张远东,王 策
(1.水利部水资源管理中心,100053,北京;2.河北水务集团,050011,石家庄)
地下水取用水总量与水位双重控制刍议
张远东1,王 策2
(1.水利部水资源管理中心,100053,北京;2.河北水务集团,050011,石家庄)
为促进地下水资源可持续利用,有效预防或解决因地下水不合理开发利用引发的环境地质问题,维系区域生态系统良性循环,2012年颁布的《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》明确提出,实行地下水取用水总量控制和水位控制。通过对地下水取用水总量控制和水位控制制度内涵分析,论述了实行水量和水位双重控制管理的重要性,探讨了制度实施过程中主要的技术问题,提出了加快推进制度实施的措施建议。
地下水;总量控制;水位控制;制度
地下水不仅是重要的供水水源,也是维系区域地质环境和生态环境良好状况的基本要素。近40年来,随着区域经济社会的快速发展,地下水开采量急速增加。一些地区近乎“掠夺式开采”地下水,导致地下水严重透支,诱发了一系列地质环境和生态环境问题,不仅造成地下水资源的不可持续利用,而且危及饮水安全、供水安全、粮食安全、生态安全以及生命财产安全。为有效解决地下水超采及其诱发问题,2012年颁布的 《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3 号)明确提出,实行地下水取用水总量和水位双重控制管理。
一般而言,所谓控制就是指控制主体按照给定的条件和目标,对控制客体施加影响的过程和行为。控制既是管理的一项重要职能,又贯穿于管理的全过程。
(1)地下水取用水总量控制
2006年颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》明确规定,行政区域内批准取用地下水的总水量,不得超过本行政区域地下水可开采量,并应当符合地下水开发利用规划的要求。据此可知,实行地下水取用水总量控制,就是以区域地下水可开采量为控制上限,对某一区域、某一时段内不同用户(用途)取用地下水的总量进行约束,包含时间、空间和总量指标三项要素。
鉴于地下水总量控制主要通过制定和实施年度用水计划来落实,地下水可开采量通常指年度开采潜力。因此,其中的时间要素常以年为统计时段;在实际工作中,通常以独立的水文地质单元为对象进行地下水资源量评价,以行政区域为对象进行取用水指标分配和用水计划制定,并按照行政区域套水资源分区(水文地质单元)的方式进行实际操作。因此,其中的空间要素包括行政区域和水文地质单元两类范围;设立地下水取用水总量控制制度的根本初衷是防止地下水超采。因此,在通常情况下,总量指标是以区域地下水可开采量为上限值的一个封顶性管理变量。换句话说,在制定年度用水计划时,批准下达的年度地下水取用水总量指标原则上不超过本区可开采量。需要补充说明的是,对于特殊干旱年份或应急情况,确需超计划或超采地下水时,可利用地下水含水系统的多年调节功能,实现“以丰补歉”。
(2)地下水水位控制
2002年修订的《中华人民共和国水法》明确规定,在制定水资源开发利用规划时,应注意维持地下水的合理水位。在容易发生盐碱化和渍害的地区,应当采取措施,控制和降低地下水水位。据此可知,实行地下水水位控制,就是将区域地下水水位维持在介于最高值和最低值之间的一个区间范围之内。具体的最高、最低临界水位值,通常需要综合考虑区域水文地质条件、地下水保护、环境地质问题防治、地下水生态水位维持、基础设施工程安全防护等因素来科学确定。此外,为便于管理,可通过设置表征不同警示级别水位线的方式,如红线、黄线、蓝线水位等,对最高、最低水位区间进行细化。
(3)总量控制与水位控制之间的关系
区域水位的时空分布取决于地下水系统的补给、径流和排泄。对于既定地下水系统,区域水位的升降主要取决于水量收支之间的关系。总补给量大于总排泄量,系统处于正均衡,区域水位上升;反之亦然。因此,就地下水系统来说,如果不考虑自然补给与排泄因素的影响,水位变化实质上是对地下水开采 (排泄)、回灌(补给)等人为激励作出的动态响应。其中,人工采补行为是导致地下水均衡变化的重要诱因之一;水位动态响应则是地下水均衡的外在表现。
需要强调的是,从严格意义上讲,地下水双重控制管理主要适用于多孔介质含水层组分布地区。这是因为多孔介质含水层组中具有统一水力联系,可以形成统一的区域性水位。在降水等补给条件一定的情况下,多孔介质含水层组中的水位与开采量之间存在着较好的一致性对应关系。
综上分析可知:
①实行地下水取用水总量控制,是防治地下水超采及其诱发问题的重要抓手。出于控制和降低水位考虑,地下水总量控制还应对取用水量下限进行约束,即明确区域年度最小开采(外排)总量。
②实行地下水水位控制,其核心任务是确定合理的水位管理目标,并开展监督性和预警性水位监测。
③实行地下水双重控制管理,实质是通过人为控制地下水取用水总量,维持合理的区域地下水水位,即总量控制是管理手段,水位控制是管理目标。单纯的水位控制是无法实现的,需要借助开采、回灌等人为调控手段。
地下水可开采量是一个多年平均值的概念,不能直观反映地下水系统的状态。区域水位动态能够及时反映含水系统补径排关系的动态变化状况。因此,从总量控制向双重控制管理模式转变,也是由地下水静态管理向动态管理转变。
(1)单纯实行总量控制难以直观判断总量指标是否合理
现行地下水取用水总量控制,是以年度用水计划管理为主要手段,以行政单元及所辖计划取用水户为管理对象,以区域地下水可开采量为总量控制指标的参考上限,实现对区域地下水的开发利用管理。因此,总量控制的管理对象为单个计划取用水户和代表计划用水户群的整个行政区。在实际工作中,这种管理模式一方面缺乏对总量指标落实过程中水位变化过程的跟踪,难以直观体现开采量与环境地质和生态环境问题之间的关系,无法及时判别总量指标及其年内分配过程的合理性,因而不能确保区域水位始终维持在既定的管理目标范围之内;另一方面,地下水可开采量是指在当前经济、技术及环境等约束条件下,允许从含水系统中取出的最大水量。只有处于最佳开采布局状况下,才能开采出与可开采量相当的水量,而不至于出现地下水超采现象。但是在实际工作中,区域地下水开采布局并非处于最优状态。因此,如果制定的年度总量指标与可开采量比较接近,往往容易造成区域地下水整体采补平衡,而局部范围内超采、部分地段尚余一定开采潜力的问题。
(2)单纯实行水位控制缺乏计划性和实际可操作性
实行地下水水位控制的主要目的是有效预防水位过高或过低引发的各类负面问题。但是,单纯实施水位控制,一方面缺乏区域年度取用水总量指标及其年内分配过程的概念,难以实现地下水开采的计划性管理,可能影响到部分用水户的供水安全;另一方面,水位控制难以实现对取用水户的直接管理,具体的调控对象不够明确,因而实际可操作性不强。
(3)总量控制与水位控制相辅相成、互为补充
区域地下水可开采量属于多年平均降水条件下的评价指标。在实际情况下,区域地下水的可开采量每年都不尽相同,不仅取决于当年的补排均衡状况,还可能与系统往年的水量盈亏有关。因此,即使严格依据可开采量确定总量控制指标,也不能避免出现地下水超采现象;地下水水位是水文地质要素的综合反映,也是评判地下水开采是否会诱发地质环境和生态问题及其严重程度的重要指标。通过实施水位动态监测,可及时掌握含水系统的盈亏状态,适时考量取用水总量指标及年内分配过程的合理性,为管理决策提供重要依据。综上,总量控制可为水位控制提供必要的调控手段,使得水位控制目标的实现成为可能;同时,水位控制可为总量控制提供直观的“警示标”和“导向牌”,有助于决策者及时判识总量指标的合理性,适时因地制宜地对后期开采指标计划作出相应调整,或采取其他应对措施,避免或减少相关负面问题,促进地下水可持续利用。
实行地下水取用水总量控制和水位控制,最关键的技术环节是取用水总量指标和管理性水位指标的确定。制定的总量和水位指标是否科学合理,直接关系既定管理目标能否实现。
地下水问题多因不合理开采引起。因此,总量指标的确定是地下水双重控制管理的重中之重。如果指标偏大,将导致地下水超采;反之,指标偏小,就难以充分发挥地表水短缺地区或枯水年份地下水的重要作用,也可能危及具有抗浮、防水设防水位要求的地下工程的安全,或是影响到土壤盐渍化治理成效等。为此,在可开采量评价工作基础上,应当对不同降水条件下区域地下水的开采潜力进行客观评价预测。同时,为保障地下水应急供水安全,避免或减少负面影响,需要对区域地下水的应急开采潜力和后期恢复能力进行评价,做到心中有数,有备无患。
一般区域水文地质条件越复杂,管理性水位指标划定难度越大。在实际工作中,通常要考虑环境地质及生态问题预防、地下水污染防治、盐渍化治理、工程设防水位要求等多种制约因素。对于含水介质垂向结构复杂、不同层位水质差异大、多种环境地质问题并存易发地区,水位划定工作可能更为复杂,需要根据地质条件的空间分布特点,统筹考虑多重制约因素和管理要求,同时满足各项约束条件和管理目标。甚至,对于某些地区,划定的水位指标并非简单的一个区间,而是一套指标体系,不同地段和层位均有独立的水位指标。
实行地下水双重控制管理,必须把控好总量指标与水位指标之间的衔接关系,两者不能存在较大出入。也就是说,通常情况下,按照确定的总量指标实施开采,应当能够保证区域水位基本上处于设定的目标范围之内,或偏差不大;同样,在确保区域水位不超出预设目标范围的前提下,基本上能够开采出与总量指标规模相当的地下水。但是,由于地下水系统自身的复杂性,影响地下水动态的因素较多,加上区域勘查研究程度不够、监测能力不足等因素制约,目前许多地区尚难以较好地建立地下水开采量与水位变化之间的对应关系。因此,在实际工作中的指标确定环节,应当借助数值模拟等技术手段,对不同补给和开采条件下的水位变化情况进行预测评价,研究建立不同补给条件下地下水开采量与水位动态变化之间的对应关系,进而合理确定总量指标与水位指标。此外,需要加强相关监测,定期开展实施效果评估工作,并及时对总量和(或)水位指标进行合理调整。
实行地下水双重控制管理制度,必须及时跟踪区域水位动态,准确掌握开采量数据。因此,完善的监测与计量体系是地下水双重控制管理制度得以有效落实的重要前提和基础。目前,许多地区地下水监测存在站点密度低、专用监测井少、数据传输手段落后、数据质量低等问题,地下水计量存在设施安装率低、农业用水基本无准确计量、已有计量设施损毁严重等问题,致使水位监测和取用水计量数据难以满足地下水双重控制管理的客观需求。因此,亟须加快建立完善覆盖全国的地下水动态监测与计量体系。此外,还需加快建设地下水双重控制管理的辅助决策支持系统。
我国地下水开发有关的环境地质及生态问题类型众多。东西部、南北方之间水文地质条件差异大,且地下水开发利用程度和管理水平不均衡。实行地下水双重控制管理,是一项专业技术性较强、实际可操作性要求高的管理性工作。目前,尚缺乏相关的国家或行业技术标准。为科学指导全国地下水双重控制管理工作,统一技术要求,规范工作程序,加快推进制度的落实,应抓紧制定和出台相关技术标准。
全国地下水开发利用与保护规划的缺失,是导致许多地区地下水开发利用不合理和保护措施不到位的重要原因之一。为促进地下水可持续利用,有计划、分步骤地解决地下水超采及其诱发的诸多问题,有效防治因水位偏高引发的土壤盐渍化等问题,实现兴利避害,需要对全国地下水开发利用与保护进行全面规划,系统提出当前和今后一个时期全国地下水管理与保护工作的总体部署和计划安排。水利部于2007年全面启动全国地下水利用与保护规划编制工作,建议加快相关修改完善和报批工作,为全国地下水开发利用管理与保护提供规划指导和依据。■
[1]裴源生,刘建刚,赵勇.总量控制与定额管理概念辨析[J].中国水利,2008(15).
[2]于丽丽,侯杰,唐克旺,等.地下水年度用水计划编制技术探讨 [J].中国水利,2013(9).
[3]张远东.地下水开采总量控制问题与对策探讨[J].中国水利,2012(1).
责任编辑 张瑜洪
Dual control on total volume and level of groundwater consumption
Zhang Yuandong,Wang Ce
In order to promote sustainable utilization of groundwater,prevent or solve environmental geology problems and keep healthy circle of regional ecological system,Advice on Implement the Most Strict Water Resources Management by the State Council is released,which clearly proposes total volume and level control of groundwater.Based on the analysis of control system,both the important of dual control and the main technical problems in the implementation process are discussed.Furthermore,the measures and suggestions for accelerating system implementation are carried out.
groundwater;total volume control;water level control;system
张远东,高级工程师,主要从事地下水资源管理工作。
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1000-1123(2014)09-0007-03
2014-01-02