上海市地下水管理現(xiàn)狀分析與對(duì)策

傅旭升

（上海市供水管理事務(wù)中心，200081，上海）

隨著《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）出臺(tái)，地下水質(zhì)量等級(jí)界定有了新的標(biāo)準(zhǔn)，地下水保護(hù)和污染防治對(duì)升級(jí)調(diào)整管理措施有著迫切需求；同時(shí)，由于華北、東北等區(qū)域地下水長(zhǎng)期超采，產(chǎn)生大面積地下水漏斗區(qū)，嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)地下水資源管理和保護(hù)刻不容緩。2021年12月，《地下水管理?xiàng)l例》（以下簡(jiǎn)稱 《條例》）正式施行。 《條例》針對(duì)地下水長(zhǎng)期超采和污染的突出問(wèn)題，強(qiáng)化具體治理和保護(hù)措施，就超采、禁采、限采等區(qū)域作出針對(duì)性規(guī)定，地方政府需要嚴(yán)格地下水管控措施，實(shí)行地下水調(diào)查評(píng)價(jià)、保護(hù)利用、污染防治規(guī)劃及地下水儲(chǔ)備等基礎(chǔ)性制度。 通過(guò)分析上海地下水管理存在的主要問(wèn)題，結(jié)合貫徹落實(shí)《條例》面臨的挑戰(zhàn)，對(duì)地下水保護(hù)和利用提出對(duì)策建議。

一、上海地下水利用與管理情況

1.地下水資源狀況

上海蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源，1860年開(kāi)始利用深層地下水為生活、工業(yè)發(fā)展提供補(bǔ)充水源。 20 世紀(jì)60年代，上海地下水年開(kāi)采量曾經(jīng)超過(guò)2 億m3。 上海利用的地下水主要存儲(chǔ)在地面至地面以下320 m 內(nèi)，大致可分為潛水含水層、微承壓含水層和5 個(gè)承壓含水層，表現(xiàn)為黏性土與砂性土交互堆積，其中第Ⅱ～Ⅴ含水層曾是主要開(kāi)發(fā)利用的層次，至今累計(jì)開(kāi)采量近53億m3。據(jù)《2020 上海市生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》，在13 個(gè)國(guó)家級(jí)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)中（11 個(gè)潛水層、2 個(gè)承壓含水層），水質(zhì)為Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類的數(shù)量分別為6 個(gè)、5 個(gè)和2 個(gè)，分別占46.1%、38.5%和15.4%。 由于潛水與地表水及大氣存在溝通，易受到地表水和大氣影響，水質(zhì)穩(wěn)定性較差，而深層地下水與外界隔離且徑流緩慢，水質(zhì)總體保持穩(wěn)定。

2.歷史超采情況

上海1921年發(fā)現(xiàn)地面沉降，自有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至今，中心城區(qū)平均累計(jì)沉降量約為2 m，最大沉降量達(dá)到3 m左右。 20 世紀(jì)60年代初，經(jīng)綜合調(diào)查、勘探研究和專家論證確定，當(dāng)時(shí)引發(fā)地面沉降的主要原因是地下水過(guò)量開(kāi)采，后續(xù)通過(guò)對(duì)地下水開(kāi)采實(shí)施管控，地面沉降得到一定控制。

3.地面沉降防治

地下水回灌是地面沉降防治的重要措施之一。 “十五”時(shí)期以來(lái)，上海市水務(wù)局主動(dòng)作為，壓采和回灌雙管齊下，通過(guò)郊區(qū)集約化供水關(guān)停深井水廠、嚴(yán)格地下水取水許可等管理措施，地下水開(kāi)采量逐年下降；同時(shí)新建、改建一批應(yīng)急供水（兼回灌）深井，穩(wěn)步增加回灌量，實(shí)施“靶向”治理。 至2020年年底，地下水年開(kāi)采量104.62 萬(wàn)m3，回灌量1810.15 萬(wàn)m3，采灌比達(dá)到1∶17.3，年平均地面沉降量逐年壓縮并穩(wěn)定在6 mm 以內(nèi)。 上海成為早于《條例》發(fā)布完成地下水超采治理的城市。

4.建設(shè)應(yīng)急供水深井

建設(shè)應(yīng)急供水深井的目的是在城市遭受突發(fā)事件時(shí)，保障受災(zāi)地區(qū)的生活用水和部分重要單位用水。 根據(jù)上海市各區(qū)常住人口分布，結(jié)合應(yīng)急供水標(biāo)準(zhǔn)，在各行政區(qū)、新城建設(shè)區(qū)和重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域等布設(shè)應(yīng)急供水深井。 另外，民防部門(mén)新建應(yīng)急避難場(chǎng)所時(shí)，依據(jù)建設(shè)規(guī)模和場(chǎng)所啟動(dòng)時(shí)取水保障需求，在Ⅰ、Ⅱ類應(yīng)急避難場(chǎng)所內(nèi)同步配置應(yīng)急供水深井。至2020年年底，全市范圍內(nèi)已建應(yīng)急避難場(chǎng)所應(yīng)急供水深井94 口，其中中心城區(qū)43 口、郊區(qū)51 口。

5.開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)

目前，上海市地下水分屬規(guī)劃和自然資源、 生態(tài)環(huán)境以及水務(wù)部門(mén)，各部門(mén)按照各自職責(zé)管理。 其中規(guī)劃和自然資源部門(mén)管理的國(guó)家級(jí)和省級(jí)地下水監(jiān)測(cè)井分別有262 口和383口，水務(wù)部門(mén)管理的地下水監(jiān)測(cè)井共91 口，主要用于監(jiān)測(cè)地下水水位、水質(zhì)。 同時(shí)水務(wù)部門(mén)對(duì)在冊(cè)在用井開(kāi)展水質(zhì)檢測(cè)，每年開(kāi)展一次采樣送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，并按照 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017） 開(kāi)展水質(zhì)評(píng)價(jià)，形成年度深井水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告，在此基礎(chǔ)上建立長(zhǎng)序列數(shù)據(jù)，為加強(qiáng)水資源保護(hù)奠定基礎(chǔ)。

二、上海地下水管理存在的問(wèn)題

1.應(yīng)急供水深井建設(shè)有待進(jìn)一步完善

目前上海市的水資源配置以地表水為主，已初步形成“兩江并舉、多源聯(lián)動(dòng)”的水源地格局，但地下水作為城市應(yīng)急供水水源，能提升城市應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，對(duì)保障人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。 應(yīng)急供水需要在較短時(shí)間內(nèi)提供保質(zhì)保量的水以滿足城市基本用水需求。通過(guò)建設(shè)具有回灌和開(kāi)采雙重功能的深井，可在日常狀態(tài)下實(shí)施回灌，滿足地下水采灌平衡要求，在應(yīng)急狀態(tài)下開(kāi)采供水，發(fā)揮地下水水質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定的特點(diǎn)，保障城市應(yīng)急供水安全。 根據(jù)現(xiàn)狀地下水應(yīng)急供水深井規(guī)模以及地下水功能定位，上海地下水應(yīng)急供水標(biāo)準(zhǔn)采用7.5L/（人·d）的Ⅱ級(jí)響應(yīng)級(jí)別，目前全市具備應(yīng)急供水功能深井總計(jì)202 口，能基本滿足近期規(guī)劃要求。 但是隨著上海城市功能的完善、郊區(qū)城鎮(zhèn)體系的調(diào)整和人口分布的變化，現(xiàn)有深井的布局和數(shù)量難以滿足供水安全保障的需要。

2.地下水監(jiān)測(cè)管理體系有待進(jìn)一步加強(qiáng)

地下水監(jiān)測(cè)信息對(duì)全市工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田灌溉、城市供水、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等都具有重要作用，直接關(guān)系人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展。 通過(guò)多年信息化建設(shè)，上海市地下水監(jiān)測(cè)管理取得了一定成效，但隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，地下水管理面臨越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。 與民防等部門(mén)在應(yīng)急供水深井統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行數(shù)據(jù)共享、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升、運(yùn)維管理統(tǒng)一等領(lǐng)域的合作還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。市級(jí)層面上還存在信息整合不足、業(yè)務(wù)協(xié)同不夠、數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象突出等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動(dòng)，無(wú)法滿足精細(xì)化管理和智能化應(yīng)用需求。

3.地下水資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)探索有待進(jìn)一步加快

地下水除了水資源的屬性還是很好的地?zé)崮?，是一種清潔、可再生能源，通過(guò)循環(huán)式水源熱泵用于制冷與供暖，可有效替代或減少對(duì)常規(guī)能源的使用，能助力上海實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)。 至2020年，淺層地?zé)崮芤巡饺敫哔|(zhì)量發(fā)展階段，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、規(guī)范管理能有效控制過(guò)往淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)項(xiàng)目引發(fā)的地層總變形量整體變化平穩(wěn)，上海已有2 家企業(yè)開(kāi)展了水源熱泵應(yīng)用試點(diǎn)并取得較好效果。 由于地?zé)豳Y源賦藏于地下，不同的開(kāi)發(fā)利用方式對(duì)地質(zhì)環(huán)境、地面沉降有著不同影響，《條例》也特別關(guān)注地下水開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的安全問(wèn)題，如何合理地使用、發(fā)揮資源的作用，上海需要在理念創(chuàng)新、技術(shù)儲(chǔ)備、政策引導(dǎo)等方面做進(jìn)一步探索和積累，在水資源管理上也應(yīng)符合卓越的全球城市定位。

4.地下水水位抬升影響既有設(shè)施使用

“十二五”至“十三五”期間，上海市地下水管理通過(guò)開(kāi)展壓采和回灌等措施，各深層承壓含水層地下水水位總體呈持續(xù)抬升趨勢(shì)。 但是水位的抬升給部分既有地下人防設(shè)施、應(yīng)急供水設(shè)施帶來(lái)負(fù)面影響。 部分地下人防設(shè)施建成期較早，且基于當(dāng)時(shí)地質(zhì)水位資料設(shè)計(jì)，未考慮到建成后地下水水位持續(xù)上升并高于設(shè)施標(biāo)高，相關(guān)設(shè)施的排氣孔、檢修口等成為“泉眼”，不進(jìn)行封堵將長(zhǎng)期出水，封堵后又會(huì)給設(shè)施的運(yùn)維檢修帶來(lái)不便。 水位上升雖有效減緩了地面沉降，但其“次生災(zāi)害”也不容忽視，保持合理的地下水水位是城市安全發(fā)展的基礎(chǔ)。

5.現(xiàn)有法規(guī)規(guī)定與城市發(fā)展不相匹配

歷史上上海過(guò)度開(kāi)采地下水，曾導(dǎo)致地面加速沉降，嚴(yán)重影響城市安全和可持續(xù)發(fā)展。 《條例》《上海市地面沉降防治管理?xiàng)l例》《上海市水資源管理若干規(guī)定》中都采用了一種表述：公共供水管網(wǎng)覆蓋的范圍禁止開(kāi)采地下水；《太湖流域管理?xiàng)l例》第二十四條中將太湖流域承壓地下水作為應(yīng)急和戰(zhàn)略儲(chǔ)備水源，禁止任何單位和個(gè)人開(kāi)采。從上述法條字面含義理解：因?yàn)樯虾Ｓ騼?nèi)自來(lái)水管網(wǎng)覆蓋率已為99.9%，所有的地下水開(kāi)采行為都是被禁止的。

早期立法設(shè)置戰(zhàn)略儲(chǔ)備和禁采措施具有一定的時(shí)代局限性，通常認(rèn)為地下承壓含水層沒(méi)有補(bǔ)給或補(bǔ)給緩慢，開(kāi)采行為將直接導(dǎo)致水位下降、地面沉降、儲(chǔ)備減少。 而上海已全面采用地表水作為公共供水水源，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的地下水人工回灌，地下水儲(chǔ)備量增加，水位顯著抬升，上海市地質(zhì)調(diào)查研究院通過(guò)模型模擬測(cè)算出本市深層承壓含水層的可開(kāi)采量約為2500 萬(wàn)m3/a，能夠支撐有序、適度的開(kāi)發(fā)利用。 現(xiàn)存法規(guī)規(guī)定與城市發(fā)展需求不相匹配，導(dǎo)致對(duì)地下水開(kāi)發(fā)利用的管理陷入困局。

三、對(duì)策和建議

1.優(yōu)化深井布局結(jié)構(gòu)，加快應(yīng)急供水深井建設(shè)

地下水是具有戰(zhàn)略屬性的資源，需充分考慮其在應(yīng)急響應(yīng)中安全、高效、便利的優(yōu)勢(shì)，確定必要的資源儲(chǔ)備規(guī)模，時(shí)刻保有應(yīng)對(duì)特殊干旱年份和重大突發(fā)等事件的能力，并制定動(dòng)用地下水儲(chǔ)備的應(yīng)急預(yù)案。 《條例》第十五條明確：“國(guó)家建立地下水儲(chǔ)備制度”“縣級(jí)以上地方人民政府水行政主管部門(mén)應(yīng)當(dāng)會(huì)同本級(jí)人民政府自然資源、發(fā)展改革等主管部門(mén)，根據(jù)本行政區(qū)域內(nèi)地下水條件、 氣候狀況和水資源儲(chǔ)備需要，制定動(dòng)用地下水儲(chǔ)備預(yù)案并報(bào)本級(jí)人民政府批準(zhǔn)”。

針對(duì)上海市應(yīng)急供水深井布局空間分布不均的現(xiàn)狀，需進(jìn)一步加大密度較小區(qū)域的應(yīng)急供水深井建設(shè)。隨著城市規(guī)模擴(kuò)大、 人口數(shù)量激增，生活安全保障需求增加，應(yīng)急避難場(chǎng)所建設(shè)任務(wù)也更加繁重，依據(jù)《上海市地下水保護(hù)與利用“十四五”規(guī)劃》《上海市地下水應(yīng)急供水水源規(guī)劃（2016）》的要求，約有100 余口應(yīng)急供水深井缺口。 在現(xiàn)有應(yīng)急深井布設(shè)基礎(chǔ)上，“十四五”期間應(yīng)規(guī)劃每年至少新建或改建1～3 口應(yīng)急供水深井。 考慮區(qū)域聯(lián)動(dòng)及《上海應(yīng)急避難場(chǎng)所建設(shè)規(guī)劃（2013—2020）》對(duì)深井水源的建設(shè)需求，深井配置遠(yuǎn)期目標(biāo)將達(dá)到300～400 口，從而在全市范圍內(nèi)基本形成分布較為合理的應(yīng)急供水深井格局，保障應(yīng)急供水能力。

2.完善監(jiān)測(cè)管理體系，建設(shè)預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)

制定地下水監(jiān)測(cè)管理制度，完善管理體系，規(guī)范深井日常運(yùn)維規(guī)程。按照規(guī)定頻次、指標(biāo)開(kāi)展檢測(cè)，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，對(duì)于超標(biāo)項(xiàng)加密檢測(cè)，有條件的深井開(kāi)展自動(dòng)監(jiān)測(cè)。 對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及合理性分析，并對(duì)區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。 結(jié)合地下水管控指標(biāo)確定，建立智能化的數(shù)據(jù)收集、分析、預(yù)警發(fā)布平臺(tái)，為地下水監(jiān)管提供科學(xué)支撐。

3.多部門(mén)協(xié)同，加強(qiáng)信息共享

首先，要加強(qiáng)各職能管理部門(mén)的協(xié)同，確保新建深井和已建地下水監(jiān)測(cè)井的信息共享。 上海具有成熟的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，規(guī)劃和自然資源、生態(tài)環(huán)境以及水務(wù)等行政部門(mén)將各自管理過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如水質(zhì)、水位、水量、 地質(zhì)等及時(shí)提供給大數(shù)據(jù)中心，建立有機(jī)的地下水信息站網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)管理信息共享。 其次，要完善各類深井設(shè)施信息登記制度的協(xié)同，應(yīng)急井、監(jiān)測(cè)井、勘探井應(yīng)統(tǒng)一登記造冊(cè)并建立監(jiān)督管理制度，可采用許可制、備案制等確保所有深井信息的歸集，便于開(kāi)展針對(duì)性管理。 再者，要加強(qiáng)與民防部門(mén)的共建共聯(lián)，在應(yīng)急深井規(guī)劃、審批、建設(shè)、維護(hù)管理等方面深化合作，推動(dòng)全市應(yīng)急深井布局的規(guī)劃統(tǒng)籌，實(shí)現(xiàn)新建在建深井信息共享，形成“互聯(lián)互通、資源共享”的應(yīng)急深井聯(lián)動(dòng)機(jī)制。

4.適度鼓勵(lì)利用，發(fā)揮資源作用

地下水不僅水質(zhì)優(yōu)良，并且蘊(yùn)含豐富的地?zé)崮埽瑴\層地?zé)崮苁堑責(zé)豳Y源的一部分。 淺層地?zé)崮芡ㄟ^(guò)熱泵技術(shù)進(jìn)行采集利用后，可為建筑物供暖，較常規(guī)供暖技術(shù)節(jié)能50%～60%、運(yùn)行費(fèi)用降低30%～40%。 淺層地?zé)崮芊植紡V、儲(chǔ)量大、再生迅速、利用價(jià)值大。 目前淺層地?zé)崮苤饕ㄟ^(guò)水源熱泵和地源熱備技術(shù)采集，不但可以滿足供暖需求，同時(shí)也直接降低了碳排放，有利于保護(hù)環(huán)境。

目前地下水源熱泵適度運(yùn)用已具備一定基礎(chǔ)，初步建立起行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，工程經(jīng)驗(yàn)有積累、關(guān)鍵技術(shù)有突破，也是“碳中和碳達(dá)峰”的需求。經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展可以在地下水科學(xué)利用中尋找新方向，作為綠色低碳能源，地下水源熱泵可結(jié)合上海市“五大新城”、綠色生態(tài)城區(qū)的建設(shè)時(shí)序，開(kāi)展規(guī)模化利用示范建設(shè)。

5.政策爭(zhēng)取先行先試，實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)

上海地下水管理實(shí)施開(kāi)采總量、水位管控措施已久，從采灌失衡到采灌平衡，至“十三五”末更是發(fā)展到采灌比超過(guò)1∶17，完成超采治理的同時(shí)也為地下水的開(kāi)發(fā)利用留出空間。 上?？蓪⒌叵滤芾碇械某晒?jīng)驗(yàn)固化并上升為規(guī)章制度，對(duì)儲(chǔ)備量、開(kāi)采量、開(kāi)采方式、涵養(yǎng)方式等開(kāi)發(fā)利用、保護(hù)措施提出明確要求，使水資源能更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，支撐可持續(xù)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展。 上?？煞e極先行先試，探索一套符合城市發(fā)展的地下水管理模式。