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北京地面沉降防控目标实现难度大
北京地下水超采危机
北京的地面沉降主要原因是超采地下水,您如何看待北京的地下水超采现状?
作为《北京市地面沉降监测年度报告(
2011年)》的审查专家之一,薛禹群对北京的地下水状况忧心忡忡。
北京上个世纪七八十年代地下水埋深五六米左右,现在估计会下降很多,可能不止二十米了。中科院院士、南京大学地球科学与工程学院薛禹群教授对本报记者表示,这说明北京的地下水已出现超采,而且比较严重。
薛禹群认为,北京与江苏地理环境不同,没有更好的供应水源,不能学苏南实行地下水禁采(这种做法在江苏本身也有进一步研究的必要),而只能限制开采地下水,也就是说对地下水的开采应当有所限制,从战略上来看,应该制定一个地下水开采保护的规划,确定一个五年和十年的开采总量目标。
在薛禹群看来,地下水尽管过量开采,但好钢没有用在刀刃上,在地下水的使用结构上却不尽合理。地下水在发达国家一般都作为人们的日常饮用水,但在我国,大量的地下水被用于工业用水、企业夏天空调用水、灌溉农田等。
薛禹群:大家都说超采,那么怎么判断是否超采。从水文地质学的角度来看,所谓地下水超采是说地下水的开采量超过了它的补给资源,导致地下水水位下降,地表水基流减少甚至消失,进而损害直接或间接依赖于地下水的生态系统,并引起包括地面沉降在内的一系列环境地质问题。
需要注意的是不能认为只有当开采量大于补给资源才是超采,这样的概念是不对的,因为当开采量等于或略小于补给资源时,地下水的补给几乎全被消耗,原先依靠地下水补给保持的河流基流、湿地和泉,都将趋于枯竭。
所以这样定义的超采不能用来指导地下水合理开发。为此有人提出可持续开采量的概念。它是指资源和生态环境承载力允许条件下可以永续开采的水量。由于难以确定地下水直接支撑的生态系统需水量等原因,至今还没有成熟的可持续开采量评价方法。因而精确确定超采量也有困难。地下水的补给来源主要是大气降水、河流、农业灌溉用水等的入渗,这些补给水源都在变化,可见地下水是否超采,超采多少这是一个动态的过程。
因此,我更倾向于从地下水水位的变化来看,如果一个地区的地下水水位持续在下降,也就是说和该区历史上的地下水水位相比,不断在下降,那么这个区域就存在超采问题。
因为我对长三角的情况比较熟悉,拿苏(州)(无)锡常(州)来说,解放初期地下水水位埋深只有两米左右,本世纪初一度达到87.7m,地下水位在持续下降,可见超采十分严重,导致出现严重的地面沉降。为此江苏省政府采取措施,限制地下水开采,以控制地面沉降,保护地下水资源
当然,北京的地质条件与长三角不同,但是北京的城市人口在迅速增加,工业在加快发展,工业用水、生活用水还有农业灌溉用水等大部分依靠开采地下水来解决。其对地下水的依赖和开采加剧,导致地下水位得不到恢复,水量也急剧减少。特别是1999年以来,连续11年干旱,降雨量偏低,只有在2008年降雨量稍微多一些,因此超采趋势日益明显,加剧了北京水资源紧缺的状况。北京上世纪七八十年代地下水埋深五六米左右,现在估计会下降很多了,可能不止二十米。与北京相邻的河北平原水位下降更加剧烈,原先深层水的测压水位接近地表,目前有的漏斗中心水位埋深已超过110米,成为我国水资源开采强度最大,水资源供需矛盾最突出、地下水位下降最剧烈、地面沉降范围最大的地区。
地下水开采总量控制技术可行
既然地下水水位下降主要是由地下水的补给跟不上引起的,北京应该如何增加地下水的补给?
薛禹群:地下水的补给来源主要有:大气降水、地表水。此外,还有灌溉水对地下水的补给。由于北京的河流比较少,很多又干涸了,所以北京市的地下水补给水源主要是大气降水。
一个可以考虑的增加地下水补给的措施是采取有计划的人为措施,使地下水获得天然补给以外的额外补充,即地下水的人工补给。现在城区的路面都硬化了,降水无法入渗只能白白进入污水管道流走。如果城市路面改用新的可渗透的材料替代沥青、水泥,就能增加地下水的补给量。
另外,实行雨(水)污(水)分流,不让雨水进入污水收集管道,经过严格的处理后再作为工农业用水以节约地下水用量。利用含水层作为地下水库调蓄其它水源,如雨洪资源,也可以增加可利用的水资源量。但要在我国北方开展人工补给地下水,除了要解决特有的技术困难外,还要解决体制、管理等方面的难题。
现在人们寄希望于南水北调的中线工程。用地表水来补给地下水在技术上实现起来会碰到不少困难,不大容易,所以目前国家的方案是通过南水北调把地下水的开采压下来,正在做压采方案。这是一个比较现实的方案。不再开采了,通过天然补给,地下水水位就会逐步恢复。
也有人提议,用再生水补给地下水。对此您怎么看?
薛禹群:这是绝对不可以的,我不支持。上海也在回灌补给地下水,但是他们用的是人们日常喝的自来水,自来水的水质有保障,不会污染地下水。在目前的污水处理技术和工艺水平下,再生水的水质达不到地下水的水质要求,绝对不能用,否则回灌事小,污染事大。不同于地表水,地下水一旦受到污染,是难以恢复的。
从长期来看,即便南水北调东中线工程供水后,北京对地下水的依赖依然不会减弱,但是对地下水开采的限制是必要的,那么如何具体限制地下水开采?
薛禹群:南水北调引来水后,对地下水的需求会有所减少。在限制方面,江苏做得比较好,有些城市已经停止地下水开发,这种做法已经有十年历史了,其水资源的缺口靠从长江引水。但是北京地理环境不同,没有更好的供应水源,只能开采地下水,但对地下水的开采应当有所限制。
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作者:/发布日期:2012-4-25 8:44:00
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