼亞地區的不同含水層開展了調查，結果顯示，85%的含水層都受到了農藥污染。同時，地下水試樣中，有25%超出了飲用水標準。另外，根據相關研究人員的檢測，地中海沿岸普遍存在農藥污染。

在城鎮和工業污染方面，也應注意同樣的問題，包括新興污染物。事實上，大城市的地下水水質監測呈完全缺乏狀態，如馬德里，這就意味著在評價城鎮和工業可能的威脅方面，還有進一步提高的空間。在影響范圍方面，通常假定點源污染小于面源性污染。由于官方監測網密度較低，污染物局部排泄或其他問題的發生難以被檢測到。

這引起了對地下水監測網的總體考慮，并已根據歐盟水框架指令將其加密。例如，2002～2009年，9個跨流域分區的測壓點數量已由831個增加到2 200多個，總投資超過了6 500萬歐元。然而，新的監測網仍處于建設和擴展中，也就意味著，在流域管理規劃中，對地下水狀態的判斷可能并不準確可靠，尤其是對于新劃分的GWB。樣本點的密度差異較大，這就是說，對有些水體狀態的判斷，其依據的僅僅只是幾個樣本點。對于趨勢分析，監測網也是參差不齊。一些壓力站已經運行了幾十年，且維護不良。另外，還有很多檢測記錄已丟失。這就產生了一系列的嚴重問題，尤其是對于多層含水層系統。相反，對于近期新建的壓力站，由于記錄時間較短，也難以從中得出有意義的結論。當前的經濟危機也迫使水務當局不得不削減監測費用，從而限制了監測網的發展速度。

6 結 語

本文根據歐盟水框架指令規劃進程中的官方報告，概述了西班牙地下水資源及其利用狀況，并重點探討了相關的技術方法。研究結果顯示，西班牙地下水資源可利用量為25.8億m3/a。目前，處于良好狀態的GWB占55%，通過歐盟水框架指令的實施，到2027年,該比例有望提高到80%。然而，因缺乏足夠的數據資料，仍有16%的GWB無法預測其在2027年的水體狀態。水體狀態較差的原因來自水質和污染2個方面，主要是硝酸鹽含量超標和含水層鹽堿化。

根據官方的規劃文件，西班牙地下水的需水量為7億m3/a，占總需水量的22%。可以看出，與之前2000年的官方數據5.5億m3/a相比，地下水需水量有所增加。不足為奇，盡管地下水在某些流域分區的城鎮供水中具有戰略性作用，但最主要的用水戶仍是農業部門，其用水量占地下水總用水量的73%。

所有這些數據都是水資源管理者為實現歐盟水框架指令目標而制定水管理指導方針的基礎資料。然而，應當指出，獲得這些數據并非易事，為了得到與水管理規劃相應的數據，不得不進行折中或簡化。因此，盡管歐盟水框架指令規劃為西班牙地下水資源利用帶來了重大進展，但是現有數據不準確和技術方法在全國范圍內不統一，致使其研究成果必須附帶有嚴謹的闡釋。

在成員國層面上，根據專門技術和可用數據，在闡釋有特定時間和資源限制的流域管理規劃時，已經指定了一些技術方法。自第1次歐盟水框架指令規劃通過審批后，流域管理規劃應每6 a修訂1次，使其成為對第1個規劃周期的成果進行調整和更新的良好契機。鑒于地下水管理實際，本文指出了需要進一步關注的若干問題。