杜青輝 宋全香
(河南省水利勘測設計研究有限公司,河南 鄭州 450016)
河南省以全國1/70的水資源量,養活了全國1/14的人口,生產了全國1/10的糧食,支撐了全國1/18的經濟總量,在全國經濟社會發展中占有十分重要的位置。為滿足日益增長的經濟社會用水需求,一些區域不得不大規模開采地下水,造成地下水位持續下降,引發地面沉降、地裂縫、地下水水質污染等一系列環境地質問題,嚴重危及城鄉供水安全和生態安全。本文在分析地下水開發利用現狀及超采狀況的基礎上,提出治理目標及強化節水、水源替代、強化監管等治理措施,對強化地下水管理與保護,落實最嚴格的水資源管理制度,促進地下水資源的可持續利用具有十分重要的意義。
河南省多年平均水資源總量為403.53億m3,其中地表水資源量302.66億m3,地下水資源量196.00億m3,地表水與地下水重復計量95.13億m3。淺層地下水可開采量99.00億m3,廣泛分布于一般平原與河谷平原、山間盆地及黃土丘陵區,具有埋藏淺、補給快、儲存條件好、富水性強、易于開采等特點,是目前全省地下水資源開發利用的主要對象。20世紀50—60年代,河南省地下水開采量一般不超過40億m3,開采程度較低。20世紀70年代以后,全省開發利用地下水的規模迅速擴大,90年代開采量突破100億m3。進入21世紀,隨著社會經濟的發展,用水量急劇增加,地下水開采量有增無減,2001—2018年河南省地下水平均開采量達128億m3,地下水源供水占總供水量的58.0%,地下水已成為全省主要的供水水源,在支撐工農業生產,滿足城鄉居民生活用水方面發揮著重要的作用。河南省歷年地下水開采情況見圖1。

圖1 河南省地下水開采歷程
a.地下水超采,地下水位下降。自90年代以來,河南省地下水開采量超過其可開采量,尤其是2013年超采量高達40.3%。由于長期持續超采地下水,造成地下水位持續下降(見圖2),其中淺層地下水位持續下降的區域主要分布在安陽、鶴壁、濮陽、新鄉等豫北平原,水位埋深下降速率一般為0~0.8m/a,深層承壓水水位埋深下降以鄭州市城區、開封市城區、商丘市城區以及永城市城區較為明顯,尤其是鄭州市下降速率達1.5~6.9m/a。據調查,豫北安鶴濮超采區中心水位埋深達43.1m;溫孟超采區中心水位埋深27.3m;50年代鄭州市城區火車站以南區域為中深層地下水自流區,水頭最高處可達地面以上15m,目前水位急劇下降,承壓水漏斗中心埋深超過110.0m。

圖2 河南省歷年地下水位埋深變化
b.地下水超采引發環境地質災害。地下水超采破壞了地下水及其賦存介質天然狀態下固有的補給、徑流和排泄之間的平衡關系,使地下水位不斷下降,造成地面沉降、塌陷、裂縫等環境地質問題[1]。據監測,濮陽市因長期超采,累計地面沉降量已達57mm,沉降區面積達140km2;許昌市由于開采中深層地下水,導致地面沉降,1957—1989年最大沉降量達277mm,全市地面沉降面積達54km2。近年受全球氣候變化影響,水資源短缺形勢日益明顯,地下水開采規模不斷擴大,由于地下水不合理開發引發的環境地質問題也有進一步發展和擴大的趨勢[2]。
根據河南省水利廳2014年12月發布的《河南省地下水超采區評價報告》,全省超采區總面積44393km2。其中,淺層地下水超采區面積14195km2,深層承壓水超采區面積27996km2,喀斯特水超采區面積5471km2,重疊區面積3269km2,涉及鄭州、開封、商丘、新鄉、安陽、濮陽等15個地級市70個縣(區)。超采總量達11.11億m3,其中,淺層地下水超采區超采量為4.20億m3,深層承壓水超采區超采量為4.93億m3,巖溶水超采區超采量為1.98億m3。具體見表1。

表1 河南省地下水超采區范圍及超采量
在河南省地下水超采區及超采量評價的基礎上,綜合考慮替代水源條件、超采程度等因素,劃定全省地下水禁采區面積279km2,限采區面積929km2,主要分布在鄭州市城區、開封市城區、商丘市城區及永城市城區。
a.節水優先、嚴控消耗。全面推進各領域、各行業節水。把水資源作為最大的剛性約束[3],嚴控高耗水產業和高耗水種植業發展,把水資源消耗總量和強度降低到合理水平。
b.多方開源、綜合施策。充分挖掘已有蓄引提調工程能力,科學調度當地水和外調水,多渠道增加水資源供給。多措并舉、因地制宜、突出重點,減采、置換、入滲增補相結合,全面壓減地下水超采量。
c.改革創新、完善機制。綜合運用行政、市場、法治、科技等手段,推進地下水超采綜合治理。深化水資源稅和農業水價綜合改革,完善水價機制,建立水權水市場,促進水資源節約和高效利用。健全地下水利用和保護管理制度,建立地下水超采治理的長效機制。
d.落實責任、嚴格考核。地方各級政府履行地下水壓采壓實責任,層層落實。把地下水綜合治理納入領導干部政績考核評價體系,實施最嚴格的考核問責。國家有關部門加強指導監督,加大支持力度,共同推進地下水治理取得積極成效。
到2025年,全省地下水超采量減少5.28億m3,壓采率達到48%。城區淺層地下水基本實現采補平衡,深層水超采狀況得到有效改善,南水北調受水區和地下水禁采、限采區作為重點壓采對象。
到2035年,全省地下水超采量減少9.25億m3,壓采率達到83%。平原區超采區淺層地下水基本實現采補平衡,深層承壓水除農村飲水安全工程及特殊行業需求外,有替代水源條件的深層承壓水開采戶均為壓采對象,原則上停止開采。
實施國家及省級節水行動,大力推進各領域節水。積極發展噴灌、微灌、低壓管灌等高效節水灌溉形式,推廣農藝節水措施,深入推進工業和城鎮節水,提高水資源利用效率和效益。在各領域、各地區全面推進水資源高效利用,在地下水超采地區、缺水地區等率先突破。
a.推進農業節水增效。發展農業節水灌溉,優化調整農作物種植結構。各地根據實際情況,實施噴灌、微灌、滴灌、低壓管灌、水肥一體化等技術,提高地下水利用效率,減少地下水開采量。
b.加快工業節水減排。各用水企業及時更新、改造節水工藝和設備,實行水循環利用和分質供水,特別是造紙、化工、發電、冶金等高耗水工業,實行耗水定額管理,對超過取水定額標準的企業分類分步限期實施節水改造。
c.加強城鎮節水降損。推廣節水新技術、新工藝和新產品,提高節水器具使用率。加快實施供水管網改造建設,降低供水管網漏損率,深入開展公共領域節水。完善運行監督管理制度,建立漏損管控平臺。
充分利用南水北調、黃河、引江濟淮等外調水以及挖掘當地地表水潛力,將地下水超采嚴重,尤其是開采使用深層承壓水的地區置換為地表水[4]。
a.用足用好外調水。外調水指從外省調入河南的水量和可利用的過境水,主要為南水北調水和引黃水。
南水北調中線工程的建成通水對改善受水區水資源條件、提高城市供水保障程度發揮了積極的作用,同時也是替代地下水供水的重要水源。河南省南水北調分配水量為29.94億m3,截至2020年5月,全省受水區累計引水量103.00億m3,壓采地下水4.00億m3。為用足用好南水北調水指標,對省轄市分配指標有結余的,在保障原有受水區用水安全的前提下,適當擴大受水區范圍;城區用水指標有結余的,通過城市公共供水管網延伸,連通周邊鄉村供水水廠,實現城鄉供水一體化,利用南水北調水置換地下水。
國家分配河南省的黃河用水指標為55.40億m3,其中干流35.67億m3,支流19.73億m3。引黃供水區范圍包括13個省轄市和濟源示范區,總面積為10.23萬km2。結合現有引黃用水情況,充分利用黃河干、支流和已建、在建、擬建大中型引黃灌區,加快推進黃河引水工程和引黃調蓄工程規劃建設,實施引黃涵閘設施提質改造,建設一批移動提水泵站,疏浚灘區引水干渠,挖潛現有工程供水能力。在保障原有取用水戶用水權益的前提下,加快城鄉集中式飲用水地下水水源置換。
b.充分挖掘當地地表水。在豫南地表水相對豐富地區,推進河湖清淤工程、水系連通工程及污染防治工程建設,提高地表水水質,充分挖掘地表水供水潛力,加大地下水源置換力度。在豫西山丘地區,集中修建一批中小型水庫工程,重點在豫西、豫北區建設集雨水窖、水池、水塘等小型雨水集蓄工程,提高當地地表水開發利用量,減少地下水開采量。
考慮補水水源、入滲條件、地下水補給效果等因素,實施河道疏浚、水系連通、坑塘整治等工程,為生態補水和地下水回補提供穩定、清潔的輸水廊道。同時根據當地水、外調水、中水等水源條件,通過多水源聯合調度,在保障城鄉生活生產正常用水的前提下,對完成清理任務的河湖實施生態補水。
為進一步加強對地下水超采區的監控管理,增加超采區范圍內的監控井密度;結合全省最嚴格水資源管理監控體系建設,建立監控中心和多級監控系統平臺,健全地下水開采量和水位動態監測網。規劃在超采區內的城市公共供水水源井、企事業單位自備井、農業灌溉和農村生活開采井,安裝IC卡水表、普通水表等,2025年地下水井計量設施安裝完成率達50%,2035年前全部實現計量。
以貫徹最嚴格水資源管理制度為主線,從制度與政策、經濟機制及水價調節、監督與評估等方面,提出實施的管理措施[5]。
a.加強地下水管理。對于禁采區和限采區,除應急供水外,嚴禁新鑿取水井。對已批準開采地下水的用戶,應根據超采程度逐步核減地下水開采總量和年度取水指標,逐步實現地下水采補平衡;對城市供水管網覆蓋范圍外且無替代水源的,應加強日常監督管理,嚴控新增取用地下水。
b.完善管理配套法規。通過制定地下水管理法規及配套相關規章,細化地下水管理制度和政策措施,明確監管責任,強化法律責任,為地下水保護和地下水壓采提供法律保障。盡快制定公共供水管網覆蓋范圍內的自備水井的封井方案,明確市、縣地下水壓采工作責任,出臺地下水管理辦法、地下水壓采管理的配套政策,增強地下水壓采政策的可操作性和執行力。
c.健全水價改革機制。嚴格定額管理,計劃指標考核,實行計量收費和超定額、超計劃累進加價制度,促進節約用水;建立健全水權制度,開展水權確權登記試點,探索多種形式的水權流轉方式;積極推進農業水價綜合改革,積極推廣水價改革和水權交易的成功經驗,建立農業灌溉用水總量控制和定額管理制度,加強農業用水計量,合理調整農業水價,建立精準補貼機制[6]。
d.加強宣傳教育。充分利用電視、廣播、報刊、網絡等媒體,大力宣傳地下水壓采及超采區治理的重要意義。正確引導社會輿論,不斷強化企業實施地下水壓采的責任意識,不斷提高公眾對保護地下水的認同感和參與地下水壓采工作的積極性、主動性。大力開展地下水超采治理教育宣傳工作,加大對各地典型經驗、工作成效的宣傳報道力度,營造人人關心、支持、參與地下水超采區綜合治理的良好氛圍。
地下水超采治理是一個系統工程,需要多方參與,多措并舉,相互配合,共同發力[7]。在新的治水思路下,因地制宜,分類施策,通過采取加強高效節水、實施水源置換、增加地下水補給、嚴格地下水管理的“節、換、補、管”綜合治理措施,解決地下水超采、城鄉飲水安全、生態環境等問題,逐步實現地下水采補平衡、水生態環境有效改善、城鄉飲用水供水安全提升,為生態文明建設和經濟高質量發展提供保障。