地下水合理开发管理论文

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黄淮海平原水资源紧缺，严重制约着社会经济的持续发展，造成地下水超采和生态环境恶化。南水北调工程是解决我国北方水资源严重短缺问题的重大举措。江水北调对减少与制止地下水超采可以提供必要的条件，同时，地下水的合理开发利用在南水北调中也可以发挥开源节流、改善生态环境、改造咸水和防止土壤盐碱化等重要作用。

1地下水资源的概念和地下水含水层的特点

1.1地下水资源的概念

地下水资源包括地下水的储存量和补给量两部分。不参与现代水循环、不可再生和恢复的储存量称为储存资源；参与现代水循环、可再生和恢复的补给量称为补给资源。

储存资源是地质历史时期累积形成的地下水资源量，是含水系统中不可再生和恢复、因而不能持续利用的水量。取用含水系统的储存资源，将导致这部分资源的永久耗失。有些地区具有大厚度的含水层，地下水位变动带以下的地下水静储量非常巨大。因此，20世纪60年代有人提出黄淮海平原地下存在着一个地下海,90年代初在塔里木盆地和河西走廊也有人提出发现了地下海，认为可以利用的地下水资源非常丰富。然而，地下水储存量虽然是一种宝贵的地下水资源，但它和矿产资源一样，一旦消耗，难以恢复，因而是不可持续利用的。只有在利用过程中可以不断恢复和补偿的地下水补给量才是可持续利用的地下水资源。

补给资源是指一个含水系统在单位时间里、可以持续获得补充的水质、水温合乎一定标准的水量。原则上在一个含水系统中提取的地下水量不超过其补给资源时，水源便有持续供应的保证。地下水的补给量包括天然补给（山前侧向补给和垂向补给）和转化补给（地表水体补给、地表水灌溉渠系和田间灌溉水补给，含水层之间的越流补给,以及地下水灌溉回归补给等，但地下水灌溉回归转化补给只作为地下水的补给量，一般不能算作地下水资源）。由于地下水补给的一部分将消耗于不可避免的潜水蒸发、天然生态耗水、地下水的排泄，而不能全部被开发利用，地下水的可开采利用量仅是补给量的一部分。这部分可以开采利用又不致引起难以承受的环境损害（如城区和滨海地区的地面沉降，干旱地区的土地沙化等）的水量称为可持续开采量或可采资源。有些地区将地下水的全部补给量作为地下水的可采量而进行开发利用，将造成地下水的超采。

不同的地下水含水层可开采利用的地下水资源不同，必须根据含水层的特点合理开发地下水资源。

1.2地下水含水层水资源的特点

平原地区松散岩层中的主要含水层为浅层水和深层承压水。浅层地下水指地表以下的潜水和潜水-微承压水，可以直接接受大气降水和地表水的补给。深层承压水指埋藏在深部弱透水层间含水层中的承压水。

20世纪70年代初期，人们根据传统的地下水资源的概念和地下水含水层的部分特点，认为深层承压水具有以下优点：1）地下水承压水位高，开采初期有的地区水位高出地面，水井可以自流；2）含水砂层厚、导水性强、水井出水量大；3）水质好、不易受到污染；4）承压水位不易受到气候条件的影响等。而对浅层水则认为：1）缺乏良好含水砂层或砂层厚度小、水井出水量小；2）含水层导水性差，侧向补给相对较小；3）浅层水水质差、易受地表水体污染等。在这种认识下，20世纪60~70年代许多农村和城市大量开采深层承压地下水，特别是某些地方的政策导向也是鼓励开采深层水，打深井国家给予补助，而打浅井则不予补助。由于深层水的大量开采，造成承压水位大幅度下降，形成大面积的承压水位降落漏斗。近30多年来的实践表明，上述对地下水含水层的认识是不够全面的。实践使人们对浅层潜水和深层承压水含水层和资源的特点有了更为全面的认识。

1.2.1浅层地下水（包括潜水和浅层潜水-承压水）开采量的组成浅层地下水的补给和消耗：（1）地区内部的垂向补给和消耗：降雨补给、河流和渠道渗漏补给、田间灌溉水补给、越层补给；潜水蒸发、越层消耗。（2）来自地下水侧向补给和排出区外的地下水排泄。（3）开发利用过程中由于水位下降，含水层疏干而动用的地下水储存量（这部分不能作为可持续利用的地下水资源量）。在含水层的给水度为μ，单位面积上（m2）由于水位下降S(m)而释放的水量W(m3)为W=μS

浅层地下水的优点是：1）可以直接接受大气降水和地表水体和地下径流的垂直和侧向补给，开采利用后可以不断得到恢复和补偿，因而是可以持续利用的。2）含水层埋藏浅，可用浅井开采，工程造价低。3）浅层地下水的给水度远大于深层承压水含水层，相同开采水量条件下水位下降小，运行费用低于深层承压水。

在补给量和水质有保证的条件下，浅层地下水可作为农业用水的主要水源和城市工业和生活用水的后备或辅助水源。

1.2.2深层地下水开采量的组成深层承压水的补给和消耗：1）来自山前的天然地下水侧向补给和排出区外的地下水排泄。在开采区远离补给边界的情况下，侧向补给量是十分有限的。2）地区内部的垂向补给和消耗：承压含水层上下均有弱透水层或隔水层阻隔，不能直接承受降雨、河渠渗漏和灌溉水补给，在开采过程中只有来自或进入相邻含水层的越层补给。3）开发利用中由于承压水头的下降，含水层和弱透水层的弹性（或弹塑性）压密而释放的水量（对粘性土主要是塑性压密，即使回灌也难以恢复）。这部分水量是不可补偿的，主要是动用的含水层中原有的地下水储存量，不能作为可持续利用的地下水资源量。在承压含水层的弹性给水度为μe,单位面积上（m2）由于承压水位下降Sc(m),承压含水层和弱透水层释放的水量Wc(m3)为

Wc=μeSc(1)

承压含水层的弹性给水度为

μe=γmβs+nγmβ=γm(βs+nβ)

μe=μ1m

μ1=γ(βs+nβ)

式中γ为水的容重，βs为含水层的压缩系数，n为含水层的空隙度，βw为水的压缩系数，μ1为单位厚度的含水层，单位承压水头下降所释放出来的弹性释水量（1/m）。在深层承压水开发利用中，由于单位水头的下降，自含水层上下的弱透水层释放的水量计算方法与含水层相同，只是其厚度m、压缩系数ßs和空隙度n不同。

如上所述，开采深层地下水得到的水量主要来自由于水位下降而引起的含水层和弱透水土层压密、水体膨胀引起的弹性释放、侧向补给和越层补给，来自土层压密和弹性释放的水量均是动用储存量。在承压含水层以上有咸水覆盖的地区开采的越层补给的淡水量也是动用储存量，只有在无咸水覆盖的地区部分越层补给的水量来自潜水或浅层地下。这部分水量虽然是可以持续利用的，但它来自浅层水的越层消耗量，并已计算在潜水（或浅层水）资源量中，属于浅层水和深层水资源的重复量。在远离山前的地区侧向补给十分微弱，由于地下水的开采水位下降而引起的侧向补给实际上也是动用邻区的地下水储存量。根据以上情况自深层承压水开采的水量，除山前地区有一定的侧向补给和在无咸水覆盖区有少量越层补给的水量外，几乎全部是动用储存量，而开采储存量是不可持续的。

1.3地下水可采量（地下水可采资源）

如前所述，地下水的储存量是不可持续利用的的资源，只有在开发利用过程中不断可以恢复、补偿的地下水量才是可以持续利用的地下水资源。地下水资源评价的任务主要是估算可持续开采利用的符合水质要求,且不会引起不可承受的生态环境损害的地下水量，即可采资源量。由于地下水补给的一部分将消耗于耕地农作物的腾发和不可避免的潜水蒸发、天然生态耗水、地下水的排泄，而不能全部被开发利用，地下水的可开采量仅是补给量的一部分。一个地区的地下水可采量需要通过地下水的采补平衡分析和地下水的模拟才能确定，但为简便计，生产实践中一般常将地下水补给量乘以一个小于一的经验可开采系数求得地下水可开采量。半湿润地区一方面有河渠渗漏和田间灌溉水的补给，另一方面又有降水入渗，地下水的可开采系数较高（有时可达0.7~0.9）。干旱地区降水量稀少，地下水的补给大部来自地表水的转化，且有相当一部分消耗于农田和非耕地天然植被的腾发，地下水的可开采系数远小于半湿润地区。由于地下水的可开采系数是一个经验系数，一些干旱地区借用半湿润的华北地区的经验数值，估算的地下水可开采量将显著偏高。深层地下水在开采时获得的补给量中除有限的侧向补给和越层补给（且与潜水补给有重复计算）外，几乎全部来自地下水的储存量，而储存量是不能作为地下水可采量而持续开采利用的。

在地下水补给量的计算中需要有一系列的补给参数，在利用补给量计算可采量时又需要有一个经验的可采系数，计算的过程复杂，系数的选择又有很大的任意性。由于降水量和地表引水量是地区地下水的主要补给来源，生态需水也主要决定于降水蒸发等气象条件，地区内地下水的可开采量除决定于土地利用系数和水文地质条件外，主要决定于降水量和地表引水量。因此，可以近似地根据降水量不同的典型地区地下水可开采量与地表水引水量的经验比值，近似地估算地下水的可采量。

2南水北调受水区地下水开采现状

近期南水北调受水区主要为海河平原和淮河平原的部分地区。根据国土资源部水文地质环境地质研究所《海河流域地下水资源现状评价及典型区环境地质效应分析》资料，海河流域平原地下水可采量和现状条件下实际年开采量如表1所示。.年平均总超采量为44.6亿m3/a,其中浅层地下水超采量为23.6亿m3/a,深层地下水超采量为21.0亿m3/a.自1958年以来海河流域平原区累计超采量为895.8亿m3,其中浅层地下水超采471.2亿m3，深层地下水超采424.6亿m3，见表1。根据表1,现状年海滦河流域平原内有部分地区浅层地下水超采，总超采量为23.63亿m3。部分地区浅层地下水尚有盈余，总计盈余29.19亿m3。根据表1，深层地下水年可采量为13.07亿m3,是由侧向补给和越流补给两项组成的。海河东部平原约有50%的面积存在上覆浅层咸水，由于在这种地区不能接受降雨入渗补给的淡水，所开采的越层补给的水量动用的仍然是地下水的储存量，这种水量是不可持续的，因此不能作为可可持续开采资源。在越层补给的水量来自无咸水覆盖的地区，深层地下水的补给来自浅层水的越层排泄，这部分水量应自浅层水的可采量中扣除，才能作为可采资源，因此海河流域浅层水和深层水的可采量总和应为表1中的浅层水的可采量与深层水侧向补给量之和。对于河北平原深层水的补给量问题曾有多个文献进行探讨，例如，郭永海等认为沧州地区深层水的侧向补给仅有总开采量的3~4%左右[8];根据陈宁生等对黑龙港地区地下水开采状况的分析资料[2]，深层地下水的开采量中有10.57%来自山区的侧向补给，各种文献给出的数字差别很大。若采用最大的10.57%来估算深层水的侧向补给量，在开采量为33.8亿m3的情况下最多不超过3.6亿m3。浅层和深层的总超采量可能在53.8亿m3以上，大于表1中给出的44.64亿m3。

地下水的超采对农业灌溉和生态环境造成了严重影响。主要表现在：1)地下水持续下降、形成大面积地下水漏斗，部分地区含水层被疏干；2)海水入侵与水质恶化；3)超采区发生地面沉降、裂缝和塌陷；4)提水费用增加、含水层枯竭、机井报废；5)天然植被衰退，生态环境恶化；6)由于超采区地下水位低于临近地区，不仅灌区地表水带来的盐分无法外排，邻区地下水中的盐分也向超采区聚集，造成地下水矿化度增加、土壤盐渍化加剧等一系列生产和环境问题。

3南水北调受水区城市用水应严格控制地下水超采

北方平原地区地下水的补给主要来自大气降水和地表水灌溉入渗，地区内的垂直补给占整个补给量的85%~90%以上[2]，见表2。城市地区地表多为不透水的道路房屋所覆盖，少量绿地降雨入渗和输水管道渗漏补给的水量很少，除靠近山前的城市有一定的侧向补给可以利用外，城市本身地下水可采资源有限。由于地下水的补给量基本上是均匀分布于整个地区，地下水资源也应采取就地补给就地开采的方式用于农业，不宜在城市集中开采地下水，用来解决工业和生活用水问题。

目前在一些水资源规划中，将由于地表水灌溉和降水补给的地下水量的大部分分配给城市工业和生活用水，实际上是挤占农业用水。含水层中的地下水与地表水不同，是不能任意从一个地区向另外一个地区转移的，分散补给的地下水集中用于城市开采，势必造成超采，形成地下水位下降漏斗。根据国家发展计划委员会、水利部《南水北调工程总体规划》资料，南水北调中线沿线地下水位剖面图，见图1、图2，可以看到每个城市地面以下均有一个漏斗中心。降水和地表水对地下水的补给强度一般充其量不超过200mm/a,但集中开采的城市水源地开采强度常在4000mm/a以上，不仅远超过城市本身的补给量，而且也动用了农业地区的补给量和储存量。产生这种情况的原因，关键是对城区和深层地下水开采区地下水可采资源的认识问题，许多城市的地下水资源评价都是与市区附近地区地下水资源评价一起进行，而不是单独估算城市本身的地下水补给量和可采量。同时市区的可采量往往是根据地下水位满足在一定的开采方案（总开采量和开采布局）条件下，在一定的期间内不超过一定地下水位或承压水位埋深的要求确定的。如果不超过要求的深度，则把这个开采量作为地下水的可采资源。过去30年来城市地下水位在持续下降的事实,已经表明地下水严重超采，在南水北调地下水开采规划中，应采取坚决的措施减少和控制地下水的开采量。在水资源短缺的情况下短期超采是可以允许的，但在今后30年内仍然把目前的开采量作为可供水量，后果将不堪设想。在地区水资源规划中应吸取过去30年的教训，城镇工业生活用水应主要改用地表水供水，而将挤占的地下水还给农业。

山前平原的北京、保定、石家庄、邢台、邯郸、安阳、新乡、焦作、鹤壁、濮阳等城市，目前以浅层地下水为主要水源。这些城市开采的地下水，除少部分来自山前的侧向补给外，大部分是超采农业区补给的地下水或动用地下水的储存量。南水北调工程通水以后，这些城市些城市必须封闭大部分水井，严格控制地下水超采。以深层地下水为主要水源的城市如沧州、衡水和廊坊等，更是超采地下水，已造成一系列生态环境问题，应根据我国水法第36条规定，全面采取禁止开采措施，对所有机井进行封闭，但应封而不废，以备出现南水北调供水不足或其它特殊情况时应急之用。

根据南水北调城市水资源规划编制组《南水北调城市水资源规划》中有关受水区城市供水结构资料，现状条件下地表水供水量为41.9亿m3,占总供水量的28.8%;地下水供水量为86.3亿m3,占总供水量的59.47%;2010年地表水供水量为35.4亿m3,占总供水量的28.8%，地下水供水量为54.7亿m3,占总供水量的43.9%;2030年地表水供水量为37.0亿m3,占总供水量的37.0%，地下水供水量为56.0亿m3,占总供水量的41.6%。地下水的供水量虽然有所减少，但仍然占有很大比重，其数量远大于城市本身地下水的补给量。表明城市地下水仍在继续超采和挪用农业区的地下水补给量或动用储存量。为了严格控制城市地下水超采，应在详细的地下水资源评价的基础上，根据城市本身的地下水可采资源确定地下水的可供水量，而将挤占城市所属郊县的农业用水量还给农业。

4严格控制受水区农业用水继续超采地下水

南水北调工程的近期供水目标，主要是城市的生活和工业用水，同时兼顾农业和生态用水。解决农业缺水主要依靠发展节水灌溉和提高农业用水效率。根据全国节约用水办公室，中国水利水电科学研究，水利部南水北调规划设计管理局《南水北调节水规划要点》，现状年农业用水的缺水量为55亿m3,在继续超采地下水的条件下，2010年将达到48亿m3,2030年达到25亿m3。如考虑年超采地下水量33亿m3在内，则现状年缺水量88亿m3,2010年缺水量为81亿m3,2030年为58亿m3。根据《南水北调节水规划要点》资料，2010年受水区农业节水量将达到18.3亿m3,在继续超采地下水33亿m3的情况下，农业缺水量将减少为62.7亿m3,2030年农业节水量将达到41.1亿m3,地下水超采量可以减少为16.7亿m3。规划中提出分配给农业的处理后的污水量2010年为16.72亿m3,2030年为28.37亿m3，实际上目前（1999年）受水区污水排放量为63.54亿m3,除少量经处理后用于城市外，大部分未经处理的污水已用于农业，其数量可能不小于南水北调工程实施过程中提供的处理后的污水量，这部分水量只能改善农业用水的质量，而不能显著增加水量。根据以上情况，自今至2020年以前仍将以每年33亿m3超采地下水，2021年至2030年之间地下水超采量将由33亿m3减少为16.7亿m3,平均约为25亿m3。在这种情况下，至2030年受水区的地下水累计超采量将再增加800～900亿m3,造成的危害将不堪设想。

根据河北省资料[3]，目前海河流域平原区浅层地下水含水层疏干面积已达1.05万km2以上，在维持目前的地下水超采水平的情况下，供水区内浅层、深层地下水位都将继续下降。山前平原区第二含水组2010年前石家庄地区、邢台市区、元氏县、宁柏隆漏斗区、永年和磁县等地将被疏干，石家庄以南的疏干区将连成一片。作为山前平原唯一后备水源的第三含水组会很快成为主要开采层。由于该含水组富水性差，地下水位下降速率将明显加快，继续超采将难以为继。深层承压水本应作为应急用水或后备水源，继续用于农业将造成更加严重的后果。

为了防止生态环境进一步恶化，应和城市工业和生活用水一样，根据国家水法严格控制农业用水超采浅层水，禁止开采深层水。为了解决农业缺水问题，应通过调整农业结构、采取综合措施提高单方水生产效率等，进一步加大农业节水力度和适当增加分配给农业的处理后污水回用量。海河南系等地区资源性缺水，地表水缺乏，浅层地下水有咸水覆盖，深层又已严重超采，这些地区农业缺水量应当由南水北调工程供水解决。解决农业缺水和地下水超采问题具有公益性质和社会效益、生态效益，投资应由国家负担。

5充分利用受水区由于地下水超采形成的地下库容，调蓄当地地表径流和引江水的来水量，增加枯水期和年份对对城乡的供水量和改善恢复生态环境

5.1利用当地地表径流回补地下水

根据《南水北调工程总体规划》资料，南水北调中线沿线河南、河北段地下水埋深如

图1、图2所示，由于地下水的超采，水位下降，受水区已形成巨大的地下库容[4][5]。南水北调中、东线受水区降水量在500~600mm以上，充分利用降水和地表径流进行灌溉和回灌地下水是解决地下水超采的重要途径之一。根据河北省1994－1999年地表水和地下水资源的利用情况，虽然地下水持续超采，见表3[6]，地下水的开采量占总供水量的74%，但地表水用水量仅占总供水量的26%，实际利用的地表水量为56.15亿m3,仅占总径流量131.98亿m3的42.5%，尚有57.5%的地表水资源无效流失，表明通过田间拦蓄降雨和利用沟渠、坑塘、湖泊调蓄地表径流，进行人工回灌，增加地下水的补给仍有一定潜力。应采取综合措施加大田间降雨和地表径流的入渗，增加地下水的补给，拦蓄和调节地表径流，充分利用水资源，缓解地下水的超采。

5.2利用腾空的含水层调蓄引江水和处理后的污水回补地下水

根据《南水北调中线工程初步可行性研究报告》资料，丹江口水库1956－1985年逐年可调水量差别很大，变化于63.5亿m3和217.7亿m3之间，平均为144.6亿m3。中线和东线工程年内不同季节可调水流量也有显著差异。南水北调中、东线工程连通了长江、淮河、黄河与海河四个流域，由于各流域属于不同雨区，来水丰枯差别较大，除流域之间存在以丰补歉的可能外，还可以在汉江和长江的丰水季节和年份增加调水量，利用受水区巨大的地下库容进行调蓄，既可以回补地下水，改善生态环境，又可以增加枯水时期向受水区的供水量。

根据华北平原的实践经验，引地表水回灌地下水含水层的最好方式是结合农田灌溉进行。由于灌溉渠系和田间灌水分布面广，补给强度大，不仅投资少、回灌效果显著，还可以发挥灌溉增产的效益。为了充分发挥地表水灌溉补给地下水的作用，田间灌溉渠系不宜进行防渗，丰水季节并应适当加大灌水定额。

5.3关于改善深层承压含水层地下水超采造成的生态环境问题

根据粗略估计在425亿m3深层承压水的超采量中，约有200亿m3来自弱透水层和含水层的压密固结、形成地面沉降而释放的水量，约150亿m3来自越层补给，除来自浅层淡水的少部分越层补给水量是可以恢复补偿的水量外，其他都是动用的储存量，难以补偿和恢复。承压含水层深埋地下，人工补给只有通过水井注水，由于水井注水单位时间内可以回灌的流量，仅有抽水流量的1/3～1/2，造价高，收效小，且易阻塞，一般水井回灌仅适用于城市工业储热和储冷的空调用水。

海河中东部平原的大部地区，深层承压含水层上部有咸水覆盖，越层补给的咸水难以利用，依靠浅层淡水区的天然降水入渗越层补给，为量有限，难以恢复。因此，应十分珍惜保存现有宝贵的深层地下水资源的储存量，以备南水北调供水不足或其它特殊情况时应急之用。

6渠水灌区井渠结合合理开发利用地下水进行灌溉是农业节水的重要措施

6.1井渠结合灌溉的作用

南水北调工程实施的原则是先节水后调水，开源节流是灌溉节水的重要措施。半湿润地区采用井渠结合可以充分利用降雨入渗和地表水灌溉渗漏对地下水的补给，提高水的利用率，达到节水的目的。井渠结合灌溉可以根据不同季节对作物需水和控制地下水位的要求，有计划地安排井灌与渠灌的灌水量和灌水时间，达到既利用地下水又防止土壤盐碱化的作用。干旱半干旱地区降水稀少，蒸发强烈，为了淋洗积累的盐分和保证春播前土壤墒情，常在生长期末的秋季进行大定额的秋浇，通过井渠结合控制地下水位，则可以减少秋浇定额，达到节水的目的。

河南人民胜利渠灌区、陕西泾惠区灌区采取井渠结合，开发利用地下水，提高了灌溉水的利用率，发挥了节水效果，同时也降低了地下水位，控制了土壤盐渍化，对农业增产和地区经济的发展发挥了重要作用。但目前北方一些地区，由于地下水的过量开采，也出现了水位持续下降等一系列生态环境问题。因此，在地下水的开发利用中必须保持采补平衡，严格控制地下水的超采。

6.2灌区地下水与地表水供水量的适宜比值

井渠结合灌区地下水与地表水供水必须采用适当的比例，除保证耕地农作物用水要求外，也需要使周边非耕地保持适当的地下水埋深，以维持天然植被的存活。为了灌区的持续发展，还需要满足地下水采补平衡，盐分排补平衡的要求，既要避免地下水超采，水位下降，又要防止地下水位过高，造成灌区土壤积盐。我国北方地区，气象、土地利用和水文地质条件有很大差异，特别是降雨量和土地利用条件差别很大。各地地下水补给排泄条件也有很大差异，因此，各地适宜的地下水开采量与地表引水量的比例也应是不同的，应根据各地的具体条件参考典型地区的经验确定。

（1）半湿润地区河南人民胜利渠灌区（农田灌溉研究所和河南省人民胜利渠科研中心资料）和陕西泾惠渠灌区经验[7]：在降雨量多年平均540mm~600mm和将地下水位控制在2.5~4m的条件下，除区外地下水的侧向补给外，利用地下水灌溉与地表水灌溉用水量的适宜比值为0.4~0.6。

（2）干旱地区灌区经验：西北干旱地区生态环境脆弱,降雨稀少,蒸发强烈，天然植被主要靠地下水补给的水量而存活。为了保持灌区和周边地区的生态平衡，灌区采用的地下水与地表水用水比例除满足耕地的水资源供需平衡外，还必须满足生态需水和天然植被对地下水位的要求。根据新疆三工河流域灌区和叶尔羌河灌区等地经验（根据新疆水利厅和新疆农业大学资料），在降水量为150~250mm的情况下，除区外地下水的侧向补给外，灌区内地下水的可开采量与地表水引水量的适宜比值为0.15~0.25，在降水量为50mm以下时，灌区地下水可开采量与地表水引水量的适宜比值为0.10~0.15以下。

6.3南水北调受水区渠灌区实行井渠结合灌溉的节水潜力

根据表1海河流域地下水补给量和实际开采量资料，虽然大部地区浅层地下水已超采，部分地区尚有盈余的地下水补给量。黄河流域的宁蒙灌区仍有一定的开发利用潜力。

1)黄河中下游河南和山东引黄灌区地下水开发利用潜力

黄河上中游大型灌区,包括河南和山东引黄灌区等,现状灌溉面积和灌溉用水量,以及井渠结合灌溉后井灌可用水量如表4所示。

2)黄河上中游大型灌区井渠结合节水潜力

黄河上中游大型灌区,包括宁蒙灌区和汾渭平原灌区等,现状灌溉面积和灌溉用水量,以及井渠结合灌溉后井灌可用水量如表5所示。

7开发利用地下咸水和改造海河平原东部咸水层

海河平原矿化度为2~3g/L的地下微咸水面积2.15万km2,补给资源量约22亿m3以上，3~5g/L的半咸水约10亿m3左右，而目前微咸水利用量仅有6.6亿m3，南水北调工程通水以后，利用微咸水和半咸水尚有很大潜力。咸水区应相机调引淡水，采取咸淡轮灌、咸淡混灌等方式，进行微咸水的开发利用与改造。我国河北南皮利用4～6g/L和2～4g/L的微咸水灌溉连作的小麦玉米,创造了比不灌溉的旱作增产1.2～1.6倍的成功经验[7]。半湿润地区由于有集中的降雨或淡水灌溉淋洗，可以排出因咸水灌溉而增加的盐分，保持土壤盐分平衡。开发浅层微咸水，可以减少深层和浅层地下的超采量和地表水的引水量。

黑龙港和运东平原区大部有咸水覆盖，在开发利用前，地下水位高，降雨和灌水对地下水的补给，全部消耗于潜水蒸发，不能利用。开发利用潜层咸水可以腾出地下库容，调蓄降雨和引江水的入渗水量，淋洗表层土壤中原有的和由于灌溉而带来的盐分，结合排水使土壤逐步脱盐。为了加速这一过程，根本解决地区的缺水问题，应向地区农业提供必要的引江水与抽取的微咸水咸水搀混后进行灌溉，结合地表水和雨水淋洗，降低浅层咸水-微咸水的矿化度，逐步将咸水层改造为可利用的淡水层，增加地区的地下水可采资源量。

8受水区引水渠两侧开发利用地下水防止土壤盐碱化

南水北调工程东线黄河以北主要通过原有河道和新开挖的渠道输水，大部渠道不进行衬砌，输水线路长、流量大，位山至南运河段流量200~150m3/s,南运河至北大港为150~100m3/s。根据北方许多灌区经验，引水渠道的渗漏将引起地下水位的上升，招致土壤的次生盐渍化。1958年人民胜利渠灌区共产主义渠引水后仅50多天，渠道两侧水位上升范围已达到1500m以上。废黄河以北地区，海河南系河北省东部地区地下水水质差，土壤含盐量高，在引水渠长期输水的情况下，存在局部地区土壤盐碱化的威胁，在临近渠道的地区开发利用地下水进行灌溉，不仅可以防止土壤盐碱化，还可以起到逐步改造咸水层的作用。

9结语

1)南水北调受水区地下水超采严重，为了防止生态环境进一步恶化，应严格控制地下水继续超采。

2)在洪水期和丰水年应多引长江水，利用地下水超采形成的地下水含水层的巨大库容，对当地地表径流和引江水进行调蓄，使之发挥更大的供水能力，并逐步回补地下水源，改善生态环境。

3)在目前规划的城市地下水供水中仍有相当部分是挤占农业用水，南水北调工程实施后应归还给农业。

4)在农业供水缺水量中尚未包括每年至少33亿m3的地下水超采量，如继续超采，后果将不堪设想，应严格控制超采。海河南系资源性缺水，地表水缺乏，浅层地下水有咸水覆盖，深层又已严重超采，这一地区采取节水措施后的农业缺水量应由调水解决。解决农业缺水和地下水超采问题具有公益性质和社会效益、生态效益，投资应由国家负担。

5)在地下水有潜力的渠灌区实行井渠结合、合理开发利用地下水可以减少地表水灌溉引水量，达到节水的目的。

6)地下水咸水区结合调水开发利用地下水，可以逐步改造咸水、开辟新的水源。

7)废黄河以北引江水渠道附近地区，开采地下水可以降低地下水位，防止土壤次生盐碱化。

8)地下水的合理开发利用在南水北调中可以发挥重要作用，建议在工程的具体规划设计中给予足够的重视和妥善安排。

参考文献:

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[2]李雪静.泾惠灌区地下水合理开发利用分析研究[J].地下水，2000,22(4).

[3]张风林.河北省地下水超采状况堪忧南水北调势在必行[J].河北水利水电科技，2001,1.

[4]余强，赵云章,苗晋祥等.南水北调中线工程地下水库的基本特征与调控管理[J].水科学进展，2003,14(2).

[5]刘昌明.发挥南水北调的生态效益恢复华北平原地下水[J].南水北调与水利科技，2003,1(1):17-19.

[6]英若智,赵玲.河北省地下水超采现状及其对策[J].水利规划，1998,增刊.

[7]方生,陈秀玲，浅层地下咸水利用与改造的研究[C].第30届国际地质大会论文集，.1998,22.

[8]郭永海，沈照理等.从地面沉降论河北品观平原深层地下水资源属性及合理评价[C].