华北地下水超采综合治理河湖地下水回补试点探索与效果评估

2020-01-21 03:34杨得瑞
中国水利 2020年13期

杨得瑞

(水利部水资源管理司,100053,北京)

河湖地下水回补是《华北地区地下水超采综合治理行动方案》综合治理措施的重要任务。 水利部高度重视,按照试点先行、稳步推进的思路,2018 年9 月—2019 年8 月, 在滹沱河、滏阳河、南拒马河3 条河段实施了为期一年的河湖地下水回补试点,取得了显著效果。 河湖地下水回补成为华北地下水超采综合治理最直接、最有效的措施之一。

一、试点背景

受人类活动和气候变化影响,20世纪80 年代以来, 华北地区水资源开发利用严重超载,引发了地下水资源衰减、地面沉降、海咸水入侵、河湖萎缩等一系列生态环境问题。

为解决长期严重超采问题,近年水利部会同有关部门通过实施水源置换、强化全面节水、推进产业结构调整、严格地下水监管等措施,累计实现压减地下水年开采量40 亿m3。 但是,由于长期形成的区域产业结构及经济社会发展现状短期难以改变,随着治理工作持续深入,地下水超采治理边际成本越来越高,边际效益却越来越低。 与此同时,南水北调中线工程水源水量充足且供水能力与供水需求相比尚有空间时,为华北地区地下水超采综合治理提供了新思路,即在充分做好压减开采量“减法”的同时,充分利用南水北调富余水量、水库汛前弃水等其他水源相机回补地下水,“开源”做“加法”,直接补充地下水储量。

水利部按照试点先行、稳步推进的工作思路,根据水源条件、河道入渗条件、地下水补给效果、河流区位等因素,确定将滹沱河、滏阳河、南拒马河的部分河段作为河湖地下水生态补水试点, 启动生态补水工作,以恢复区域地表水与地下水的水力联系,探索大规模河湖地下水回补的经验和模式。

二、主要做法

在充分调研基础上,水利部商河北省选取河道入渗条件好、区位影响大、相机补水水源条件好的3 条河共计477 km 河段纳入补水范围, 涉及石家庄、衡水、沧州、邯郸、邢台、保定等6 市。 试点任务主要包括河道清理整治、河段生态补水、河道巡查管护、水文水质动态监测4 个方面, 即清、补、管、测。

“清”。 清理河道垃圾、障碍物、违章建筑,实施河道规整、主槽疏浚、砂坑整理等,修建必要的壅水增渗导流等设施, 增加地下水回补入渗量,确保河道畅通、稳定、清洁,为生态补水和地下水回补顺利实施提供保障。 试点期间共清理垃圾104.1 万m3, 整治非法采砂12 处,封堵非法排污口417个,清理树障1.7 万棵,清除违章建筑110 处。

“补”。 根据南水北调水源条件、试点河段上游水库蓄水以及沿河再生水等水源情况,对多水源实施合理配置、动态调度。 试点期间,共补入试点河段水量13.2 亿m3, 其中滹沱河、滏阳河、南拒马河分别补水8.1 亿m3、3.5 亿m3、1.6 亿m3; 南水北调中线补水量8.7 亿m3,上游水库补水3.7 亿m3,再生水补水0.8 亿m3。

“管”。 充分发挥河长作用,加强输水期间巡护与安全管理,强化水量监管,严控沿程偷用水、排污,严禁乱挖滥采,处理好输水和防汛关系。试点期间,落实市、县、镇、村四级河长责任,成立专门巡查队伍,增加巡河次数,开展不间断督导检查,及时整改发现问题,确保补水任务顺利进行。

“测”。试点期间开展了三类动态监测。 一是利用23 个水量监测站点与11 个水质监测断面对补水河道开展了水量、 水质监测; 二是利用454眼地下水水位监测井和61 眼水质监测井对河道周边地下水水位、水质开展了监测;三是结合补水进展,开展了补水河段浮游动植物、 底栖动物、水生植物与鱼类等水生态效果调查。

三、补水成效

通过部门与地方通力合作,试点补水任务圆满完成,补水成效明显。

1.河道水面大幅度增加

试点河道全部实现水流贯通,最大有水河长477 km,滹沱河断流近40年后实现复流。 补水前,3 条试点河段大部分处于干涸状态, 补水后水面面积最大达到46 km2,超出补水前22 km2的一倍多。

2.地下水得到有效补充

经科学评估,试点河段实现入渗回补地下水约9.5 亿m3,平均入渗率达到67%。 回补影响范围最远达到河道两侧11~12 km,影响总面积约占河北省浅层超采区面积的13%。

3.地下水水位稳定向好

补水后试点河段地下水水位上升,2019 年2 月达到最高值,比补水前平均上升1.62 m。试点期间,在降水较多年平均减少36%、河道周边地下水开采量增加15%情况下,试点河段受影响区域地下水水位平均下降0.03 m,较未补水区域少下降0.93 m。

4.河流生态改善显著

河流水质方面,多数监测断面从补水前的Ⅴ类~劣Ⅴ类改善到Ⅲ类及以上标准。 地下水水质方面,补水后主要监测指标浓度大大降低,水质状况显著改善。 水生态方面,补水河段底栖动物、浮游动物、浮游植物与鱼类种类比未补水河段明显增加,岸坡植物种类、植株高度、优势种盖度和多样性较未补水河段普遍提高。

5.公众幸福感大幅度提升

社会影响调查表明,绝大部分群众对生态补水极为关注, 对补水效果满意。 特别是长期干涸断流的滹沱河重现岸青、河畅、水碧面貌,不仅为候鸟和水生生物提供了良好栖息地,也为市民提供了良好的休憩场所,大大提高了周边群众的获得感与幸福感。

四、工作启示

1.河湖生态补水是地下水超采治理的可行之策

通过统筹多种水源、调节时空布局、实现丰缺互济,开展河湖回补地下水是可行的,是缺水地区地下水超采综合治理的一项创新举措。 试点作为先行之举,为华北地区地下水超采综合治理积累了经验, 树立了信心,为全国同类地区地下水超采治理提供了重要借鉴。

2.“清”“补”“管”“测”是行之有效的工作路线

通过“清”,实现河道通畅,为实施回补创造条件。 通过“补”,扭转河道断流状况,有效回补地下水,提升了水质,改善了河湖景观。 通过“管”,管住沿线用水和排污, 管住乱挖乱采,确保输水安全。 通过“测”,动态掌握水量、水质、水面、水位、生物变化情况。 总结上述做法的规律,可为后续工作提供科学依据。

3.部省协作、分工实施是试点顺利推进的有效机制

水利部主要制定实施方案、协调水源、指导督促检查、强化技术支撑、组织监测评估。 河北省负责河道整治清理、组织当地水库补水、强化巡查管护、抓好问题整改。 水利部内10 余个司局和单位、河北省多个市县各司其职、通力协作,保证了回补试点工作顺利推进。

4.南水北调工程是综合效益显著、不可替代的生态工程

南水北调东中线工程向沿线40余个城市供水,通过水源置换,减少这些城市的地下水开采,本身就具有显著的生态效益。 试点期间,南水北调中线工程克服来水偏枯的困难,优化调度措施,在全面完成正常供水任务的同时,超额完成补水任务。 专门进行生态补水,进一步凸显了南水北调工程的强大生态功能。

3 条河流地下水回补试点工作取得明显成效,极大增强了对华北地区地下水超采综合治理的信心。 在试点工作的基础上,2019 年5 月开始,水利部进一步将生态补水范围扩大到了京津冀地区15 条河流、7 个湖泊,并确定对其中8 条河流实施常态化补水,加快解决华北水生态损害突出问题。