淺談地下水超采區(qū)劃分

（水利部水資源管理中心，100053，北京）

地下水是我國特別是北方地區(qū)重要的供水水源，是保障我國飲水安全、經(jīng)濟(jì)安全、糧食安全和生態(tài)安全不可或缺的戰(zhàn)略性資源。在人口快速增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、我國水資源分布特點(diǎn)及對(duì)地下水自然屬性認(rèn)識(shí)不足等條件的影響下，我國曾一度盲目無序地開采地下水，造成許多地區(qū)地下水超采嚴(yán)重，引發(fā)了一系列生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活造成嚴(yán)重影響，在某些地區(qū)甚至成為制約國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，地下水資源的合理利用與科學(xué)管理受到高度重視，為查清地下水超采狀況，從20世紀(jì)90年代開始我國各地陸續(xù)開展了地下水超采區(qū)劃分工作，并分別依據(jù)1984—1993年、2001—2010年基礎(chǔ)資料完成兩次全國性成果，摸清了不同時(shí)期我國地下水超采區(qū)分布情況，探索和完善了超采區(qū)劃分技術(shù)，培養(yǎng)了專業(yè)隊(duì)伍，為地下水資源管理和超采區(qū)治理奠定了基礎(chǔ)。目前多個(gè)省份已在超采區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，開展了超采區(qū)嚴(yán)格管理和治理工作，并取得一定成效。

一、地下水超采區(qū)的概念

我國相關(guān)法律法規(guī)、政策、文件、技術(shù)成果及文獻(xiàn)中多次提及地下水超采區(qū)，凸顯了對(duì)超采區(qū)的重視。然而許多人甚至專業(yè)技術(shù)與管理人員對(duì)地下水超采區(qū)的概念和界定并沒有非常清晰的認(rèn)識(shí)，給實(shí)際工作帶來困擾。

《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL 286—2003）規(guī)定“地下水開采量超過可開采量，造成地下水水位持續(xù)下降，或因開發(fā)利用地下水引發(fā)了環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害或生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象，是判定地下水超采和劃定地下水超采區(qū)的依據(jù)”?？梢姡瑢?shí)際開采量超過可開采量、地下水水位持續(xù)下降、由于地下水開采引發(fā)了生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題是判定地下水超采的三個(gè)基本要素。超采區(qū)具有絕對(duì)性和相對(duì)性雙重屬性：在某一區(qū)域內(nèi)，只要具備上述要素之一，不管是由于何種原因（如降水量減少等）導(dǎo)致，都稱為超采區(qū)，這是其絕對(duì)性屬性；同時(shí)，在多大區(qū)域、多長時(shí)間內(nèi)發(fā)生超采才可以稱為超采區(qū)則沒有嚴(yán)格的規(guī)定，通常根據(jù)具體工作的精度需求確定，這是超采區(qū)的相對(duì)性屬性。認(rèn)識(shí)超采區(qū)的雙重屬性，對(duì)于超采區(qū)的劃分和管理至關(guān)重要。

要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)某個(gè)超采區(qū)，還必須了解其類型。超采區(qū)按不同的分類方法可分為不同類型：按面積大小，分為特大型、大型、中型和小型超采區(qū)；按地下水賦存介質(zhì)，分為孔隙水超采區(qū)、裂隙水超采區(qū)和巖溶水超采區(qū)；按地下水埋藏條件，分為淺層地下水超采區(qū)和深層地下水超采區(qū)；按超采的嚴(yán)重程度，分為一般超采區(qū)和嚴(yán)重超采區(qū)。不同類型的超采區(qū)劃分可為其精細(xì)化管理提供支撐。

二、地下水超采區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)

以《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》為主要依據(jù)，基于地下水超采區(qū)的概念及判定要素，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和調(diào)整，研究提出了一套地下水超采區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)以評(píng)價(jià)期內(nèi)年均地下水水位變化速率、年均地下水開采系數(shù)、地下水開采引發(fā)的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題為主要衡量指標(biāo)，分別提出了不同類型地下水超采區(qū)的劃分標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)已在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。

1.超采區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)

符合下列條件之一的區(qū)域，劃為超采區(qū)：

①年均地下水開采系數(shù)（實(shí)際開采量與可開采量的比值）大于1.0；

②因地下水開采造成地下水水位呈持續(xù)下降趨勢(shì)；

③因地下水開采引發(fā)了生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題，如地面沉降、地面塌陷、地裂縫、土地沙化、名泉泉水流量衰減、海（咸）水入侵、水質(zhì)惡化等。

2.嚴(yán)重超采區(qū)、一般超采區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)

在地下水超采區(qū)內(nèi)，符合下列條件之一的區(qū)域?yàn)閲?yán)重超采區(qū)，其余區(qū)域?yàn)橐话愠蓞^(qū)：

①年均地下水開采系數(shù)大于1.3；

②淺層孔隙水水位年均下降速率大于1.0 m/a；

③深層孔隙水水位年均下降速率大于2.0 m/a；

④裂隙水或巖溶水水位年均下降速率大于1.5 m/a；

⑤因地下水開采，泉水流量年均衰減比率大于0.05；

⑥因地下水開采引發(fā)了地面沉降，年均地面沉降速率大于10 mm/a；

⑦因地下水開采引發(fā)了地面塌陷且在100 km2面積上的年均地面塌陷點(diǎn)多于2個(gè)，或坍塌巖土的體積大于2 m3的地面塌陷點(diǎn)年均多于1個(gè)；

⑧因地下水開采引發(fā)了地裂縫且在100 km2面積上的年均地裂縫多于2條，或同時(shí)滿足長度大于10 m、地表面撕裂寬度大于5 cm、深度大于0.5 m的地裂縫年均多于1條；

⑨因在沿海地區(qū)開采地下水引發(fā)了海（咸）水入侵，造成氯離子含量大于1 000 mg/L。

三、地下水超采區(qū)劃分方法

1.水位動(dòng)態(tài)法

水位動(dòng)態(tài)法是指以地下水水位下降速率作為判斷指標(biāo)進(jìn)行超采區(qū)劃分的方法。主要是依據(jù)多年地下水水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)在評(píng)價(jià)期內(nèi)的年均水位變化速率，繪制地下水水位變幅分區(qū)圖，再根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)圈定地下水超采區(qū)范圍。

水位動(dòng)態(tài)法是劃分地下水超采區(qū)最直觀的方法，也是實(shí)際工作中被普遍認(rèn)為最可靠的劃分方法。水位動(dòng)態(tài)法適用于具有較長系列地下水水位監(jiān)測(cè)資料的地區(qū)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)密度越高，超采區(qū)劃分的精度也越高。

在水位動(dòng)態(tài)法中，水位的累積效應(yīng)是必須要考慮的一種特殊情況，即評(píng)價(jià)期內(nèi)水位保持穩(wěn)定甚至小幅攀升。若歷史上曾經(jīng)嚴(yán)重超采且未恢復(fù)大規(guī)模開發(fā)利用前的水位，在這種情況下，通常以大規(guī)模開發(fā)利用前的水位為界，或以“三水”能夠良性循環(huán)的地下水水位為標(biāo)準(zhǔn)，圈定地下水超采區(qū)的邊界。

2.開采系數(shù)法

開采系數(shù)法是指以地下水開采系數(shù)（即實(shí)際開采量與可開采量的比值）的大小作為判定指標(biāo)進(jìn)行超采區(qū)劃分的方法。首先確定計(jì)算單元，統(tǒng)計(jì)計(jì)算單元內(nèi)年均實(shí)際開采量和可開采量，進(jìn)而計(jì)算出開采系數(shù)，根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)圈定出超采區(qū)范圍。計(jì)算單元的確定是開采系數(shù)法的關(guān)鍵因素之一，通常綜合考慮行政區(qū)和水文地質(zhì)單元進(jìn)行確定，對(duì)于省級(jí)以上的區(qū)域工作，行政區(qū)精度不能超過縣級(jí)，條件具備的到鄉(xiāng)鎮(zhèn)為宜。

由于實(shí)際開采量統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性和可開采量計(jì)算的精確性不足等原因，在目前階段，開采系數(shù)法通常認(rèn)為不如水位動(dòng)態(tài)法準(zhǔn)確和可靠。開采系數(shù)法適用于取水計(jì)量設(shè)施完善、地下水資源評(píng)價(jià)工作基礎(chǔ)好的地區(qū)。

3.引發(fā)問題法

引發(fā)問題法是指以地下水開采引發(fā)的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題作為判定指標(biāo)進(jìn)行超采區(qū)劃分的方法。首先計(jì)算和統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)期計(jì)算單元內(nèi)年均泉水流域衰減速率、年均地面沉降速率、地裂縫、地面塌陷、地下水水質(zhì)的類別及變化等參數(shù)；再根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)圈定超采區(qū)范圍。

引發(fā)問題法適用于具有長系列生態(tài)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)資料的地區(qū)。難以判斷生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題是否由地下水過量開采引起及影響范圍是阻礙該方法廣泛應(yīng)用的主因。實(shí)際工作中，引發(fā)問題法一般在局部典型地區(qū)應(yīng)用較廣。

4.三種方法的相互協(xié)調(diào)

在超采區(qū)劃分工作中，應(yīng)根據(jù)工作區(qū)實(shí)際情況和方法的適用條件選擇劃分方法，遵循三種方法互相校核、相互驗(yàn)證的原則，充分考慮地下水開發(fā)利用實(shí)際情況、水文地質(zhì)條件、超采區(qū)劃分精度、基礎(chǔ)資料的可靠性、評(píng)價(jià)期前地下水超采情況等因素，對(duì)采用不同方法初步圈定的地下水超采區(qū)邊界進(jìn)行綜合分析與修正，確定最終超采區(qū)分布范圍。

四、地下水超采區(qū)劃分方法的應(yīng)用

從20世紀(jì)90年代開始，各地陸續(xù)開展了一些地下水超采區(qū)劃分工作，其中全國范圍的有兩次，上述劃分方法在實(shí)際工作中得到了廣泛應(yīng)用。在以1984—1993年基礎(chǔ)資料為依據(jù)的全國超采區(qū)評(píng)價(jià)工作中，要求首先采用開采系數(shù)法圈定超采區(qū)初步邊界，在此邊界內(nèi)進(jìn)一步采用水位動(dòng)態(tài)法和引發(fā)問題法驗(yàn)證、劃定超采區(qū)最終范圍。在以2001—2010年基礎(chǔ)資料為依據(jù)的新一輪全國地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)中，要求以水位動(dòng)態(tài)法、開采系數(shù)法、引發(fā)問題法作為各省份超采區(qū)劃分的主要方法，遵循三種方法相互驗(yàn)證、相互校核的原則；也可根據(jù)實(shí)際情況，以一種方法為主，其余方法作為補(bǔ)充和校核。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在此次評(píng)價(jià)中全國共23個(gè)省份存在超采區(qū)，以水位動(dòng)態(tài)法為主劃分的有河北、山西、陜西、甘肅、河南、吉林、云南等7個(gè)省；以開采系數(shù)法為主劃分的有內(nèi)蒙古、新疆等2個(gè)自治區(qū)；以引發(fā)問題法為主劃分的有上海、廣西、海南等3個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）；北京、天津、遼寧、黑龍江等10個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）平行采用三種方法，以疊加后最大外包線圍括的區(qū)域作為超采區(qū)范圍。目前，河北、江蘇等省的新一輪超采區(qū)劃分成果已實(shí)際應(yīng)用于水資源管理工作中，為新時(shí)期最嚴(yán)格水資源管理制度的落實(shí)提供了支撐。

五、結(jié)論與建議

①超采是地下水資源管理的主要矛盾，地下水超采區(qū)管理是實(shí)行最嚴(yán)格地下水管理的主要抓手之一，采用科學(xué)、統(tǒng)一、適宜的劃分方法劃分出合理的超采區(qū)范圍是超采區(qū)管理的重要基礎(chǔ)工作。為實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化、精細(xì)化管理，掌握地下水超采最新情況，衡量各地地下水開發(fā)利用及其管理成效，建議定期組織劃分或復(fù)核地下水超采區(qū)，周期以10年為宜。

②地下水超采區(qū)劃分和管理是實(shí)施較早的地下水資源管理手段，特別是實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度以來，超采區(qū)管理工作得到了有效推動(dòng)。迄今已有15?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）以政府文件的形式公布了超采區(qū)（或禁限采區(qū)）的面積與范圍，并提出管理目標(biāo)和要求，為地下水資源管理提供了強(qiáng)有力的法規(guī)依據(jù)。但值得注意的是，仍有近10個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）尚未公布超采區(qū)范圍與面積，公布超采區(qū)的?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）中有半數(shù)以上依據(jù)的是十年前劃分成果，已不能適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)，建議盡快對(duì)最新成果予以公布。

③我國相關(guān)法律、法規(guī)文件中多次提及超采區(qū)管理，但對(duì)于管理手段、懲罰措施等尚無具體細(xì)化規(guī)定，給地方的執(zhí)法管理帶來困擾。建議盡快制定出臺(tái)超采區(qū)管理專項(xiàng)法規(guī)文件，明確和細(xì)化各項(xiàng)管理規(guī)定，為超采區(qū)管理提供操作性強(qiáng)的法律依據(jù)。

[1]喬世珊.加強(qiáng)我國地下水超采區(qū)治理的對(duì)策和建議[J].中國水利，2008（23）.

[2]陳鎖忠.論蘇錫常平原第Ⅱ承壓水超采區(qū)劃分[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1998（4）.

[3]李文體，劉向華，馮謙誠.河北省地下水超采區(qū)劃分及超采狀況分析研究[J].水資源保護(hù)，2001（4）.

[4]劉志忠.地下水超采區(qū)劃分方法初探[J].地下水，1998，20（1）.