专家声音 | 王建华：华北地区地下水超采综合治

华北地下水超采综合治理过程中，明晰华北地区“有多少水、能用多少水、用了多少水、超用多少水、限用多少水”等是影响治理成效的关键问题。地下水评价预测技术、监测预警技术、开采计量技术、量位双控技术等，为解决上述关键问题及华北地下水长效保护提供了保障。

地下水超采治理的关键支撑技术

华北地区地下水超采问题从20世纪80年代初现，超采历史持续至今已有近40年，其超采面积广，累积超采量大，超采治理工作任重道远。为全面实现华北地区地下水采补平衡的目标，在中央和地方重视、各级部门密切配合、各项综合治理措施切实投入之外，亟须围绕华北地区“有多少水、能用多少水、用了多少水、超用多少水、限用多少水”等实践问题，在技术上做好支撑。

相比地表水资源，地下水监管难度更大，技术要求更高，一是地下水埋藏于地下，存在明显的空间异质性，系统监测难度大；二是地下水资源的形成转化过程和机制复杂，对其数量和分布定量困难；三是地下水资源开采利用分散，对其进行计量和管理困难；四是地下水运动缓慢，对外界变化的响应滞后，且与生态环境作用关系紧密，地下水系统一旦失衡修复起来十分困难。这就要求对地下水从监测预警、开采计量、评价预测、有效管控四个方面形成立体化的技术支撑体系。

1.地下水评价与预测技术

华北地区“有多少水、能用多少水”，需要通过地下水资源评价与预测技术来科学确定。华北平原区位于半干旱半湿润区，地下水资源主要来自降水入渗补给，少部分来自山前侧渗和河道渗漏。在当前气候变化、下垫面变化和人类长期活动影响下，华北平原地下水循环补给机制发生了显著变化，近些年大规模的超采综合治理又为地下水循环演变增添了较大的变数。当前超采综合治理的各项措施除水源置换外，大部分为农业节水工程与种植结构调整等，一方面虽然有效减少了地下水开采量，但另一方面也必然对地下水补给过程和补给数量造成显著影响。科学原理上，地下水超采的减少量取决于地下水开采与补给两方面，地下水超采综合治理若只关注开采量的减少，将开采的减少量等同于超采的减少量，而忽视了补给量的衰减，这种认识是片面的。

长期以来，地下水资源评价与预测主要围绕选取合理的“降水入渗补给系数”来进行，然而“降水入渗补给系数”受多种因素影响，与年内降雨的大小和分布、地表下垫面、作物种植、土壤前期墒情、灌溉方式等都有密切联系，与地下水埋深也有一定关系，因此不是一成不变的，一般较难准确确定。在当前模型技术已充分发展的情况下，以“四水转化”（降水-土壤水-地表水-地下水）研究为核心，开发服务于华北地区地下水资源评价与预测的地表-地下水精细化耦合模拟模型具有很高的可行性和必要性，可为华北地下水资源动态评价、地下水资源演变归因分析、地下水超采综合治理水量-水位效应模拟、采补平衡状况和演变趋势预测等提供重要技术手段。

▲流域“四水转化”模拟路径图

2.地下水监测预警技术

地下水监测是了解地下水动态变化规律的基础性工作之一，“有多少水、能用多少水、超用多少水”都需要以地下水水位的动态变化和水质特征为依据进行分析评价。依托“国家地下水监测工程”，在地下水水位、水质和水温监测方面，水利和地质部门已在华北黄淮海平原建立起“国家-省-地（市）”三级地下水动态监测网，监测站点达5845个，为全国监测密度最高的地区，监测覆盖范围和技术手段上已经向发达国家看齐，为地下水动态实时监控提供了坚实的信息基础。目前主要问题是数据共享机制不成熟、对数据信息挖掘程度低、数据成果应用不足等。

▲地下水监测站

未来一方面需要充分依托信息化、大数据技术的发展，利用海量数据进行应用平台开发，如水源地安全运行评估、海水入侵预警、名泉涌水量预测、超采区和生态脆弱区水位修复效果评价等；另一方面需要研究加强地下水信息共享平台的建设，提供地下水监测数据信息产品，为行业内地下水资源调查评价、地下水资源保护、开发利用规划等提供基础数据服务。

文章来源：《水科学与工程技术》 网址: http://www.skxygcjs.cn/zonghexinwen/2020/0817/458.html