地下水禁限采区划分关键问题探讨

2018-03-19 01:15于丽丽凌敏华丁跃元唐世南吕翠美
中国水利 2018年3期
关键词:承压水导则采区

于丽丽 ,凌敏华 ,陈 飞 ,丁跃元 ,唐世南 ,羊 艳 ,吕翠美

(1.水利部水利水电规划设计总院,100120,北京;2.郑州大学水利与环境学院,450001,郑州)

近年各地依据《地下水超采区评价导则》(以下简称《导则》)和《全国地下水超采区评价技术大纲》(以下简称《技术大纲》),综合考虑当地水文地质条件、经济社会发展水平、水资源条件、水资源管理水平等实际情况,划分了地下水禁采区或限采区,为顺利推进地下水超采区治理奠定了基础,但也存在一些问题:一是地下水禁限采区的概念、内涵不明确;二是《导则》按照自然属性划分地下水禁限采区,未能考虑地下水管理实际需要以及可操作性,而《技术大纲》的一些规定过于笼统,需要根据地下水最新形势进一步细化禁限采区划分标准;三是实施禁采或限采若干年后,一些区域可能已不适宜继续划为地下水禁采区或限采区,应根据地下水动态调整禁限采区范围,但目前对于如何调整地下水禁限采区范围以及遵循哪些原则还尚未明确。因此,为更合理地划分地下水禁限采区,针对地下水禁限采区的概念内涵、划分标准、调整原则等关键问题进行探讨,以期为有针对性地制定可操作的地下水禁限采区划分技术标准提供参考。

一、地下水禁限采区概念及内涵

1.地下水禁限采区概念

《中华人民共和国水法》明确规定,“在地下水严重超采地区,经省、自治区、直辖市人民政府批准,可以划分地下水禁止开采或者限制开采区”;《取水许可和水资源费征收管理条例》明确规定,“在地下水禁采区取用地下水的”取水许可申请不予批准,“地下水严重超采或者因地下水开采引起地面沉降等地质灾害的”限制取水单位或个人的年度取水量;《铁路安全管理条例》规定“高速铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶或者铁路桥梁外侧起向外各200 m范围内禁止抽取地下水”;《水库大坝安全管理条例》规定“禁止在大坝管理和保护范围内打井”;《河道管理条例》规定“在堤防和护堤地禁止打井”。按照上述法律法规,地下水禁限采区的范围不仅涵盖地下水严重超采区,还包括高铁、城铁、水库大坝、输水工程、堤防等重点基础设施保护区及重要文物保护区等。

根据地下水禁限采区的涵盖范围,本文界定地下水禁限采区概念为:在地下水严重超采区内,或为保障重点基础设施、重要文物等的安全,划定为禁止开采地下水或限制开采地下水的区域。具体来说,地下水禁限采区是指某一地区、某一段时间内,为防止地下水过度开采及引发地下水水位持续下降或因开发利用地下水引发严重环境地质问题或保障重点基础设施、重要文物等安全,根据当地水文地质条件、水资源条件、经济社会发展状况等,实行禁止开采地下水或限制开采地下水等管控措施的区域。

2.地下水禁限采区内涵特征

一是包含时间尺度。地下水系统是动态变化的,对于已划分的地下水禁限采区,在实施禁采或限采地下水若干年后可能由于地下水补、径、排条件的改变或禁限采区划分过程中一些不确定因素影响,造成原有管理措施和管理方式对现状条件下的区域地下水动态变化表征不足,因此应根据地下水禁限采区内地下水动态及出现的环境地质问题,适时调整地下水禁限采区范围。

二是包含分层特征。按埋藏条件地下水可分为浅层地下水和深层承压水,浅层地下水赋存于埋藏深度相对较浅的含水层中,与当地降水、地表水体有直接补排关系,浅层地下水在合理的时间尺度内,能够通过水循环不断更新;深层承压水深埋于地下,储存和运移于隔水层或弱透水层之间相对封闭的含水层之中,具有承压特征,天然条件下补给很少,循环更替比较缓慢,更新能力差。由于隔水层的存在,使上下两层含水层水力联系微弱,在有多层不同水质、水量的含水层地区,地下水开采是分层进行的,可能会出现同一区域某一含水层超采、另一含水层不超采的情况。另外,浅层地下水和深层承压水特点和功能不同,按含水层位划分地下水禁限采区,有利于充分发挥浅层地下水和深层承压水的功能,实现地下水优质优用,是实施地下水资源精细化管理的重要依据。

三是具有科学属性和行政属性。地下水超采区是按照《导则》等技术标准进行科学划分的区域,反映了区域内地下水动态变化,是客观存在的区域,其划分属于自然科学范畴。地下水超采区是划分地下水禁限采区的基础,因此地下水禁限采区具有自然科学属性。同时,地下水超采治理以及禁限采区管理工作由各级地方政府或地方水行政主管部门具体实施,一方面禁限采区管理范围受行政区划限制,另一方面管理工作的深度、精度及效果也与地方政府或水行政主管部门紧密相连。设立地下水禁限采区是地下水资源精细化管理的需要,有助于严格管理地下水,体现行政管理理念。

二、地下水禁限采区划分标准

1.地下水禁限采区划分关键因素分析

一是地下水超采程度。根据《导则》,地下水超采区按照超采程度分为一般超采区和严重超采区。与一般超采区相比,严重超采区内地下水开发利用程度更高,超采引发地下水资源枯竭或地面沉降、海水入侵、土地荒漠化的生态和环境地质问题更为严重,相应造成的危害性也更大,如果再不及时加以控制和管理,将可能引发更为严重的后果,因此对地下水严重超采地区进行治理的紧迫性更为强烈。地下水超采治理是一项长期性的系统工程,涉及面较广,应科学规划、突出重点、有序推进,根据地下水超采危害性以及治理的紧迫性,以地下水严重超采区治理为重点,在严重超采的地区设立禁采区或限采区,实行有针对性的地下水开采管控措施,使地下水严重超采区的超采情况明显改善,尽快扭转地下水严重超采情势。

二是替代水源条件。地下水超采区一般是地表水资源比较短缺或地表水资源不能满足经济社会发展需求的地区,在这些地区禁采或限采地下水,可能会激化水资源供需矛盾。根据苏锡常地区禁采地下水经验,禁采地下水目标顺利实现的关键是替代水源建设,通过同步修建供水工程输水到原地下水用水户,实现水到井封,保证封井工作顺利实施。在实行禁采或限采地下水之前,必须提供替代地下水的地表水等其他水源,在加强节水的前提下,满足区域内生产、生活、生态用水需求,确保正常生产生活秩序。

三是环境地质问题防治。由于地下水严重超采,地面沉降、地裂缝、海(咸)水入侵、土地荒漠化等环境地质问题伴随发生,导致生态失衡。因地下水超采而引发地质灾害或者可能引发地质灾害的区域也是地下水超采治理的重点。对这一类区域划分禁限采区能起到遏制或改善环境地质问题的作用。

四是重点基础设施安全保障。地下水开采会对重要公共基础设施的运行安全和稳定带来影响。例如,高速铁路对路基稳定性要求极高,若在高速铁路路基附近随意开采地下水,长期开采浅层地下水将会在相对较小的范围内产生沉降,从而引起相对较大的不均匀沉降,严重威胁高速铁路安全。

五是重要文物保护。地下水超采尤其是超采深层承压水,不仅会引发地面沉降、地裂缝等环境地质问题,还会使一些重点文物面临险境。例如,20世纪90年代,西安市由于长期超采地下水,使得全国重点文物保护单位大雁塔发生倾斜,2006年以来通过实施禁采地下水和人工回灌等措施,严重倾斜的大雁塔逐渐回正。在《陕西省地下水条例》中,重点文物保护区和已经发生严重地面沉降的地质灾害区域一起纳入了地下水禁止开采区。

2.地下水禁限采区划分标准分析

现行地下水禁限采区划分标准主要体现于《导则》和《技术大纲》中。地下水禁限采区划分标准见表1,从中可以看出:

①《导则》在严重超采区划分标准的基础上,给出了更为严格的禁采区划分量化指标,从划分过程来说,这种标准易于掌握,但在实际操作过程中存在一定困难,因为实施禁采地下水或限采地下水时,如果禁采区或限采区不具备替代水源条件,很难顺利推进地下水禁采或限采工作。禁采区与限采区的划分是进一步细化超采区管理制度的需要,属于行政措施。因此,只要具备替代水源条件的严重超采区都应划为禁采区或限采区,逐步削减开采量。

②与《导则》相比,《技术大纲》地下水禁限采区划分标准属于定性标准,考虑了地下水禁限采区划分后实际操作的可行性。但是《技术大纲》中部分标准过于笼统,如“发生了严重的生态与环境地质问题的区域”。

③《导则》和《技术大纲》都明确规定禁采区的划分应在严重超采区内进行,但对限采区划分范围的规定却比较模糊,其中《导则》对地下水限采区的划分标准没有做出明确规定,《技术大纲》则规定“在地下水超采区内,除禁采区外的区域,应全部划为地下水限采区”。而依据水法等规定,除为保障重点基础设施安全、保护重要文物等划分的禁限采区外,地下禁采区或限采区的划分应在严重超采区内进行。

从上述分析可以看出,《导则》和《技术大纲》对禁限采区划分标准作了相应规定,但在标准的实用性、操作性及量化方面有待进一步完善。依据现有法律法规、行业标准,并综合考虑地下水禁限采区划分的关键因素,本文相应提出地下水禁限采区划分标准的建议(见表1)。

表1 地下水禁限采区划分标准

三、地下水禁限采区调整原则

随着禁采或限采地下水工作逐步实施,区域内地下水补、径、排条件发生改变,地下水水位和水量等方面也相应发生变化,要根据地下水水位动态及可能出现的生态和环境地质问题,对地下水禁采区或限采区范围进行相应调整,可遵循以下原则:

①定期原则。划分并公布地下水禁采区或者限采区范围是水法赋予政府的职责,具有权威性,同时禁限采区的划分需要投入大量人力和资金,划定的禁限采区范围短期内不宜变动。《导则》要求以纪元逢0、逢5的年份为评价年,并以地下水超采区的动态监测区为评价区,对各地下水超采区进行统一评价。也就是说,要求每隔5年开展一次地下水超采区评价工作,重新划分各地下水超采区的地域分布边界线和地下水超采区的级别。地下水禁限采区划分的基础是地下水超采区,原则上应该与地下水超采区评价工作保持一致,地下水禁限采区原则上每隔5年调整一次。

②适时调整。部分禁限采区在实施禁采或限采地下水一段时期后,地下水水位上升,导致地下建筑和地表建筑安全受到影响,可能已不适宜继续划分为禁采区或限采区。例如,邯郸市2004年在市区自来水管网覆盖范围内实施封井和压采工作,地下水压采后地下水水位快速回升,出现了因水位抬升过高而导致地下人防工程、高楼地下室等进水被淹,出现威胁城市建筑物地基稳定性等问题;日本大阪市由于长期禁采地下水,地下水水位不断上升,对地下建筑和地表建筑的地基稳定性构成严重威胁。对于此类禁限采区,应适时调整地下水禁限采区范围。

③分层原则。浅层地下水和深层承压水具有不同循环更新特点及功能。对于浅层地下水,禁限采区的调整应根据超采治理情况和经济社会发展状况,遵循保护优先、合理开发、高效利用的原则进行调整。已划分为禁限采区的,若超采治理情况良好,地下水水位恢复后,当经济社会发展需要时可适量开采;未划分为禁限采区的,若超采情况恶化或发展成为新的超采区,则可根据需要划分为禁限采区。对于深层承压水,现状深层承压水限采区应根据替代水源情况进行调整,限采区内符合禁采条件的区域应适时调整为禁采区,现状深层承压水禁采区内应维持禁采。

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