童学卫 ,李 伟,周明亮 ,郭永彬
(1.水利部规划计划司,100053,北京;2.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京)
全世界地下水资源相对丰富,如果不包括冰川和常年积雪,储存和流动的地下水资源量约占全世界淡水资源的2/3,每年可更新的地下水资源量约为25 000亿m3。20世纪80年代中期,全世界地下水开采量约5 500亿 m3/a,2000年达到9 500亿~10 000亿m3/a。目前,地下水开采量较大的国家主要有印度、中国、美国、伊朗、孟加拉国和巴基斯坦,其开采量总和超过全世界地下水开采量的80%,其中,印度、美国和中国的年均地下水开发利用量超过1 000亿m3。从世界范围看,地下水主要用于居民生活、农业灌溉及牲畜饮水、工业及采矿业3个方面,但各国开采地下水的主要用途不尽相同,如美国、中国、印度、巴基斯坦半数以上地下水用于灌溉,韩国、日本等国地下水以工业利用为主,欧盟各国地下水主要用于居民生活供水。
最新调查评价成果显示,我国多年平均地下水资源量为8 218亿m3,其中北方地区为2 458亿m3,占全国的30%;南方地区为5 760亿m3,占全国的70%;山丘区地下水资源量为6 770亿m3,占全国的79%;平原区地下水资源量为1 765亿m3,占全国的21%。考虑维系地下水合理生态水位和不产生环境地质问题的要求后,全国可持续利用的浅层地下水可开采量为1 230亿m3,其中北方地区为991亿 m3, 南方地区为 239亿 m3。2012年,我国地下水供水量为1 134亿m3,占全国总供水量的18.5%。
长期以来,由于水资源短缺、开发利用不合理、管理保护措施缺乏等原因,许多国家和地区在地下水开发利用过程中都出现了一些问题。总体来看,世界范围内地下水开发利用主要存在以下问题:地下水过度开采导致的不可持续利用,地下水开采引起的地面沉降、海水入侵,地下水排水不畅引起的土壤盐渍化,农业、工业和其他人类活动造成的地下水污染等。
就国内情况而言,由于地表水资源短缺或遭到严重污染,许多地区不得不依靠过度开采地下水维持经济社会发展,特别是北方地区,近30年地下水开采量增长过快,地下水资源开发利用程度普遍较高,地下水超采形势严峻。此外,超采引起的地面沉降、海水入侵、地下水污染等问题,也是我国地下水开发利用中面临的几类突出问题。
①地下水超采问题:地下水大规模开发导致地下水水位持续下降,部分地区含水层大面积疏干,地下水不可持续性利用形势严峻。据最新调查评价成果,全国目前已形成深浅层地下水超采区400多个,地下水超采总面积近19万km2,约占平原区总面积的11%,其中海河平原地下水超采区面积占平原面积的91%。在超采区中,严重超采区面积为7.2万km2,约占全国超采区面积的39%。超采区地下水累计超采量已达1 997亿m3。
②与超采相关问题:地下水超采不但危及水资源的可持续利用,而且引发了地面沉降、海水入侵、土地沙化等环境问题。截至2009年,全国地面沉降总面积接近8万km2,苏锡常、上海、嘉兴地面沉降面积超过0.9万km2,最大沉降量达2 630 mm。地面沉降已严重威胁到城市道路、地下管线、高速铁路、河流堤防、监测水准等国民经济的多个方面。类似地,沿海地区过量开采地下水引发的海水入侵面积已超过1 500 km2,继而导致了机井报废、农田减产、水质恶化等问题。在西北内陆干旱半干旱地区,地下水超采导致天然绿洲退缩和严重退化,土地沙化面积不断扩大,造成草场覆灭,大量土地废耕。
③地下水污染问题:全国197万km2的平原区浅层地下水水质评价结果表明,Ⅰ~Ⅲ类水面积占37%,Ⅳ、Ⅴ类面积占63%,太湖流域及辽河、淮河、海河流域地下水污染最为严重。全国115个地下水集中式大型饮用水水源地中,约35%的水源地水质属Ⅳ、Ⅴ类水。
在地表、地下水资源统一管理理念下,国外地下水管理已基本纳入水资源一体化管理体制。因各国国情不同,具体的管理模式也不尽相同,大体可分为3类:一是从中央到地方的分级管理模式,如德国、韩国、荷兰;二是流域与区域管理相结合的管理模式,如英国、法国;三是联邦政府宏观协调,各州分治模式,如美国、澳大利亚。各国虽然管理模式有别,但地下水开发利用面临的相似问题催生了诸多相似的管理措施与理念。下面从管理立法、施政策略、工作重点3个方面进行概述。
(1)地下水管理立法
法制建设是实现依法治水的根本前提,地下水管理也是如此。目前,世界上已有多个国家针对地下水管理颁布了专门法律,如以色列《水井控制法》(1955年)、美国亚利桑那州《地下水管理法》(1980 年)、韩国《地下水法》(1994 年)、英国《地下水管理条例》(1998年)等。除了专门针对地下水管理立法,各国在综合性与水相关的法律中也均涵盖了地下水管理条款。如美国《水资源清洁法》、德国《自然保护法》、日本《工业用水法》、南澳大利亚州《1997年水资源法》、新南威尔士州《2000年水管理法》、昆士兰州《2000年水法》等。
(2)地下水施政策略
①宏观框架制定:许多国家在政府宏观指导层面相继制定了综合性或专业性地下水管理策略,用以确定本国地下水管理的发展方向、阶段目标、工作计划等相关内容,从而保证了政府工作的全局协调性和政策延续性。如澳大利亚《国家改善地下水管理框架》《地下水保护指南》《国家水质管理策略》、印度《地下水人工补给规划》、南非《国家人工补给地下水策略》等。
②分区分类管理:遵从地下水运移规律,以水文地质单元为基本分区是各国实行分区分类管理的共识。如美国在1995年完成的 “区域含水层系统分析计划”中,把全国分为25个含水层区域;澳大利亚在2000年完成的第4次水资源评价中,确定了538个地下水管理单元;美国亚利桑那州根据地下水开发利用程度不同,在水文地质单元分区基础上,划分了3个等级不同的管理区:严格限制开采的有效管理区、禁止农业开采的非农业灌溉扩张区和支持合理开采的普通管理区。
③经济手段调节:运用经济手段是国外控制地下水开采、加强地下水保护的最常用措施之一。如法国取用地下水时,一般根据水源状况、供水时间、工程配套等的差别,分区采用不同的水费标准,地下水水价通常高出地表水水价一倍。以色列在水费计收上实行差别水价和超配额加价制度,这些措施有效地促进了节水灌溉发展,广大农户主动进行节水改造以节省水费;以色列还规定再生水水价低于其他水源,以鼓励使用再生水源,减少农户对地下水的依赖。
④水权市场监管:地下水水权交易在澳大利亚和美国加利福尼亚、德克萨斯、亚利桑那等地已较为成熟,通过建立类似银行的“水银行”交易平台,利用地下储水空间,采用人工回灌方式,使水权节余者存储剩余的水权,并从中获取收益;需水者通过向“水银行”购买水权,在需要时抽取地下水,满足用水需求;政府则主要扮演初始水权分配、价格调节、监管指导等宏观调控角色,充分运用市场机制配置水资源。
(3)地下水管理重点
①严格开发利用:德国新修订的《自然保护法》规定,地下水开采必须事先向管理部门提供详细的地质资料、测量数据、生态风险评估报告、施工计划和补偿方案,同时要证明现有技术条件下节水水平已较高,而且除地下水外,无其他水源可以利用。美国亚利桑那州在有效管理区内严格禁止新增农业灌区,对所有用水户提出强制节水要求,对新增项目的供水方案要进行可更新水源的论证工作,该规定迫使许多大型投资项目从过度开采地下水转向利用可更新水源。
②水源涵养补给:美国、瑞典、荷兰、德国、日本等许多国家自20世纪80年代以来便开始大力推广利用地下含水层调蓄水源的做法,并将其视为水资源管理的重要策略之一。美国、德国、荷兰、瑞士等国地下水人工补给量已超过地下水供水量的20%。印度在20世纪90年代的10年中,一个重要的转变是将发展灌溉的预算分配转移到集雨和人工补给工作。南非国家地下水人工补给战略规划从基础知识、法律法规、计划规划、实施细则、补给管理、技术研究、战略实施等7个方面对人工补给规划进行了全面论述,编制了全国19个水资源管理区的地下水人工补给潜力分布图,对全国的地下水人工补给工作起到了宏观性指导作用。
③水源保护:目前,欧美发达国家地下水管理工作的重点已从开发利用转向水源保护、污染控制治理方面。美国联邦政府提出了“基于保护资源的全面综合防治方案”,已有半数以上州批准执行该方案,这对美国的地下水管理和保护发挥了显著作用。英国环境署1992年颁布地下水保护政策,目前已划定了近2 000个地下水饮用水水源保护区,在水源保护区内禁止或限制可能引起地下水水源污染的一切活动。澳大利亚对依赖于地下水的生态系统,如湿地、泉水、河流基流等的保护专门制定了保护政策。
1998年国务院机构改革将原地矿部、建设部承担的地下水管理职能划入水利部,自此,我国地下水管理工作进入新的时期。2002年修订的《中华人民共和国水法》成为水行政主管部门实施地下水管理的法律基础。水利部按照“三定”规定和水法要求,对水资源进行统一调查评价、统一规划和统一调配。地下水管理与保护工作取得积极成效,主要表现在以下几个方面。
(1)地下水政策法规制定
在国家层面,相继出台了《建设项目水资源论证管理办法》(2002年)、《关于加强地下水超采区水资源管理工作的意见》(2003 年)、《取水许可和水资源费征收管理条例》(2006年)、《取水许可管理办法》(2008 年),制定了《地下水超采区评价导则》《地下水监测规范》等技术标准。多个省(自治区)如辽宁、江苏、山西、云南、新疆等地也纷纷颁布了地下水管理地方性法规或政策性文件。目前,在地下水管理方面已全面实施了水资源评价和规划制度,初步建立了较为完善的水资源论证、取水许可、水资源费征收制度。
(2)地下水施政策略
①国家级规划编制:1998年,水利部启动了全国地下水资源开发利用规划编制工作,经过两年多的努力,完成了《全国地下水资源开发利用规划》编制。2002年,水利部等7个部门组织开展了 《全国水资源综合规划》编制工作,提出了新一轮全国地下水资源调查评价成果。2002年水利部组织编制了 《全国地下水监测规划》,随后与国土资源部共同组织编制了《国家地下水监测工程》项目建议书。近几年又组织开展了《全国地下水功能区划》《全国地下水利用与保护规划》等专项规划的编制工作。
②分区分类管理:在《全国地下水资源开发利用规划》中划分了地下水超采区、采补平衡区和潜力区,确立了加强地下水管理以及控制地下水超采的目标、任务和措施。在《全国地下水功能区划》中划分了开发区、保护区、保留区等3类一级功能区,在一级功能区内又进一步划分了集中式供水水源区、分散式开发利用区、生态脆弱区、地质灾害易发区、水源涵养区、不宜开采区、储备区和应急水源区等8类二级功能区。
③经济手段调节:伴随治水理念的转变,地方政府已开始利用经济手段调节开采行为,发挥政府宏观调控和市场机制的作用。如北京、河北、山西、山东、辽宁、陕西、江苏等地按照水法和《取水许可和水资源费征收管理条例》的规定,大幅度提高了地下水资源费征收标准,推动用水企业进行节水和水源结构调整,抑制地下水开发需求。经济手段对地下水资源开发与保护的调控作用不断增强。
(3)地下水管理重点
现阶段,我国的地下水管理主要集中在水量开采管理与保护方面。
在严格控采方面,基本完成了全国地下水超采区评价工作,国务院已批复实施《南水北调东中线一期工程受水区地下水压采总体方案》。河北省开展了地下水超采区综合治理试点工作;汾渭盆地、辽宁中部平原区等超采区地下水压采工作也不断推进;北京、天津、山西等地推行地下水年度开采计划,严格控制地下水开发利用总量,实行“一牌、一表、一证、一卡”的水井管理制度,加强了取用水监督;对特殊地区的特殊行业,如北方燃煤电厂建设实行了禁止利用地下水的政策。
在地下水保护方面,组织开展了地下水保护行动试点基础工作,实施了济南保泉行动和河南省地下水保护行动试点。开展了全国地下水功能区划定,根据地下水的自然属性、生态与环境功能及开发利用潜力,划定地下水功能区,实行分区管理保护。针对饮用水水源地保护,已经开始实施全国重要饮用水水源地核准公布和安全评估制度。
对比国内外地下水管理现状,结合我国地下水开发面临的形势,国内地下水管理工作仍面临许多困难和问题。例如,在政策法规层面,管理法律体系不完善,宏观政策框架较缺乏;在施政策略层面,管理单元划分欠合理,市场经济调节方式单一;在具体工作方向层面,压采控采难度较大,水源补给及水质保护开展不足等。
①管理法律体系不完善。我国目前只在已颁布的水法及其他相关法规政策中对地下水资源开发与管理作出了一些分散规定,尚未制定出关于地下水资源管理与保护的专项法律或法规。法制建设是依法管水、依法治水的前提,地下水管理立法工作亟待提速。
②宏观政策框架较缺乏。我国虽然编制了多个国家级地下水相关规划,但大都属于专业技术性规划,有关地下水管理政策的宏观性指导框架或策略规划还较为缺乏。如此以来,无论是全国层面,还是流域、省(自治区)层面,地下水管理施政策略的全局协调性和持续性将打折扣。
③管理单元划分欠合理。在地下水资源评价、开发规划中普遍采取水文地质单元套行政分区的划分方法,如此划分方式为地下水管理工作带来一定难度。科学划分同一水文地质单元而不同行政分区内的地下水资源量值得深入商榷。如何公平、公正、合理地将地下水用水总量指标分解到各行政分区是较为突出的技术性问题。
④市场经济调节方式单一。目前调控地下水开发利用的经济手段主要依靠水资源费的调整,经济补贴、奖惩激励等制度措施均未全面实行。虽然已有东阳—义乌、余姚—慈溪、绍兴—慈溪、内蒙古鄂尔多斯等一系列水权交易案例,但地下水水权交易还未起步,市场手段配置水资源的机制还未建立。
⑤压采控采难度较大。在替代水源缺乏地区,地下水超采问题仍将长期存在。在已规划替代水源地区,也存在压采目标无法顺利实现的风险。如在南水北调东中线受水区内,农村地区压采量超过压采总量的40%。按照规划,农村地区替代水源主要依靠置换出的地表水和再生水。如何确保农村地区输配水工程高效覆盖,保证替代水源输送,如何确保污水处理工程的常态运转,保证再生水水质,如何调动农民积极性转变用水观念,减少对地下水的依赖,如何有效监督管理农村地区封填井工作,保证压采目标实现等等问题,都将为压采工作的推行带来不小的影响。
⑥水源补给基本停滞。在20世纪70年代,我国以控制地面沉降、防止海水入侵为目的的人工回灌工程逐渐兴起。目前,上海、北京、河北、山东等地都建有不同规模的地下水人工补给工程,但由于相关技术发展滞后、管理经验缺乏、运行保障不善等原因,国内地下水人工调蓄工作尚未广泛开展,国家层面相关政策、规划、技术研究基本处于停滞状态,有关地下水人工补给的管理问题与技术问题还处于初期探索阶段,尚未形成系统的技术理论体系和完善的指导管理体系。
⑦水质保护有待突破。目前不论是压采工作还是地下水保护行动,地下水管理工作重点仍是围绕水量管理,而水质保护工作开展不足。因此,加强水资源保护职能,积极探索地下水水源防污保护工作,防止地下水水质恶化,保障供水安全,是目前地下水管理工作需要突破的方向。
针对我国地下水管理面临的上述问题,近期应加强以下6个方面工作。
①加快政策法规制定工作方面:《地下水管理条例》立法工作已经稳步展开,加快推进立法进程,是近期地下水管理工作的重要任务之一。此外,需要借鉴国外经验,适时开展地下水管理策略框架制定工作,尽快制定地面沉降区、海水入侵区、生态脆弱区等的专门管理政策与措施。
②严格地下水开发利用工作方面:建立地下水开发利用红线,严格控制地下水开发规模;面向管理需求,开展地下水水量分配和控制水位研究,逐步推行总量控制与水位控制相结合的管理制度;在水量分配方案的基础上,鼓励地区间开展水量交易,运用市场机制、经济杠杆,合理配置水资源。
③推进超采区压采治理工作方面:以南水北调东中线受水区压采为重点,合理细化工作方案,重视农村地区替代水源达效程度,制定合理的经济补偿措施和奖惩激励措施;继续推进相关省份超采区的划定与复核工作,推进地面沉降、海水入侵等问题区的压采工作;大力推行节水型社会建设,加快节水技术改造和节水工程建设,核定用水定额,节约地下水资源。
④增加地下水水源补给涵养工作方面:认真梳理国内外地下水人工补给技术,总结工作经验教训,适时制定全国或区域层面补给涵养策略规划,积极开展试点工作,综合采取法律、行政、经济、技术等手段,加大地下水水源的补给与涵养。
⑤探索地下水资源保护工作方面:加快从污染治理向污染预防的管理理念转变;以地下饮用水水源地保护为重点,继续推进地下水功能区划,落实地下水利用与保护规划,加强监管工作;积极探索水源污染风险评估制度和预警防控制度,适时开展泉水、湿地、河源等依赖于地下水水源的水生态系统保护工作。
⑥强化地下水信息基础工作方面:建立和完善国家、流域、省级三级地下水监测网,适时适地建立专业监测网;开展地下取水工程普查、登记管理工作,开展地下水水质状况普查,建立全国地下水管理信息系统;完善地下水信息发布制度,拓展公共参与渠道,发挥社会监督作用。