南水北调实施后华北平原地下水调控研究

邱立建

【摘要】华北平原地区是我国的工农业用水非常紧张的地区，人口分布集中，地下水超采带来了一系列的问题。南水北调工程调水进行了几十年，通过中线工程将汉江水调往华北平原地区，缓解了华北工农业用水紧张问题，但是完全的依赖中线工程调水一方面成本颇高，另一方面也不能及时解决华北区域所有缺水问题，适量的控制性的开采地下水仍是供水有效措施。本文根据调水工程实施后华北用水情况，试析华北平原地下水调空的一些问题及对策。

【关键词】南水北调；华北平原；地下水；调控

我国华北平原地区由于多处在温带季风气候区，降水较少，并且年降水非常不平衡，夏秋降水集中，冬春则干燥寒冷，加上蒸发量大，因此导致了华北平原的农业生产以及城市用水都受到不利影响。南水北调工程的实施有效的缓解了我国北方的缺水情况，是一项新中国重要的大工程。早在1954年毛泽东视察黄河时候就提出了南水北调的战略构想，工程调水涉及的人口量达到4.38亿人，整个调水分为东、中、西三线，到2016年时东线的一期工程供水也正式开始。其中和华北平原供水最为密切的是中线工程，中线调水工程规划为从主要从汉江流域调水经过陕西省的安康、商洛以及汉中地区最后汇聚到丹江口水库，再从丹江口水库将水调出从河南南阳的陶岔渠首闸出水，经过黄淮海平原边缘，于郑州西部过黄河，沿京广铁路线从西侧向北推进，到达终点北京。

一、华北平原地下水开采问题

华北平原地下水由于长时期的过度超采，引发了一系列的问题，主要表现为在开采集中且开采量大的沧州、衡水、德州等地区造成了大范围的降落漏斗，部分地区的含水层如山前集中开采地段发生严重的季节性疏干。除此之外，因为地下水的过度开采，地表生态也受到了严重的影响，地面沉降、湖面减少、湿地面积缩减等问题频发，甚至导致了海水倒灌的现象发生。在华北平原地下水大规模开采前，地下水埋藏浅，地表水系也比较发达，中部和东部深层的地下水越流向浅层的地下水进行补给，但是大规模开采后，浅层的地下水难以得到深层地下水的有效补给，反而要补给深层地下水亏空，导致了地面的塌陷或沉降。张兆吉等人对浅层的地下水资源评价和均衡模式进行了研究，分析了1960年、1980年以及2000年的浅层地下水资源及开采情况，建立了大面积开采前和开采后的水均衡模式，为研究华北地区南水北调后地下室适量开采提供了参考数据。

二、华北平原地下水调蓄的空间条件分析

华北平原地区的地下水空间结构特点和含水特点决定了华北平原能够在古河道、山前冲击扇卵砂砾石区域带和粗砂含砾区域带来选择理想的空间调水储蓄区。地下水调蓄区空间一般需要具有含水砂层颗粒粗、含水砂层累计的颗粒大的特点才能有效的进行储水。古河道区域主要分布在华北平原的中东部，具有较好的地下水储蓄空间，这一区域的古河道带下部多为咸水含水层，咸水层上方多有粉细砂褐细砂组成，深度约为60m，给水度在0.06—0.15之间。卵砾石带的含水层具有透水性强、厚度大、颗粒粗的特点，没有连续稳定的隔水层，这一区域含水层卵石含粗砂，厚度约在70m左右，导水性较好，导水系数基本在1000m/d以上，面积大概在5600m2以上。在山前冲击扇顶部因为含水层和非饱和带颗粒都比较粗，有利于接受大气降水的渗入补给以及地表径流漏渗补给、山区的两侧补给。华北平原地区大型地下水供水地带上分布着邢台、北京、石家庄、保定等大中型城市，供水体系比较完善。

三、华北平原地下水调控原则

尽管南水北调工程中线调水有效的缓解了华北地区的供水紧张局面，但是单纯的依靠外来调水和地表径流水的补给仍然是不够的，仍然必须合理的开采一部分来满足地区工农业生产及生活用水。在严重超采的地区要减少地下水开采，涵养水源。再次，对于深层次的地下水也必须停止开采，减缓目前华北地区严重的地面沉降问题。在天津市目前采用现状开采量来作为南水北调后的开采指导方案，将第Ⅳ层及以下的含水层作为重点层位来进行减控。作为缺水大省的河北省目前停采深层地下水以期恢复地下水位。除此之外，考虑到南水北调调水工程的用水成本问题，对于农业用水不能直接就停采，等到来水量丰富时再考虑停止深层地下水开采。而对于山东省和河南省来说，水资源相对多一些，南水北调工程实施后进一步丰富了水量，因此可以2010年地下水开采量作为现状保持的基础适当增加。

四、提高地下水开采可承受能力途径探索

根据许广明的人的研究计算，在华北平原冲积扇区域最大的调蓄空间在1040×103立方米，约占到70%左右，古河道最大的可调蓄量占到29%左右，在437×108立方米，现在可调蓄的量占到11%左右，为38×108立方米。合理开采利用地下水资源可以从两个主要方面进行：一是提高地下水使用的效率；另一方面是提高地下水使用的效率。具体的途径对于华北平原来说，可以在山前进行人工降雨措施，在中东部地区注重发展弱咸水淡化技术和浅层弱渗含水层的开发利用技术。其他方面可工业上，优化地区工业结构，提高工业用水的重复率；农业上，注重发展节水农业，改变传统的一些漫灌方式，提升农业节水灌溉技术；在群众当中也注重宣传节水观念，使每个公众都能认识到节约用水的必要性。

结语

南水北调工程2003年开工以来，经过了十多年的建设终于完成，总长1432公里。南水北调工程的实施对于华北平原的意义是重大的，不仅解决华北平原地区缺水问题，促进了华北平原城市发展，优化了华北平原地区产业结构，而且减少了华北平原地区地下水开采量，畜养了地下水资源，改善了华北平原地区生态环境，回补了过去华北平原过度开采地下水造成的地下亏空。南水北调工程实施后，进一步通过华北平原地区用水情况研究分析，制定合理适度的地下水开采方案，符合華北平原解决缺水的状况的实际需要。

参考文献：

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