地下水储备制度技术问题探讨

于丽丽，羊 艳

（水利部水利水电规划设计总院，100120，北京）

《地下水管理条例》提出“国家建立地下水储备制度”，并规定“除特殊干旱年份以及发生重大突发事件外，不得动用地下水储备”。我国大规模开发利用地下水始于20世纪70年代，之后至2000年，地下水开采量持续上升，一些地区出现比较严重的地下水超采问题。2000年以后全国地下水开采量总体相对稳定，但局部地区一直超采地下水。党的十八大以来，随着地下水超采治理工作不断推进，一些地区地下水超采状况缓解，地下水水位持续下降趋势得到遏制，甚至止跌回升，亏空的含水层地下水储量有所恢复。建立地下水储备制度，是在地下水超采治理与保护工作基础上，基于对地下水循环规律的认识，充分发挥地下水“多年调节”的功能，以地下水动态平衡为前提，更加科学合理地进行地下水开发利用，保障水安全。

一、我国地下水资源及开发利用情况

我国目前已经开展了三轮全国水资源调查评价工作，其中包括地下水资源量和地下水可开采量评价。地下水资源量是指与当地降水和地表水体有直接水力联系、参与水循环且可以逐年更新的动态水量，即浅层地下水资源量。第一轮、第二轮、第三轮全国水资源调查评价分别对1956—1979年、1980—2000年、2001—2016年三个系列的多年平均地下水资源量进行了评价。根据第二次全国水资源调查评价，全国1980—2000年多年平均年地下水资源量为8218亿m3。其中全国山丘区地下水资源量为6770亿m3，平原区地下水资源量为1765 亿m3（含与山丘区的重复计算量317 亿m3）。全国平原区地下水可开采量为1230亿m3，相当于平原区地下水资源量的70%。

在地下水资源量和地下水可开采量评价基础上，考虑地下水超采治理与保护以及经济社会发展需求，《全国地下水利用与保护规划》提出：到2030 年，多年平均条件下全国地下水开采控制量约930亿m3，其中平原区地下水开采控制量大概相当于平原区可开采量的50%。目前，全国各省（自治区、直辖市）正在开展地下水管控指标确定工作，即确定每个县级行政区2025 年和2030 年多年平均条件下地下水取水总量控制指标以及与之协调的地下水水位合理控制阈值。2021 年全国地下水供水量为853.8 亿m3，占全国供水总量的14.5%。从全国总量来看，地下水开采量已经小于2030年的全国地下水开采总量控制指标，大部分省份的开采量已经小于2030年的控制量，但也有一些地区存在超采问题。

根据水利部2012—2014 年开展的以2001—2010 年为评价系列的全国地下水超采区评价成果，全国地下水超采区面积近30 万km2，主要分布在京津冀地区、三江平原、松嫩平原、辽河平原及辽西北地区、西辽河流域、黄淮地区、鄂尔多斯台地、汾渭谷地、河西走廊、天山南北麓及吐哈盆地、北部湾等区域。近年，随着地下水开发利用严格管控和地下水超采治理工作的推进，很多地区超采状况呈现好转趋势。京津冀地区与2018 年相比，90%以上的浅层地下水水位回升或稳定，水位平均回升约2 m；90%以上的深层承压水水位也处于回升或稳定趋势，水头平均回升5 m以上。地下水超采状况的缓解为开展区域地下水储备奠定了基础。

二、地下水储备的概念

《现代汉语词典》中对“储备”的解释是：（金钱、物资等）存储起来准备必要时使用。套用这个定义，地下水储备就是：地下水存储起来准备必要时使用。根据《地下水管理条例》“除特殊干旱年份以及发生重大突发事件外，不得动用地下水储备”的规定，使用地下水储备的“必要时”即所称的“特殊干旱年份”和“发生重大突发事件”。

地下水存储于含水层内，分布范围广，天然状态下是动态平衡的，用于经济社会供水时往往具有“以丰补歉”“多年调节”的特点，即干旱年份可以多开采一些地下水，丰水年份可以对其进行补充。地下水储备用于“特殊干旱年份”正是体现了地下水这一特点。

基于上述分析，地下水储备可以理解为：将一部分地下水存储起来，日常条件下禁止开采，在特殊干旱年份以及发生重大突发事件时，按照“确有需要”原则，用于保障经济社会用水安全。地下水储备工作的核心主要有三方面：一是采取工程或非工程措施，增加、维持、保护含水层中的地下水储量；二是基于目前多年平均地下水“双控”指标，根据各地区的地下水循环规律，按照实现地下水“动态平衡”要求，分析确定在不同干旱年份和重大突发事件可以动用的地下水储备量；三是加强监测，掌握地下水动态变化，跟踪预警“存储期—动用期—恢复期”地下水储备量变化，保障地下水储备存得足、合理用、可恢复。

三、地下水储备制度技术框架

地下水储备的总体思路是在正常情况下存储一部分地下水，不作为供水水源，只在特殊干旱年份以及发生重大突发事件时动用，恢复正常之后停止使用，并利用天然或人工补给对动用的存储量进行恢复，使地下水储量在一定时间尺度内是动态平衡的。

地下水储备制度的关键技术主要是解决储备什么（储备对象）、在哪里储备（储备区划定）、储备多少（储备量）、如何动用（动用预案）、监督管理等问题（图1）。

图1 地下水储备制度技术框架

1.储备对象与储备量

地下水储备对象既包括可以更新的浅层地下水，也包括难以更新的深层承压水。对于浅层地下水，有地下水资源量、地下水可开采量、地下水取水总量控制指标等概念。地下水资源量是逐年更新的动态水量。地下水可开采量是在满足生态系统对地下水需求的前提下，地下水资源量中每年可以用于经济社会供水的水量。地下水取水总量控制指标是在水资源总体配置框架下，在不同规划水平年根据地下水超采治理与保护的阶段目标而确定的每年允许开采的水量。目前地下水资源量、地下水可开采量、地下水取水总量控制指标都是基于多年平均条件确定的。

多年平均条件下的地下水取水总量控制指标是针对正常情况下的供水需求确定的，在地下水不超采的情况下，这个指标小于地下水可开采量，小于地下水资源量。正常情况下不允许开采的量原则上都可以作为地下水储备量，即地下水可开采量或地下水资源量相对于地下水管控指标的余量可以认为是地下水储备对象。这部分储备量对于不超采地区，在不动用的情况下不会逐年累积，但在特殊干旱年份或发生重大事件动用后，可以通过天然补给在循环周期内得到恢复。对于深层承压水，因其难以更新的特点，没有评价地下水资源量和地下水可开采量，不应作为正常情况下的供水水源，储备对象即含水层中的地下水储备量，这部分储备动用之后，若要在一定时期内得到恢复，需要采取一些人工措施。

地下水适度开发状态下，地下水是动态平衡的，且地下水水位维持在合理阈值，合理水位以下含水层中的地下水都可以作为地下水储备。一些地区由于地下水超采，含水层一直处于亏空状态，目前处于地下水超采治理与修复阶段。对于此类地区，应确定地下水合理水位，在此基础上计算含水层亏空量应恢复值，即可以认为是该地区应有的含水层地下水储备。

2.储备区

地下水分布范围很广，开发利用也很广。可以说只要地下水可补给、可存储、可开采的地方都可以储备地下水，做好合理的开发利用管控，这些地方都有可以用于特殊干旱年份以及发生重大突发事件的地下水储备量。也就是说，为了更加科学合理开发利用地下水，地下水储备并不是针对局部地区，而是和地下水取水总量控制指标一样，所有开采地下水的地区都应开展这项工作。但另一方面，有些地区由于其地下水补给与赋存条件较好，可以划为地下水储备重点区，作为地下水储备的重点区域。

对于之前长期超采，含水层储量亏空比较大，目前通过各种治理措施地下水超采局面已经扭转，且有较好补给条件的地区，可以划为地下水储备重点区，并通过保护天然补给、加大人工补给等方式补充含水层亏空，增加地下水储备量。对于地下水赋存和开采条件较好、当前人类活动较少、仅有小规模地下水开采的区域，也可以划为地下水储备重点区。2022年自然资源部中国地质调查局考虑各地地下水含水层条件、储蓄空间、水源保障、水质状况等因素，初步划定了38个国家级地下水储备重点区，以重点保障京津冀、长江经济带等区域的用水安全。

3.动用预案

《地下水管理条例》提出，根据区域内地下水条件、气候状况和水资源储备需要，制定动用地下水储备预案。这说明动用地下水储备需要有预案，动用地下水储备预案重点应解决什么时候可以动用、可以动用多少、用于什么等问题。不同干旱情况对于各地区造成的影响是不同的，应根据各地区的实际情况确定“特殊干旱年份”的判断依据。“重大突发事件”也可以根据突发事件造成的影响界定。

地下水储备的动用，一方面要考虑动用时期的用水需求，即特殊干旱年份以及发生重大突发事件时为保障经济社会用水需求需要动用的地下水储备量，根据动用时期区域各水源情况以及水资源总体储备方案确定。注意优先保障人民群众生活用水，限制高耗水行业用水等。另一方面要根据“地下水动态平衡”的要求，确定特殊干旱年份可以动用的地下水储备量，并提出停用后的恢复方案，可以采取在丰水年减少地下水开采或者采用人工补给的方式增加储量。

4.监督管理

地下水储备应做到存得足、合理用、可恢复，应对存储期、动用期、恢复期地下水水量、水位、水质进行监测、监督、预警。可在目前地下水管控指标确定的基础上，确定各地区在特殊干旱年份可以比正常情况下多开采多少地下水，即在多年平均地下水取水总量控制指标的基础上确定特殊干旱年份的地下水取水量控制指标，并确定其对应的地下水水位控制指标。另外对于恢复期，可逐年确定地下水取水量和地下水水位指标，以确保地下水储备量的尽快恢复。对于地下水开采主要用于农业的地区，为了补充地下水储备量，其储备恢复期丰水年份的地下水取水量应小于正常情况下的取水总量控制指标。水质保护也是地下水储备的重要内容之一，要确保地下水水质不恶化，满足供水水质要求。

四、结 语

地下水储备制度的建立与目前正在开展的地下水超采治理、地下水禁限采、地下水管控指标确定等工作紧密相连，是在这些工作基础上从更具战略性、系统性、全局性角度对地下水开发利用与有效保护进行的部署。地下水超采治理、地下水禁限采、地下水管控指标都是通过严控地下水开采，修复过度开发的含水层，增加保护地下水储备量，从多年平均的尺度提出地下水管控要求。建立地下水储备制度，是基于地下水的循环特点和多年平均的管控要求，更精细化地将地下水管控与年度干旱和丰水情况结合起来，发挥地下水多年调节、以丰补歉的功能。应根据地下水的循环特点，在多年平均管控指标基础上，确定在特殊干旱年份和重大突发事件时可以动用的地下水储量，并在动用后通过减少地下水开采、保护天然补给和加强人工补给的方式恢复地下水储量。