黑龍江中下游中俄跨國界含水層研究綜述

王思聰，戴長雷，趙惠媛，蔣文航

(1.黑龍江大學(xué) 寒區(qū)地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；3.哈爾濱市磨盤山水庫管理處，黑龍江 哈爾濱 150001；4.黑龍江省水文局，黑龍江 哈爾濱 150001)

黑龍江中下游中俄跨國界含水層研究綜述

王思聰1,2,3，戴長雷1,2，趙惠媛4，蔣文航1,2

(1.黑龍江大學(xué) 寒區(qū)地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；3.哈爾濱市磨盤山水庫管理處，黑龍江 哈爾濱 150001；4.黑龍江省水文局，黑龍江 哈爾濱 150001)

摘要：在梳理跨國界含水層基本概念的基礎(chǔ)上對黑龍江中下游中俄跨國界含水層特征進行分析，并分別從國外和國內(nèi)兩個角度對其研究進展進行綜述。指出：①目前關(guān)于黑龍江中下游中俄跨國界含水層范圍的說法有很多種，大多數(shù)說法認可的范圍大致為我國黑龍江省東北部以及俄羅斯濱海邊疆區(qū)西北部、哈巴羅夫斯克邊疆區(qū)西南部和猶太自治州東南部。其中中國部分邊界的長度約為950 km，俄羅斯部分邊界的長度約為2220 km；②目前關(guān)于黑龍江中下游中俄跨國界含水層內(nèi)部分區(qū)的成果還不是很多，大致可以從7個水文地質(zhì)子單元(哈巴—共青城平原區(qū)、比羅比詹平原區(qū)、富錦—同江三江平原區(qū)、雙鴨山—七臺河三江平原區(qū)、盧切爾斯克平原區(qū)、虎林三江平原區(qū)、基羅夫斯基—波楊拉尼奇內(nèi)平原區(qū))的視角開展相關(guān)研究；③由于關(guān)注的重點不同，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、分析范圍、計算分區(qū)、計算方案、計算參數(shù)等方面存在一定的差異，不同部門對黑龍江中下游中俄跨國界含水層中國部分(三江平原)地下水資源有不同的評價結(jié)果，從“黑龍江中下游中俄跨國界含水層中的一部分”這一視角來分析審視相關(guān)問題不失為一種有益的思路。

關(guān)鍵詞：跨國界含水層；地下水；綜述；中國；俄羅斯；黑龍江中下游

如同國際河流一樣，跨國界含水層也是跨國水體的重要組成部分，并且有許多都是可以用作優(yōu)質(zhì)飲用水的淡水資源[1]?？鐕绾畬釉跉W洲數(shù)量最多，有上百處；其次是美洲，有73處；非洲有38處；亞洲有15處；大洋洲不存在跨國界含水層[2]。從20世紀末開始，國際水文學(xué)界就開始重視和研究跨國界含水層這一問題[3]。跨國界含水層中的地下水在天然狀態(tài)下形成一個流動系統(tǒng)，這個流動系統(tǒng)既包括局部流動，也包括在整個區(qū)域的流動，同時它在人為條件下被一個或多個國際邊界分割。認識跨國界含水層要從系統(tǒng)的角度出發(fā)，考察國界兩側(cè)含水層間的水力聯(lián)系。通常含水層在邊界的某一側(cè)發(fā)生補給，而在另一側(cè)發(fā)生排泄。

黑龍江中下游中俄跨國界含水層是中國和俄羅斯兩國共同享有的跨國界含水層，它是一個四面環(huán)山的大型儲水構(gòu)造。北部、東部、南部及西部為低山丘陵區(qū)弱滲透性地層、巖漿巖體，構(gòu)成含水層隔水邊界；第三系含水層底部分布穩(wěn)定的泥巖或完整基巖為下部隔水邊界。該含水層是一個相對獨立而統(tǒng)一的水均衡系統(tǒng)，地下水目前仍處于均衡狀態(tài)。該含水層的中國部分是中國最大的沼澤分布區(qū)。其地勢低平，由西南向東北傾斜，其中“撫遠三角洲”的黑瞎子島海拔最低。

1國外相關(guān)研究綜述

跨國界含水層自20世紀末開始逐漸進入到國際水文地質(zhì)學(xué)界的視野中，國際水文地質(zhì)學(xué)家協(xié)會于1997年專門設(shè)立了跨國界含水層管理專業(yè)委員會，并在1999年發(fā)表了的黎波里聲明。2000年由聯(lián)合國教科文組織國際水文計劃、國際水文地質(zhì)學(xué)家協(xié)會、聯(lián)合國糧農(nóng)組織等國際機構(gòu)發(fā)起的國際跨國界含水層資源管理計劃得到了很多國家的配合。該計劃內(nèi)容包括為含水層劃定邊界并分析含水層系統(tǒng)、鼓勵跨國界含水層國進行互惠合作并實現(xiàn)含水層的可持續(xù)利用等，在聯(lián)合國教科文組織國際水文計劃的第五、第六、第七階段均列有課題。聯(lián)合國教科文組織近年來通過召開學(xué)術(shù)研討和工作會議等方式組織了大量的實例研究，同時大量現(xiàn)代水文地質(zhì)的理論和技術(shù)方法也開始應(yīng)用到跨國界含水層的研究中，并且正在形成一套完整的研究方法和工作指南。著名的跨國界含水層研究實例有：南美洲Guarani含水層系統(tǒng)(巴西、烏拉圭、巴拉圭、阿根廷)、歐洲Praded含水層系統(tǒng)(捷克、波蘭)、非洲努比亞砂巖含水層系統(tǒng)(利比亞、埃及、乍得、蘇丹)、亞洲中東約旦河西岸含水層系統(tǒng)(以色列、巴勒斯坦)等。

在有關(guān)跨國界含水層研究的法律方面，聯(lián)合國國際法委員會在聯(lián)合國教科文組織國際水文計劃的援助下于2008年完成了“跨國界含水層法”條款的制定，通過聯(lián)合國大會討論后形成了聯(lián)合國63/124號決議。2010年12月6日至8日，聯(lián)合國教科文組織專門召開跨國界含水層問題國際會議，為2011年聯(lián)合國大會關(guān)于跨國界含水層法的討論做準備。2011年聯(lián)合國決定將“跨國界含水層法”的項目列入第66屆大會會議日程，同年11月聯(lián)合國大會在討論“跨國界含水層法”的基礎(chǔ)上通過了66/104號決議。

基于跨國界含水層的內(nèi)涵和要求，聯(lián)合國教科文組織地下水專家組提出了基于DPSIR(驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng))框架模型來建立一套綜合評估指標。該模型是由歐洲環(huán)境組織為描述環(huán)境問題與社會發(fā)展問題耦合關(guān)系的模型。根據(jù)把跨國界含水層的水資源特征、社會經(jīng)濟特征和國際合作程度分別進行評估的思路，把該評估指標體系劃分為目標層、次級指標和因素指標3個層次[4]。

Sergey A和Kozlov[5]根據(jù)收集到的資料，對地下水系統(tǒng)進行分析，圈定了黑龍江—阿穆爾河中游盆地中俄跨國界含水層。Eugene Simonov[6]從黑龍江全流域的角度對該含水層地下水資源進行了初步分析。Yasunovi Hanamatsu[7]從他提出的“黑龍江—鄂霍次克海系統(tǒng)”這一角度論及該含水層。此外，俄羅斯遠東地圖等圖件對該含水層的研究也具有一定的借鑒作用[8]。

2國內(nèi)相關(guān)研究綜述

在國內(nèi)，中國地質(zhì)大學(xué)韓再生教授研究團隊一直致力于對中國周邊的跨國界含水層進行研究[9-11]。主要開展的工作有：

(1)分析和總結(jié)了近年來跨國界含水層最新的研究進展。跨國界含水層問題可以歸納為自然科學(xué)、法律、社會經(jīng)濟、制度和環(huán)境五個方面。

(2)對亞洲東部、中部和南部地下水系統(tǒng)進行了分析，圈定了具有重要意義的跨國界含水層9處。同時對我國邊界上的黑龍江—阿穆爾河平原跨國界含水層(中國、俄羅斯)、伊犁河河谷平原跨國界含水層(中國、哈薩克斯坦)、克魯倫河下游跨國界含水層(中國、蒙古)、瀾滄江—湄公河流域跨國界含水層(中國、緬甸、泰國、老撾、越南、柬埔寨)等進行了評價。

(3)對我國跨省界含水層進行了初步分析。如：拒馬河沖洪積扇含水層(北京市、河北省)、車軸山巖溶水系統(tǒng)(天津市、河北省)、鄂爾多斯盆地東緣巖溶含水系統(tǒng)(山西省、陜西省、內(nèi)蒙古自治區(qū))、長江三角洲含水層(江蘇省、上海市、浙江省)等[12]。

此外，國內(nèi)學(xué)者還從其他角度對跨國界含水層進行研究。

(1)在制圖角度上，程彥培等[13]從亞洲各國地下水資源與環(huán)境地質(zhì)資料綜合分析研究入手，運用遙感技術(shù)，利用GIS和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了亞洲地下水資源與環(huán)境動態(tài)信息共享平臺，最終完成了亞洲地下水資源與環(huán)境地質(zhì)編圖。

(2)在管理角度上，鐘華平等[14]在闡述跨界含水層的概念、一般原則，涉及的相關(guān)法律規(guī)定，跨國界含水層劃分情況、管理措施和管理存在的問題等基礎(chǔ)上，總結(jié)了跨國界含水層管理對我國的幾點啟示，有利于加強跨國界含水層立法研究和國際合作。

(3)在法律角度上，郝少英[15]指出制定公平和合理利用跨國地下水資源的雙邊和多邊條約、重視跨國地下水與地表水的整體性、建立專門的跨國地下水管理組織規(guī)范等是完善跨國地下水立法的重要內(nèi)容。王秀梅等[16]認為《跨國界含水層法條款法案》的通過將對跨國界含水層法的發(fā)展起到重大的推動作用，并將有助于促進跨國界含水層的利用和保護的有序進行。對于我國及鄰國對跨國界含水層的開發(fā)利用和保護也具有重要的啟示意義。

韓再生等[17-18]選擇黑龍江—阿穆爾河中游盆地跨國界含水層展開研究，提出中俄兩國要加強有關(guān)地下水資源方面的合作，雙方要共同對地下水資源進行開發(fā)利用。王皓[19]在世界地下水資源圖亞洲部分的基礎(chǔ)上選擇黑龍江—阿穆爾河中游盆地進行實例研究，其為一個大型儲水構(gòu)造，同時可用作集中供水水源。

黑龍江大學(xué)寒區(qū)地下水研究所自2007年2月成立以來一直致力于寒區(qū)水科學(xué)及國際河流方面的研究[20]。研究所出版的黑龍江(阿穆爾河)流域水勢研究(寒區(qū)水科學(xué)及國際河流研究系列叢書8)將跨國界含水層作為單獨的一章進行介紹，在總結(jié)含水層相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，梳理了世界著名的跨國界含水層。在對黑龍江(阿穆爾河)流域水文地質(zhì)區(qū)劃進行分析的基礎(chǔ)上，重點闡述了黑龍江中下游中俄跨國界含水層的相關(guān)特征，最后對水權(quán)問題進行了初步探究[21]。目前關(guān)于黑龍江中下游中俄跨國界含水層范圍的說法有很多種，大多數(shù)說法認可的范圍大致為我國黑龍江省東北部以及俄羅斯濱海邊疆區(qū)西北部、哈巴羅夫斯克邊疆區(qū)西南部和猶太自治州東南部。其中中國部分邊界的長度約為950 km，俄羅斯部分邊界的長度約為2220 km。目前關(guān)于黑龍江中下游中俄跨國界含水層分區(qū)的研究還不是很多，大致可以分為七個水文地質(zhì)分區(qū)，分別為哈巴—共青城平原區(qū)、比羅比詹平原區(qū)、富錦—同江三江平原區(qū)、雙鴨山—七臺河三江平原區(qū)、盧切爾斯克平原區(qū)、虎林三江平原區(qū)和基羅夫斯基—波楊拉尼奇內(nèi)平原區(qū)[22]。

此外，國內(nèi)出版的亞洲水文地質(zhì)圖以及三江平原地下水分區(qū)圖等水文地質(zhì)圖件也對該含水層的研究具有一定的借鑒作用[23]。

由于水利系統(tǒng)、地質(zhì)系統(tǒng)、科研機構(gòu)等部門關(guān)注的焦點不同，因此關(guān)于該含水層中國部分的地下水資源評價存在一定差異性[24-29]。

水利系統(tǒng)主要是從整個水資源的角度出發(fā)，將地下水資源看作其中的一個要素，通過5水(降水、地表水、土壤水、地下水、作物水)轉(zhuǎn)化的角度對其進行研究[30]。尤春峰[31]認為三江平原地下水開采資源可以大于天然資源，但是枯水年最大開采量也應(yīng)限制在豐水年所能獲得的補給量范圍之內(nèi)。趙玉祥等[32]認為三江平原水資源能否支撐三江平原農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展已成為新的焦點。王艷麗等[33]分析了三江平原水資源開發(fā)利用存在的問題，并對其可持續(xù)利用對策進行了探討。袁雪松等[34]認為以往對三江平原水資源評價考慮降水資源不足，且沒有考慮土壤水資源很值得商榷。鐘幼蘭等[35]從地表水資源量等5個方面對三江平原水資源現(xiàn)狀進行初步分析，為該區(qū)進一步進行水資源合理有效的配置提供依據(jù)。

地質(zhì)系統(tǒng)則是從水文地質(zhì)條件分析的角度出發(fā)，通過實地勘測等方式獲得最新的資料，從而更好地對其進行研究[36-37]。尹喜霖等[38]對三江平原地下水系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的描述，并對三江平原的地下水資源潛力進行了計算與評價。曹玉生等[39]結(jié)合近年來三江平原大規(guī)模人工開采實際對流動系統(tǒng)影響分析，更直觀地揭示建三江地區(qū)地下水開采后獲得激發(fā)補給的機理與可能。楊湘奎等[40]分析了三江平原各地區(qū)地下水資源的可開采資源量及地下水資源開采潛力，并針對不同地區(qū)提出不同的地下水開采方案。祁福利等[41]對黑龍江省三江平原地下水系統(tǒng)特征進行了分析與研究，提出了其地下水資源可持續(xù)利用井群分段適度取水的構(gòu)想。

科研機構(gòu)通過建立數(shù)學(xué)模型、用計算機進行數(shù)值模擬等技術(shù)手段，從一個更高的視角對其進行研究[42-44]。趙惠新[45]針對若干問題提出了三江平原地下水資源合理開發(fā)的幾點建議，以期促進三江平原水資源的可持續(xù)利用和保護。于雪峰等[46]在分析三江平原水資源可持續(xù)利用面臨的問題的基礎(chǔ)上，提出該區(qū)域基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源優(yōu)化配置原則、優(yōu)化配置研究內(nèi)容和方法。劉東等[47]采用時間序列分析方法建立了853農(nóng)場地下水埋深動態(tài)預(yù)測模型，對地下水埋深進行模擬和預(yù)測，解釋了該區(qū)地下水動態(tài)變化規(guī)律，為三江平原地下水資源的可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù)。王喜華[48]通過建立地下水—地表水聯(lián)合模擬模型，對不同的水資源開發(fā)方案進行模擬分析，以地下水可開采量和地下水適宜水位雙控制為約束條件，確定合理的地下水—地表水聯(lián)合調(diào)控方案。牟麗麗[49]建立了三江平原水資源可持續(xù)的系統(tǒng)模糊模式識別評價模型，得出了三江平原六個水資源分區(qū)的可持續(xù)開發(fā)潛力評價結(jié)果。祝巖石[50]通過不同部門對三江平原地下水資源評價中存在的差異，對其地表水地下水重復(fù)計算量進行了評價與分析。

3研究展望

(1)由于水利系統(tǒng)、地質(zhì)系統(tǒng)、科研機構(gòu)等不同部門關(guān)于該含水層中國部分的地下水資源評價在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計算范圍、計算分區(qū)、計算方案和計算參數(shù)等方面存在一定的差異,如果能從“黑龍江中下游中俄跨國界含水層中的一部分”這一視角來看待相關(guān)問題，不失為一個有益的思路。由于該含水層中國部分人口密集，研究程度較高，可選擇既有成果作為評價目標。通過以上因素的綜合分析，從中選取出一套計算方案用來進行地下水資源評價。該計算方案可以主要以水利系統(tǒng)相關(guān)方案為主，吸收地質(zhì)系統(tǒng)和科研機構(gòu)等部門相關(guān)方案的優(yōu)點。

(2)目前中俄兩國統(tǒng)一對黑龍江中下游中俄跨國界含水層地下水資源的評價還不夠成熟，還有一定的提升空間。兩國應(yīng)該合作對該含水層進行管理，以確保水資源的可持續(xù)利用。中俄雙方可采用水量均衡法對該含水層地下水資源進行評價，將選定好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)利用水量均衡法估算得到該含水層中國部分的地下水資源量，然后利用水文地質(zhì)比擬法并結(jié)合該含水層俄羅斯部分的實際情況進行分布式計算。用數(shù)值模擬法進行整個含水層的地下水資源評價工作，將該含水層邊界進行概化，分別建立水文地質(zhì)概念模型和地下水流數(shù)值模型，并在此基礎(chǔ)上進行模型的識別與驗證，得出該含水層地下水資源量的最終結(jié)果。

(3)為了更好地研討中俄兩國在黑龍江中下游中俄跨國界含水層的地下水資源分配等問題，需要進一步對其邊界進行確定并在此基礎(chǔ)上進行地下水資源區(qū)劃分析，從而完成相關(guān)水文地質(zhì)圖件的繪制工作。

(4)由于種種原因，國內(nèi)關(guān)于黑龍江中下游中俄跨國界含水層的研究還需進一步完善。目前關(guān)于該含水層俄羅斯部分的資料較少，難以精確完成地下水資源評價工作；關(guān)于該含水層中國部分的資料主要來源于黑龍江省的相關(guān)水利省級期刊，傳播影響的范圍很有限?？鐕绾畬与m然不像國際河流那樣顯而易見，但它與國際河流一樣都是跨國水體的重要組成部分，相關(guān)專家學(xué)者需要給予其更多的重視。

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Review on Sino-Russian transboundary aquifer in Heilongjiang middle and lower reaches

WANG Sicong1,2,3,DAI Changlei1,2,ZHAO Huiyuan4,JIANG Wenhang1,2

(1.InstituteofGroundwaterinColdRegion,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China；2.SchoolofHydraulicandElectricPower,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China；3.HarbinMopanshanReservoirManagementOffice,Harbin150001,China；4.HeilongjiangProvincialHydrologyBureau,Harbin150001,China)

Abstract：This paper analyses feature of the Sino-Russian Transboudary Aquifer in Heilongjiang Middle and Lower Reaches on the basis of combing fundamental concept of the transboundary aquifer,and gives reviews from the perspective of the foreign and the domestic study.It points out:(1) At present there are many kinds of views about the aquifer’s range,most of which are roughly as the northeast of Heilongjiang Province as well as the northwest of Coastal Border Frontier Area,the southwest of Khabarovsk Frontier Area and the southeast of Jewish Autonomous Prefecture.The length of the Chinese border is about 950 km,and the length of the Russian border is about 2220 km;(2) At present there are not many research about the aquifer’s partition.It can be researched from the perspective of seven hydrogeological units (the Khabarovsk-Komsomolsk Plain Area,the Birobidzhan Plain Area,the Fujin-Tongjiang Sanjiang Plain Area,Shuangyashan-Qitaihe Sanjiang Plain Area,Luczersk Plain Area,Hulin Sanjiang Plain Area and Kirovski Boyangranicki Plain Area);(3) There are differences in basic data,analytic scope,calculated partition,calculated program,calculated parameter,etc.due to different view focuses.So different departments have different evaluative results about the aquifer’s Chinese part (Sanjiang Plain) groundwater resources.It is a beneficial thinking that it can be analyzed related problems from the perspective of “part of the aquifer”.

Key words：transboundary aquifer;groundwater;review;China;Russia;Heilongjiang middle and lower reaches

基金項目：黑龍江省水文局科技項目(2014230101000811)；黑龍江省水利廳科技項目(HSKY201317)

作者簡介：王思聰(1991-)，男，助理工程師，碩士研究生，主要從事跨國界含水層及國際河流方向的學(xué)習(xí)和研究工作。 通訊作者：戴長雷(1978-)，男，副教授，博士，主要從事寒區(qū)地下水及國際河流方向的教學(xué)和科研工作。

中圖分類號：P344

文獻標志碼：A

文章編號：2096-0506(2016)06-0033-05