钟华平
(南京水利科学研究院,210029,南京)
(1)地下水战略储备
地下水是典型的战略性资源,在遇到战争和其他特殊紧急情况时,可有效保障城乡居民生活饮用水安全,支撑经济安全和国家安全,建立地下水战略储备的重要性不言而喻。
(2)地下水战略储备区
地下水战略储备区是指地下水赋存条件和开发利用条件较好、开发潜力较大、在当前和规划期内需要适当保留作为地下水战略储备资源的地区。其目的是为了应对未来特殊紧急情况(战争、瘟疫、水污染、干旱、洪水、地震和恐怖活动等突发事件)发生,储备应急供水水源。科学合理地划分地下水战略储备区,实施地下水资源储备战略,是保障我国未来水安全和经济社会可持续发展的一项重要举措。
(3)地下水战略储备区应具备的基本条件
①储水条件,具有适宜的天然地下储水空间;②水量条件,具有充足和水质良好的可利用地下水水源;③生态环境条件,具有良好的水环境,不引发生态问题和环境地质问题;④可持续条件,地下水系统功能可持续和地下水资源可持续利用。
根据地下水含水介质类型,地下水战略储备区可划分为孔隙水储备区、岩溶水储备区和裂隙水储备区。我国的孔隙地下水主要分布在各大平原、山间盆地、大型河谷平原和内陆盆地的山前平原,潜在的孔隙水储备区数量最多。我国碳酸盐岩分布也较广,北方岩溶地下水的特点是集中分布,可形成大型、特大型水源地,是潜在的岩溶水储备区;南方岩溶发育,暗河多,地下水开发利用难度较大,难以形成岩溶水储备区。基岩山区裂隙水,在我国分布广泛,但大部分地区水量贫乏,不适宜集中开采,也就难以形成裂隙水储备区。
按埋藏条件,地下水战略储备区可划分为浅层地下水储备区和深层承压水储备区。浅层地下水储备区主要分布在平原和山间盆地,分布最为广泛。深层承压水补给距离长、补给缓慢、补给量少,只有含水层厚度比较大、储水量比较丰富的地区才可以作为深层承压水储备区。
(1)以水文地质单元为基准
水文地质单元是具有一定边界和统一补给、径流、排泄条件的地下水区域,构成了一个含水层与隔水层相间分布的封闭式地下水系统,为地下水资源储备提供了良好的地质条件。
(2)适度超前进行划定
地下水战略储备区划分应具有前瞻性和预见性。划定的地下水战略储备区在一定时期内应具有稳定性,并能起到地下水战略储备的作用。
(3)化害为利
在地下水超采区,应充分利用已疏干的含水层空间,采用自然渗透与人工回灌相结合措施储备地下水资源。
(4)储备深层承压水
深层承压含水层整体作为地下水战略储备空间,对已开采甚至超采深层承压水的地区,采取地下水限采或禁采措施。
(5)因地制宜
为保障供水安全,每一个设区的市应划定一个以上的地下水战略储备区;在与设区的市不能连片供水的北方县(市)、地表水系不发育的南方县(市),也宜划定地下水战略储备区。
(1)明确目标和任务
明确建立地下水战略储备区的目标和任务,基于区域规划进行水资源规划,评估规划期的可供水量。在掌握区域地质和水文地质条件的基础上,选定可成为潜在地下水战略储备区的区域,制定水文地质勘查工作方案。
(2)开展水文地质勘查
查明潜在地下水战略储备区的地层结构、构造发育、水文地质条件,了解地下水埋藏、分布状况以及补径排条件,估算地下水资源的数量和质量。
(3)进行地下水数学模拟
建立地下水数学模拟模型,利用计算机进行数值模拟,确定有关地下水参数,计算地下水补给量、储存量、开采量和地下水水位等,并为地下水战略储备区运行优化拟订方案。
(4)确定地下水战略储备区范围
在潜在地下水战略储备区基础上,根据水文地质勘查和数学模拟计算结果,通过方案比选,最终确定地下水战略储备区的空间分布范围及地下水储备。
在实际工作中,一般根据储备区资料条件、复杂程度,采用两种或者两种以上的技术方法进行地下水战略储备区划定。
(1)符合经济社会发展规律
一个地区应储备的地下水战略储备量,应综合考虑区域水资源利用现状、经济社会发展状况和地下水战略储备条件等因素。确定地下水战略储备量时,应掌握所在区域的经济社会发展规划等规划成果,论证当地地下水战略储备的地位、作用和必要性,确定地下水战略储备区规模、地下水的合理水位、适宜水位和控制水位等特征水位,确定地下水战略储备量的调度运用方案,包括地下水与地表水的联合运用方案。
(2)满足未来特定用水需求
地下水战略储备量应能满足未来特殊紧急情况下当地经济社会发展对地下水资源的需求,应对水危机,保障区域供水安全、经济安全和国家安全。影响地下水战略储备量的主要因素有储水空间、入渗补给水量、城镇需水量和农业灌溉用水量等。地下储水空间大小是决定地下水战略储备量的重要因素;入渗补给水量是制约地下水战略储备规模的关键因素;城镇需水量、农业灌溉用水量决定生活生产的用水需求,是确定地下水战略储备量启用的决定因素。
(3)防控生态环境变化
地下水除具有资源供给功能外,还具有生态维护功能和地质环境平衡功能。在确定地下水战略储备量时,应掌握地下水战略储备区所在地地面沉降、海水入侵和生态环境状况,明确防治地质环境问题和保护生态环境对地下水战略储备区的要求。
(4)作为战略资源储备深层承压水
深层承压水主要是地质历史时期累积形成的,更新周期长,难以获得补给,非特定情形应严格限制开采或禁止开采,仅作为地下水战略资源进行储备。
地下水战略储备量由其储存空间即地下水库容决定。地下水库容计算只考虑储存空间储存重力水的体积,不包括介质的体积。可用数学解析法或数值法等方法计算地下水战略储备量。
国家应建立地下水战略储备制度,对储备区实施统一管理。水利部统一负责对地下水战略储备的指导、协调和监督管理工作。地方各级水行政主管部门根据本地实际,合理确定辖区内地下水战略储备规模、储备层位与布局方案,制定启用地下水战略储备预案。
制定严格的地下水战略储备区管理法律法规和规章制度,保护地下水战略储备资源。除发生重大突发事件外,其他任何情形都不得启用地下水战略储备资源。有条件的地下水战略储备区,还应推行地下水回灌制度。
针对不同区域实施差异化地下水战略储备管理和保护。山区应切实保护好地下水补给源头的生态环境,涵养保护水资源,并有效增加地下水补给;平原区通过地下水开采控制、地表水地下水联合调蓄和再生水利用等措施,有效保护地下水水量与水质;城市地区围绕供水保障、地下水质保护、地面沉降防治和湿地重建等一系列问题,通过人工干预措施,使地下水逐步得到涵养。
根据地下水战略储备区地下水类型,确定地下水储备区规模、储备层位、回补方式、回补布局和回补强度等。在其他水资源能够满足供给的条件下,把深层承压水作为战略资源进行长期储备,并严格保护、限制开采。
建立动态监测网和动态监测信息化系统,制定动态监测方案,动态监测地下水战略储备区地下水水位、泉流量、入渗回补情况等,实现地下水在线实时监测和信息共享。在地下水自动监测站网不足的地下水战略储备区,应补充地下水人工监测,以满足地下水动态管理需求。
为应对未来特殊紧急情况发生时满足经济社会可持续发展的合理用水需求,国家和地方政府应按照各自的管理权限和管理区域,制定特定时期的地下水战略储备量保障预案,针对不同地区和不同条件,启用地下水战略储备量。保障预案应涵盖地下水战略储备区范围、战略储备规划方案、应对极端事件发生风险分析、应急处置和保障措施、地下水监测预警和信息发布等内容。
当特殊紧急情况发生、满足启用地下水战略储备量时,经过报批启动启用程序。根据启用地下水战略储备量的多少,按管理权限进行分级管理。按照储备量启用与危机影响相一致的原则,确定启用范围、规模(开采量)和配置利用。地下水战略储备量配置首先应满足生活用水,维护城乡生活生产秩序和社会稳定。
地下水战略储备量开采规模的大小,由四个方面决定:理想的储水空间、良好的入渗条件、充足的补给水源以及相应的开采能力。应预测和评价地下水的开采规模、开采层位、开采时间及其开采影响,根据规划水平年人口规模、经济社会发展规划、水资源开发利用条件和科技发展水平等因素预测生活需水、工业需水、农业需水和环境需水,然后通过水资源供需平衡分析,确定开采规模。
充分发挥地下水资源的供给功能,考虑地下水以丰补歉与采补平衡,运用地表水地下水联合调度,实现水资源合理配置,促使战略储备水源地地下水位及其储备量处于动态平衡。建立地下水战略储备机制,坚持安全储备,实现地下水资源可持续利用。严格实施水资源论证和取水许可,对地下水开发利用实行总量控制和水位控制;合理确定地下水取水井的布局和取水强度,实施地下水开采控制。
启用地下水战略储备量后,地下水超采区除严格控制地下水开采外,有条件的还应采用回灌或补源等措施,恢复和增加地下水战略储备量。除特殊紧急情况外,地下水水位不得低于控制水位下限。
地下含水层(地下水库)是地下水涵养和调蓄的空间,也是地下水储备空间。应加强地下水储备空间管控,以水文地质单元为基础,进行地下水水源论证、回灌能力评估和战略储备规划方案编制,建立和完善地下水环境影响评价,调控地下水水位和水量,保护地下水资源,防止地下水污染,改善生态环境。
(1)地下水战略储备管理制度
建立和完善地下水战略储备政策法规体系。明确立法,用法律制度树立地下水战略储备的权威性;强化地下水战略储备意识,构建多方面、多层次的战略储备机制;明确地下水战略储备的目标。建立地下水管理机制,加强地下水开采和回补管理。
(2)地下水战略储备区保护制度
加强地下水战略储备区地下水资源保护。严格控制工矿企业污水排放和农药化肥施用,减少地下水污染。加强研究和监测,及时掌控动态变化,为地下水资源保护提供科学依据。
建立地下水战略储备区生态补偿机制,按照“谁受益、谁补偿,谁保护、谁受偿”的原则,使受益者付费、保护者获偿。明确地下水保护补偿标准和考核评价制度,补偿标准应能充分反映地下水的稀缺性、战略性和重要性;考核评价制度应能度量管理主体地下水保护工作。
(3)地下水战略储备科技保障制度
构建与地下水战略储备相适应的科技保障体系。加强地下水水位与水质监控,探索地下水人工补给、深层地下水开发利用与保护新技术新方法。研发地下水战略储备调查评价和极端事件发生趋势预测技术,制定有针对性的应急防范措施,提高应对特殊紧急情况的处置能力。
(4)地下水战略储备资金保障制度
地下水战略储备主要是依靠政府推动实施,以公共财政投入为主,中央与地方政府承担主要地下水战略储备资金。为控制地下水战略储备成本和防范风险,有必要引入商业保险和采取市场化运作等方式。
地下水是一种典型的战略性资源,地下水战略储备应是国家储备体系的组成部分,且属于资源储备。地下水战略储备研究还处于起步阶段,与其他战略性资源(如石油等)研究相比,主管部门需要重视和加强。 ■