3月22日，是“世界水日”。該紀念日旨在呼吁世界各國關(guān)注水資源，喚起公眾的水憂患意識。
世界水日來臨前夕，中國水利水電科學研究院副院長王建華在接受科技日報記者采訪時坦言，地下水超采帶來的生態(tài)環(huán)境問題不容小視。但由于埋藏于地下，地下水系統(tǒng)某種意義上像是一個“黑箱”系統(tǒng)，打開“黑箱”定好管控標尺尤為關(guān)鍵。
他提供的一組數(shù)據(jù)顯示，近10年來全國地下水供水量每年約1000~1100億m3，約占全國供水總量的18%，其中北方六個一級流域片地下水供水占比達1/3，全國年均超采近170億m3。
管好地下“水袋子”難在哪
要實現(xiàn)地下水科學管控，全面掌握其動態(tài)和過程信息是基礎(chǔ)。近年來，隨著國家地下水監(jiān)測工程建設(shè)、華北地下水超采綜合治理等工作的開展，我國地下水監(jiān)管能力有了較大提升。但我國地下水超采歷時長、程度深且成因復雜，要實現(xiàn)地下水資源全面保護和有效監(jiān)管，仍任重道遠。
“已建的地下水監(jiān)測系統(tǒng)作用有待充分發(fā)揮，地下水開采計量體系不健全，地下水管控標準尚不明確，是地下水監(jiān)管目前面臨的主要難點。”王建華指出，已建成的國家地下水監(jiān)測工程，使得監(jiān)測能力有了很大提升。但實際中，地下水監(jiān)管設(shè)施分屬水利、自然資源、生態(tài)環(huán)境等多個部門和以及中央、流域和地方等多個層級。不同部門觀測信息能否充分共享，國家和地方的觀測標準能否協(xié)調(diào)統(tǒng)一，直接關(guān)系到地下水管理效率與效果。
我國地下水取用水的計量體系比較薄弱，尤其是地下水開采大戶——農(nóng)業(yè)機井的計量嚴重不足。如果不能準確地計量出地下水開采量，就難以科學測算地下水補排平衡關(guān)系，也會導致地下水位控制與取用水量管理脫節(jié)甚至矛盾。
地下水位動態(tài)趨勢是地下水資源超采與否的指示性指標。地下水位持續(xù)下降會引發(fā)地面沉降、海水入侵、濕地退化等地質(zhì)環(huán)境及陸域生態(tài)問題，而地下水水位過高又可能會造成土壤次生鹽堿化、威脅城市地下建筑安全。合理的地下水位區(qū)間是地下水資源管控的重要依據(jù)。因此，亟需明確地下水管控標準。
如何向科技要答案
地下水的流動性及其系統(tǒng)的開放性與復雜性，決定了地下水監(jiān)管是一項技術(shù)性很強的工作。
在王建華看來，要實現(xiàn)地下水系統(tǒng)保護、科學治理與有效監(jiān)管，需要定量回答清楚一系列問題。比如，區(qū)域地下水實際動態(tài)如何，地下水的合理取用量如何確定和控制，地下水保護與治理措施如何影響地下水動態(tài)，等等。
想要準確回答上述問題，離不開科技的支撐。通常地下水系統(tǒng)可觀測的要素只有地下水水位和少量的流量流速信息，更多其他地下水補排通量僅通過局部試驗測算難以滿足地下水管理的需求。
“想要打開‘黑箱’，我們可以在進一步完善監(jiān)測和計量能力的基礎(chǔ)上，開發(fā)水循環(huán)精細模擬模型來系統(tǒng)描述地下水相關(guān)的所有通量和狀態(tài)量，并預測各種保護與治理措施對地下水修復的效果，從而為地下水保護與治理措施的科學制定提供技術(shù)支撐。” 王建華指出。
事實上，地下水模擬的難點在于要量化不同要素的“變化”，如河川徑流的補給變化、節(jié)水條件下灌溉水的入滲變化、上游開發(fā)襲奪條件下的側(cè)向補給變化等。
在王建華看來，當前氣候變化與人類活動深刻影響著地下水循環(huán)過程。比如，目前西遼河平原和河北壩上平原等降水較少的的農(nóng)牧交錯地帶，由于取用地下水灌溉面積的增加等因素，許多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)較明顯的地下水位持續(xù)下降和生態(tài)惡化的趨勢，應(yīng)當引起高度重視。
傳統(tǒng)的調(diào)查統(tǒng)計方法難以精確確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中地下水的開采量，給每口機井裝水表又因其點多面廣及面臨著投入大和運維難的困難，亟需計量技術(shù)的突破與創(chuàng)新。
對此，王建華指出，“以電折水”技術(shù)、遙感反演技術(shù)、衛(wèi)星重力測量技術(shù)等可作為地下水開采計量體系構(gòu)建前的過渡技術(shù)進行研究、推廣，并積極探索大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用。
標尺怎么劃定才科學
保障地下水合理開發(fā)利用，加強地下水監(jiān)督管理，一直是水利行業(yè)強監(jiān)管的重要內(nèi)容。日前，水利部專門印發(fā)了《關(guān)于開展地下水管控指標確定工作的通知》。
“管好地下水，科學制定標尺是關(guān)鍵。開展地下水管控指標確定工作，建立一套科學合理的量化標準，是地下水強監(jiān)管的重大進展。”王建華認為，制定管控指標，應(yīng)以問題和現(xiàn)實需求為導向，因地制宜。
比如，在農(nóng)業(yè)井灌區(qū)，地下水取用水量和水位對降水豐枯反應(yīng)極為敏感，因此地下水取用水量和水位需要重點考慮不同的降水豐枯條件，科學制定不同年型的管控指標和多年的累積管控指標，避免地下水監(jiān)管考核不公允的情況出現(xiàn)。
地下水超采區(qū)需要根據(jù)地下水超采規(guī)模、壓采目標、補排平衡等條件合理確定管控指標，目的是既要滿足經(jīng)濟社會對地下水資源的必要需求，又要實現(xiàn)超采區(qū)治理的目標，以保障地下水的可持續(xù)利用。
地下水標尺的劃定要特別關(guān)注一些重點敏感地區(qū)，包括重點泉域、生態(tài)脆弱區(qū)、海水入侵區(qū)、鹽堿化易發(fā)區(qū)等，因為這些地區(qū)地下水位長期趨勢性變動可能會導致嚴重的生態(tài)和環(huán)境地質(zhì)問題，有些影響甚至是不可逆的，屬重點防治區(qū)域，其管控指標應(yīng)比一般區(qū)域要更加嚴格。
怎樣才能保障地下水有效管控
摸清家底制定標尺后，是不是就可以實現(xiàn)地下水有效管控呢?王建華認為這僅僅是奠定了管控的科學基礎(chǔ)，要想真正實現(xiàn)有效的治理和保護，還需要多方保障。他從法律保障、合作共治和公眾參與等多個角度給出了具體建議。
首先是法律保障和標準定制。鑒于我國地下水的重要性和問題的突出性，應(yīng)加快地下水保護條例的出臺，并制定地下水計量、監(jiān)測、井型結(jié)構(gòu)、風險評估等多方面的標準和規(guī)范，為地下水保護管理提供法制與技術(shù)保障。
同時，要加強多部門對地下水的合作共治。地下水問題與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市化規(guī)模擴張關(guān)系密切。如華北地區(qū)是我國地下水超采最嚴重的地區(qū)，該地區(qū)地下水開采量中農(nóng)業(yè)用水占比超過60%。目前常規(guī)的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)節(jié)水潛力已幾乎被挖掘殆盡，糧食生產(chǎn)保障與地下水保護一定程度上存在“魚和熊掌不可兼得”的矛盾。因此，應(yīng)對該區(qū)域糧食生產(chǎn)定位和任務(wù)進行科學調(diào)整，這就需要農(nóng)業(yè)、水利、自然資源等多部門加強合作協(xié)調(diào)，實施水土共治。
此外，還應(yīng)充分發(fā)揮經(jīng)濟調(diào)節(jié)和公眾參與的作用。有效運用經(jīng)濟杠桿這只看不見的手，創(chuàng)新定額階梯、提補結(jié)合、水電捆綁等農(nóng)業(yè)地下水水費有效收取模式，促進農(nóng)業(yè)節(jié)水的同時，不增加農(nóng)民合理用水的經(jīng)濟負擔。
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