西班牙为实施水框架指令确立地下水基线条件

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1 概述

对世界大多数地区而言，地下水资源通过用于农业灌溉，对社会经济发展具有十分重要的作用，但同时又会导致地下水位明显下降。2000年的欧盟水框架指令要求欧盟国家重新制定水资源规划，并要求在2015年以前，最迟在2027年以前，实现包括地下水、地表水、沿海水域及过渡水域在内的全部水体达到良好状态。

水框架指令要求欧盟国家在水资源及其利用现状等相关资料的基础上，制定详细的流域管理规划(RBMP)，并明确了规划的指导方针。在西班牙，流域管理规划是经国王批准的法律文件，它包括水资源保护的基本原则，并为水权管理提供依据。流域管理规划基于已确认的水资源管理系统，包括法律条款、水权管理、规划流程、水资源支撑能力等，这些管理系统为指令的发展提供了严谨的框架。

西班牙的水文状况差异较大。由于大部分领土位于半干旱地区，旱灾频繁，所以在过去的50 a,地下水成为西班牙重要的战略性资源，它支撑着西班牙的城镇、工农业生产及其他经济和环境用水。因此，充分认识地下水资源的作用，对制定健全的水政策具有重要的意义。对特殊含水层开展研究，对于收集高精确度的数据和了解当地地下水动态意义重大。同时，开展全国性的地下水资源研究，有助于决策者、实践者和科研人员了解地下水问题的状况，并有助于其从大局角度审视地下水问题。

2 地下水资源评价

欧盟水框架指令要求成员国开展一系列行动和研究，针对每一个流域分区来细化流域管理规划。管理规划的主要内容为：

第1～4部分是流域管理规划的基线研究；第5部分是规划目标；第7～8部分是实现目标需要采取的措施；第9～11部分为规划进程。本文主要研究规划第1～4部分的内容及实例研究。

西班牙的水资源管理可以划分为以下4个等级，即中央政府、地区、直辖市和用水户。

在国家层面上，当前有水务职能的部委主要有农业部、食品及环境部。它们主要负责起草国家规范、阐释国家水文规划、协助流域管理机构做好流域管理规划、向欧盟委员会汇报水框架指令执行情况，以及确保跨界流域的国际协调问题。

(1) 中央政府就其管辖范围内的流域分区，即跨区流域，明确了流域管理规划之细化工作的指导方针，区级的水管理机构具有一定的自主权利，因此，可以在指导方针下研究其自己的方法对策。如此可以丰富、细化流域管理规划，有时候区级的水管理机构就是某些方法的开创者，但这也会增加方法的差异性，降低流域分区基线研究的可比性。另外，即使是跨区的流域分区，流域管理机构也会根据流域的实际状况来执行和适当调整中央政府的指令。

(2) 自治区之间及自治区与中央政府之间就水相关问题的矛盾会严重影响规划的内容。比如，虽然已超过截止时间2009年6月，但目前仍有3个流域(即塔霍河、塞古拉河和胡加河)的管理规划未公开发表以接受共公咨询。其主要原因是对规划的基线数据存在争议，且直至目前，仍没有找到能够得到相关各方都认可的解决方案。

(3) 用水户非常关心对水体当前和未来状态的界定，因为这种界定意味着其经济活动用水是属于限制性或是可用性。因此，用水户积极游说水务管理局，尤其是灌溉部门和水力发电部门，就是为了确保其观点在欧盟水框架指令实施过程中得到重视。

(4) 在土地利用监测方面，自治区政府具有大部分权利，其中包括对西班牙的主要用水户——灌溉农业的监测。因此，各区的优先权和可利用的财政资源，决定着其土地利用监测频率及监测数据的准确性，同时，这也是从源头控制水污染的依据。

3 地下水资源特征

确定地下水基线，首先应从水文地质角度确定基本管理单元及其特征。在西班牙，自1985年水法通过以来，水文地质单元(HU)一直是基本的地下水管理单元，如今将改为地下水体(GWB)。地下水体包含一个或多个含水层，这些含水层中的水具有一些共同的特征或面临着相似的问题——水质或水量。与以往的411个HU相比，欧盟水框架指令在规划过程中共划分了744个GWB。在面积方面，西班牙国土面积为50.599 2万km2，HU涉及其疆域的1/3，即17.5万km2，而GWB覆盖了全国领土的2/3，约35.5万km2。增加的数量部分源于当地所计含水层的增加。

在流域管理规划中，地下水资源评价的重要内容是地下水储量和地下水的可利用量。前者重在水文变量序列的计算，后者的评估则是基于可再生水资源量的计算。

2008年，西班牙农业部颁布的水文规划规范，为流域管理机构进行地下水评价提供了统一的指导方法。然而，其强制性的适用范围仅限于跨区流域，且即便在这些流域，对其中某些指导方针的阐释也不尽相同。

西班牙全国地下水资源可利用量大约为25.8亿m3/a，这就意味着有相当一部分的水资源被共享。因为西班牙每年有38亿m3的水库的蓄水量被消耗，而在过去的10 a里,年均地表水资源量只有23亿m3左右。

欧盟水框架指令已将地下水保护的重点由单纯满足用水需求，转向为同时还要实现良好的水体状态，并且还要保护相关的水生态与陆地生态系统。

尽管在很多情况下，仅考虑水量并不能反映将来中长期所面临的真实挑战，但长期以来，西班牙仍是对水量问题关注较多，而对地下水水质恶化问题却考虑不足。水框架指令要求在地下水保护中，应同等看待水质和水量，并强调二者是密切相关的。实际上，水框架指令要求成员国对地下水的化学状态和水量状态都应进行评价。

根据最新的欧盟水框架指令文件，当前西班牙744个GWB中，有413个(占55%)满足水体状态良好的要求，有22个(占3%)尚在研究中。预计到规划截止的2027年，将有590个(占80%)GWB可以满足水体状态良好的要求，且有33个(占4%)GWB设置了略低的目标条件。对剩余的121个(16%)GWB，由于资料不足，尚不能预测其在2027年能否实现水体状态良好的目标。

硝酸盐污染是造成地下水水质不达标的主要原因：目前有309个GWB处于较差状态，有273个(约占88%)达不到水质标准。同样，为33个GWB设置略低的目标条件以实现其在2027年达标，也是出于对水质问题的考虑。

这些数据并不是最终成果，因为大部分流域分区还没有研制出其最终的流域管理规划。另外，对某些情形下的GWB数量还存在争议，毕竟对GWB的大小既没有下限也没有上限的约束。因此，如果采用较差状态下的GWB数量作为表征所面临挑战的指标，GWB的分解和聚合程度将会使结果偏离实际。问题的严重程度取决于污染的程度——根据污染的程度或性质，主要是通过如何确立超采问题及其解决的难易程度，或通过水质与水量之间如何相互作用，有时候借助于若干参数，会使问题的严重程度加倍。状态分类的最终目标是通报地下水的管理决策，然而，最重要的是对GWB的空间定位和特性描述，因为这将决定流域管理规划所拟定的对策措施。

4 地下水利用

欧盟水框架指令研究成果显示，如今西班牙地下水的总需水量估计为7亿m3/a。这意味着，地下水的需水量占西班牙总需水量(31.5亿m3/a)的22%，而在10 a前,西班牙地下水需水量的估算值仅为5.5亿m3/a。

在西班牙的25个流域分区中，位于干旱地区7个分区的地下水的需水量，占了地下水总需水量的80%以上。按绝对量计算，地下水开采量最大的是胡加河流域，其年开采量为1.6亿m3；其次是杜罗河和瓜达基维尔河流域，年开采量接近1亿m3。相对于流域分区总开采量来说，其中超过40%集中在加那利群岛和巴利阿里群岛、胡加河流域和安达卢西亚地中海盆地。

总的来说，农业是西班牙地下水的主要用水户，其用水量约占地下水总用水量的73%。相反，生活用水(包括与城市用水密切相关的工业用水)量和工业用水量，仅分别占地下水总用水量的21%和6%。然而，地下水需水量构成的地区差异较大。在某些流域分区，以及西班牙北部的一些流域分区，其农业灌溉取用的地下水量较小。

5 现实的挑战

欧盟水框架指令是一套总体的、广泛的指导方针，决策者可根据各流域的具体情况对其进行阐释。然而，即便这样，其实施任务仍然艰巨而复杂。流域管理规划的一个重要部分是基线的确定，旨在在欧盟水框架指令实施前获得对现状的可靠认知，从而为规划进程设立较为现实的目标。尽管这是一种明智的做法，但全国流域管理规划显示，有关地下水资料的不确定性仍是一个重要问题。

就西班牙来说，欧盟水框架指令的实施引起了地下水管理单元由HU到GWB的转变。地下水体单元是一个备受欢迎的新概念，因为它把长期以来未被计入系统的大量的小含水层考虑在内。但其明显不足是，在绘制新的含水层边界时，地下水体并不优于水文地质标准。因此，在某些情况下，由原来的水文地质单元向地下水体单元的转变是有问题的。

以原来的曼查西部水文地质单元为例，它位于瓜迪亚纳河上游。自20世纪70年代以来，地下水超采已造成明显的地下水位下降，对依赖地下水的湿地生态系统产生了严重影响。多年来，西班牙为恢复湿地、限制地下水开采进行了诸多努力。随着欧盟水框架指令的实施，曼查西部单元被划分成2个相互独立的地下水体单元。因此，含水层也沿着一条道路被划分开。就管理角度来说，既然这两部分在理论上是相互独立的，那么将允许道路东边自由开采地下水，而禁止道路西边的一切开采活动。尽管从水文地质的角度来看，这种限制并没有太大的意义。

对于如何根据流域特点来阐释欧盟水框架指令，西班牙也提供了一些有趣的实例，并显示出若干相似概念之间的关联性，尤其是在计算地下水资源的可利用量时。地下水资源可利用量是确定地下水水体水量状态的一个重要概念，因此，它是指可供给经济用水的水量。

的确，如果开采量超过了可利用量，则表示水体处于较差状态，并要实施包括限制用水在内的一系列措施。

分析不同流域分区如何计算其地下水资源“总量”、“可利用量”和“可再生量”非常有意思。在有些流域，是通过水文模型来估算降水的入渗量，以此作为“可再生地下水资源量”；然后，在保护河段周边地区，根据附加要求，取“不低于10%的地下水资源可再生量”作为“地下水资源的可利用量”。另外，有些流域管理局则采用了“天然地下水资源总量”的概念，这既要考虑相邻地下水单元之间水的横向流动，还要考虑所谓的“拒绝补给水量”，比如，当某个含水层“蓄满”水以后，将不再接受补给水源。然后，取“天然地下水资源总量”的80%，加上回流量和人工补给量，即为“地下水资源的可利用量”。

巴利阿里群岛流域规划是将“潜在的地下水资源量”当做降水渗流量，并将2006年含水层的含水量直接作为“地下水资源的可利用量”，而这一数据是由需水量估算得来。瓜达基维尔河流域的规划稍有不同，它将“可再生的地下水资源量”视为含水层的净补给量，且不减去流向相邻地下水体单元的地下径流；除了某些特别要求为50%的GWB外，“地下水资源的可利用量”规定为“可再生量”的80%。由于差异较大和水文情势不同，对所有流域设定这些百分比准则明显过于武断。另外，忽略流出的地下水径流，实际上会使可利用的地下水资源量估算过大。这就提出了一个尺度问题——GWB、含水层、GWB组合、整个流域，这些均取决于决策者想在多大程度上保护含水层及其相关生态系统。

确定取水量所面临的难题是，所有的规划都是先将地表水和地下水分别计算，然后得到总水量，然而，地下水的实际情况通常要复杂得多。用水户的用水方式通常是综合性的，他们会根据取水难易、成本、水质和取水时间来综合选取可利用的水资源。例如，塞古拉河流域卡塔赫纳市的农民，就是综合利用了地下水和塔霍河流域的外调地表水。由于旱季调水量受限，农民就抽取地下水来补充地表水源的不足。因此，在旱季，地下水占了农业灌溉用水量的70%，而在雨季，则仅占30%左右。其原因在于对用水户来说，外调水水质更好，且价格便宜。由于外调水的价格并没有反映其真实成本，低廉的水价歪曲了人们对经济因素的考虑。

结合水资源情况和压力状况，提出了地下水水量状态的概念。根据IPH的表述，当地下水开采指数大于0.8，同时地下水水位明显下降时，可以认为GWB单元处于较差的水量状态。然而，这一标准并未在所有流域统一执行。例如，埃布罗河和杜罗河流域完全遵照了上述标准，而在瓜达基维尔河和胡加河流域，当上述标准中的2个条件至少有一个满足时，即认为GWB单元处于较差的水量状态。

在水质方面，确立基线所面临的主要挑战是对当前监测参数的综合。针对面源性污染，西班牙已经实施了大量的监测工作，其中大部分与含水层盐碱化、农用化学品使用过量、城镇和工业污染物有关。由于欧盟水框架指令没有对地下水中的农药浓度设立标准限值，因此，研究中大部分信息可根据研究区情况获得。据欧洲环境署统计，在欧洲，西班牙是单位面积上农药用量最高的国家之一。鉴于此，西班牙开展了一系列的研究。对加泰罗尼亚地区的不同含水层开展了调查，结果显示，85%的含水层都受到了农药污染。同时，地下水试样中，有25%超出了饮用水标准。另外，根据相关研究人员的检测，地中海沿岸普遍存在农药污染。

在城镇和工业污染方面，也应注意同样的问题，包括新兴污染物。事实上，大城市的地下水水质监测呈完全缺乏状态，如马德里，这就意味着在评价城镇和工业可能的威胁方面，还有进一步提高的空间。在影响范围方面，通常假定点源污染小于面源性污染。由于官方监测网密度较低，污染物局部排泄或其他问题的发生难以被检测到。

这引起了对地下水监测网的总体考虑，并已根据欧盟水框架指令将其加密。例如，2002～2009年，9个跨流域分区的测压点数量已由831个增加到2 200多个，总投资超过了6 500万欧元。然而，新的监测网仍处于建设和扩展中，也就意味着，在流域管理规划中，对地下水状态的判断可能并不准确可靠，尤其是对于新划分的GWB。样本点的密度差异较大，这就是说，对有些水体状态的判断，其依据的仅仅只是几个样本点。对于趋势分析，监测网也是参差不齐。一些压力站已经运行了几十年，且维护不良。另外，还有很多检测记录已丢失。这就产生了一系列的严重问题，尤其是对于多层含水层系统。相反，对于近期新建的压力站，由于记录时间较短，也难以从中得出有意义的结论。当前的经济危机也迫使水务当局不得不削减监测费用，从而限制了监测网的发展速度。

6 结 语

本文根据欧盟水框架指令规划进程中的官方报告，概述了西班牙地下水资源及其利用状况，并重点探讨了相关的技术方法。研究结果显示，西班牙地下水资源可利用量为25.8亿m3/a。目前，处于良好状态的GWB占55%，通过欧盟水框架指令的实施，到2027年,该比例有望提高到80%。然而，因缺乏足够的数据资料，仍有16%的GWB无法预测其在2027年的水体状态。水体状态较差的原因来自水质和污染2个方面，主要是硝酸盐含量超标和含水层盐碱化。

根据官方的规划文件，西班牙地下水的需水量为7亿m3/a，占总需水量的22%。可以看出，与之前2000年的官方数据5.5亿m3/a相比，地下水需水量有所增加。不足为奇，尽管地下水在某些流域分区的城镇供水中具有战略性作用，但最主要的用水户仍是农业部门，其用水量占地下水总用水量的73%。

所有这些数据都是水资源管理者为实现欧盟水框架指令目标而制定水管理指导方针的基础资料。然而，应当指出，获得这些数据并非易事，为了得到与水管理规划相应的数据，不得不进行折中或简化。因此，尽管欧盟水框架指令规划为西班牙地下水资源利用带来了重大进展，但是现有数据不准确和技术方法在全国范围内不统一，致使其研究成果必须附带有严谨的阐释。

在成员国层面上，根据专门技术和可用数据，在阐释有特定时间和资源限制的流域管理规划时，已经指定了一些技术方法。自第1次欧盟水框架指令规划通过审批后，流域管理规划应每6 a修订1次，使其成为对第1个规划周期的成果进行调整和更新的良好契机。鉴于地下水管理实际，本文指出了需要进一步关注的若干问题。