國際水文地質學家協會進展

韓再生，王 皓，倪增石

(1.中國地質調查局, 北京 100037；2.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710054；3.中國地質科學院水文地質環境地質研究所，河北 石家莊 050061)

1 國際水文地質學家協會(IAH)[1]

國際水文地質學家協會(IAH)成立于60多年前，已經成為地下水專家領域中世界領先的國際協會，有4 100多名會員，分布在131個國家，在40多個國家建立了分會，成立了14個專業委員會，擁有2個圖書系列和科技期刊《Hydrogeology Journal》。1956年9月在墨西哥城第二十屆國際地質大會中正式成立IAH。協會第一次代表大會1957年召開于巴黎，其后在1964年加入了國際地質科學聯合會。在最初的年份，IAH總部位于巴黎，在1979年之前，法國和德國的專家一直承擔著主要角色[2]。在快速增長期，從1980—1989年，該協會的管理機構在荷蘭，以后轉到英國。20世紀80年代，協會會員增長速度超過一倍。IAH在1992年出刊《Applied Hydrogeology》，從1995年刊名改為《Hydrogeology Journal》。

水文地質學科發展不斷產生新的方向，協會的適應體現在IAH大會和系列圖書中，設立了新的專業委員會，反映出科學的方向。協會在世界范圍內擴展，為國際社會提供水文地質服務。逐步發展信息溝通、在線訪問、開放出版物和社交媒體論壇，建立了非常活躍的IAH青年水文地質學家分會。展望今后，協會會確保其專業委員會和網絡富有成效，并適應變化，注重優先事項和問題；完善管理和合理保護地下水資源；參加重大國際水事件。協會提出地下水問題的戰略概述，能源與地下水以及糧食安全與地下水的兩個項目已經實施；努力吸引年輕的專業人士成為會員，積極參與協會活動。

2 IAH在中國的發展

2.1 中國代表參加的國際水文地質大會

1985年中國代表李慈君出席了第17屆國際水文地質大會，辛奎德、林學鈺、袁道先、陳夢熊等出席了第18屆國際水文地質大會[3]。從那時起到現在，越來越多的中國水文地質學家出席了大部分國際水文地質大會。

近年來很多中國代表在會議上很活躍，在第45屆和46屆大會上中國代表是東道國以外參會人數最多的，展現了我國水文地質的成就和自信。越來越多的中國學者成為會議的學術委員會成員、主題演講人和專業會議主持人。在2018年第45屆大會上舉辦了“中國地下水可持續”專題研討會，其學術論文在《Hydrogeology Journal》出版了特刊。2019年第46屆大會針對缺水問題研討了地下水管理和治理。2020年第47屆和2021年第48屆國際水文地質大會將分別在巴西和比利時舉行。

2.2 IAH中國分會

中國國家委員會(IAH中國分會)成立于1987年，第一屆主任是賈福海、辛奎德，秘書長籍傳茂。自那時以來活動至今。當前IAH中國分會掛靠在中國地質科學院水文地質環境地質研究所。IAH在中國的會員一直在增長。越來越多的水文地質工作者對IAH的活動感興趣，2019年有82位注冊會員(包括香港和臺灣)。中煤科工集團西安研究院是全球支持IAH的企業單位之一。IAH中國分會為所有會員和其他在中國的地下水科學家提供服務，促進水文地質的發展。在中國，幾乎每年都舉辦有關水文地質和地下水科學的學術研討會。很多學術研討會是由IAH中國分會配合中國地質學會水文地質專業學會召開的。在每個學術研討會上，都有超過百名的參加者。

2.3 在中國舉辦IAH大會

國際水文地質大會在中國舉辦過兩次。主辦單位分別是中國地質礦產部和國土資源部，部領導作為組委會主席，IAH中國分會為組織單位之一。第21屆國際水文地質大會于1988年10月10—15日在廣西桂林召開，主題是巖溶水文地質和巖溶環境保護。來自32個國家的450名代表出席，包括210位中國代表。依據2002年在重慶召開的中國分會決議，提交了再次舉辦國際水文地質大會的申請并得到批準，第34屆國際水文地質大會于2006年10月9—17日在北京召開。會議的主題是地下水—現狀和未來的任務。來自55個國家的500位代表出席了會議，其中280位來自中國，120位來自其他亞洲國家。在中國國土資源部的領導下，中國地質調查局和IAH中國分會組織了該大會。會議包括技術研討會、野外考察和專題會，專題會議研討了亞洲跨界含水層和世界地下水圖項目。

2.4 IAH專業委員會

國際水文地質學家協會很多專業委員會在中國很活躍。當前有很多中國學者在這些專業委員會中任職，包括地下水和氣候變化委員會的陳建堯，巖溶水文地質委員會的章程、姜光輝、袁道先、曹建華、何師義、劉再華、蔣勇軍，含水層補給管理委員會的王維平、鄭焰，跨界含水層資源管理委員會的韓再生，區域地下水流委員會的靳孟貴、蔣小偉，青年水文地質學家委員會的王俊智。區域地下水流動國際研討會(理論、應用和未來發展)于2013年6月22—23日在西安舉辦，由IAH區域地下水流委員會、中國地質調查局、中國地質大學(北京，武漢)等組織。第八屆含水層補給管理國際研討會于2013年10月15—19日在北京舉行，由IAH含水層補給管理委員會等單位組織，展示了中國水資源管理先進作法和含水層補給管理項目在世界的應用。

3 IAH在中國的活動

國際水文地質學家協會的宗旨是促進地下水科學技術進步和信息傳播，在中國有多種活動形式[4]。

3.1 特邀專家來華講座

Ken Howard教授在擔任IAH的副主席和主席期間分別來華，2005年在中國地質大學(北京)的報告是關于世界城市地下水。2015年9月到西安訪問了長安大學，演講題目是“了解全球地球科學是緩解氣候變化的關鍵”，“IAH和青年水文地質學家”，“與中亞有關的可持續管理跨界含水層”。作為含水層補給管理委員會主席的P.Dillon博士2009年訪問山東省濟南大學，做了有關給地下水人工補給的演講。作為《Hydrogeology Journal》的主編，Clifford I.Voss博士是美國地調局的水文地質專家，他在2016年4月訪問了中國地調局，作有關大數據地下水系統信息管理的報告，并與中國專家討論。2016年訪問了長安大學，2018年訪問了中國地質大學(北京)。Stephen Foster博士也是IAH前主席，他近20年來多次訪華，在清華大學、中國地質大學、水利科學院、水規總院等單位進行過數次演講和討論。作為區域地下水流理論的創立者，József Tóth教授2013年西安召開的國際會議上的演講題目為“地下水流動的重力系統(理論和評價)”。此外，還有一些國際巖溶水文地質學家多次來華講學。

3.2 IAH的期刊

該協會有自己的科學雜志和完善的圖書系列，《Hydrogeology Journal》是國際水文地質學家協會雜志。前期在1992年推出《Applied Hydrogeology》雜志，其后雜志每年出4期。從2006年期刊蓬勃發展到每年8期,每年約130篇文章，其內容廣泛，作者在地域分布上比較平衡。期刊的影響因子逐步增大。2007年引入在線訪問。該雜志已經成為協會成員和全世界地下水工作者離不開的需求，期刊成為協會的成功范例。早期在編輯委員會成員中，中國人有費瑾、袁道先、籍傳茂、薛禹群、韓再生和焦赳赳。其后中國學者越來越多，并隨任期不斷更換，目前有8位以上的中國和華裔水文地質學者擔任期刊編委。IAH中國分會負責翻譯期刊論文的中文摘要。《Journal of Groundwater Science and Engineering》雜志是一本英文國際自然科學雜志，主辦單位是中國地質科學院水文地質環境地質研究所、IAH中國分會和中國地質學會水文地質專業委員會。創刊于2013年，每季度出版，在地下水科學與工程研究及其相關領域發表最新進展和成果。它將促進地下水的研究成果在中國與世界各國之間的交流，對解決緊迫的地下水環境問題作出貢獻。

3.3 IAH書籍和中文翻譯

IAH出版了很多書籍，包括歷屆國際水文地質大會論文集，水文地質國際成果系列書——“藍色”系列圖書，國際水文地質學家論文選系列書——“綠色”系列圖書。這些圖書在過去的60多年里促進和決定著地下水科學發展。很多IAH書籍被翻譯成中文。它們中的大多數影響和推動著地下水科學在中國的發展。例如：最早有中國學者參加的第18屆IAH大會的論文集《水文地質為人類服務》，在桂林的21屆大會論文集《巖溶水文地質學和巖溶環境保護》，“藍色”和“綠色”系列圖書：《地下水脆弱性評價指南》《水文地質圖指南和標準圖例》《淺層地下水系統》《水文地質學史》和《可持續發展的含水層補給管理》等。József Tóth編著的《地下水的流動：理論、評價、利用》已被張人權、梁杏、靳孟貴等人翻譯成中文，傳播區域地下水流重力驅動的基礎，2015年地質出版社出版。

3.4 IAH的獎項

國際水文地質學家協會設立了IAH榮譽會員、主席獎、杰出協助獎和應用水文地質獎，獎勵全世界在水文地質領域作出杰出貢獻的地下水專家。中國學者獲得的獎項有：袁道先在北京1996年舉辦的第30屆國際地質大會上獲得IAH主席獎；張宏仁在北京 2006年舉辦的第34屆國際水文地質大會上獲得IAH榮譽會員；韓再生在克羅地亞的杜布羅夫尼克2017年舉辦的第44屆國際水文地質大會上獲得IAH應用水文地質獎；王焰新在西班牙的馬拉加2019年第46屆大會上獲得IAH應用水文地質獎。還有一些中國學者在IAH的多個分會中獲獎，以及在一些學術會議上獲得優秀論文獎。

4 IAH水文地質戰略系列[5]

國際水文地質學家協會近年提出了一個戰略系列(IAH-SOS)，指導地下水資源和水文地質科學，目前仍在不斷補充，已經發布的內容要點包括9方面。

4.1 生態系統與地下水

依賴地下水的生態系統是在保護生物多樣性方面具有重要意義的子集，包括三種主要類型：水生、陸地和地下，需要評估地下水抽出的影響。地下水的化學改變、地下水的鹽度和污染(含營養物和農藥)會嚴重影響生態系統結構，并導致物種的滅絕。生態系統中微生物、動物和植物以及相關群落有些完全由地下水支撐，對另一些地下水的貢獻也至關重要的。需要提高社會對地下水維持生態系統的認識，增加水文地質生態狀況對人類福祉的影響的了解，將生態環境保護納入地下水資源利用。

4.2 能源與地下水

應用水文地質是地熱能源用于冷卻/供熱，以及核電、發電站選址及放射性廢物處置所必需的，包括：可持續利用可再生能源、不可再生能源對地下水的影響，地下水抽水和利用的能源消耗，注入天然氣和油井，碳氫化合物廢物管理等。特別是低焓地熱資源用于冬季加熱和夏季空調的耦合熱泵，核電站和廢物處理，地下水條件是重要的考慮因素。地下水溢出的可能性是必須評估的眾多危險之一，安全長期處置放射性廢物是最終目標。此外，生物燃料種植需要大量的灌溉水，太陽能電池板需要水進行清潔，陸上油氣開采需要充分的水文地質風險評估，非常規油氣開發尤其是頁巖氣利用水力壓裂技術，研究壓裂液滲入導致地下水污染，需要水文地質學家和油氣藏工程師監測和評估。煤層氣開采和氣化方面也有需求，碳捕獲和存儲需要更好地了解注入壓縮二氧化碳的水文地質原理。對低焓地熱開發的地下水系統響應進行長期監測，以評估可持續性并改進設計。在水文地質科學的基礎上指導放射性廢物安全地質儲存庫的選擇。

4.3 糧食安全與地下水

全球糧食安全的關鍵是需要大量的水，地下水資源提供了全球用于灌溉農業的所有水的40%以上，地下水已被證明是確保糧食產量提高的關鍵。農業灌溉用的水井建設得到了顯著投資，地下水利用使作物產量和農民收益都有了提高。但干旱地區灌溉農業是不可持續的，造成長期(半永久性)耗竭。土地使用影響地下水補給和質量，通過植物養分、鹽度和一些農藥影響地下水，導致污染擴散。要擬定含水層可持續管理，包括改進灌溉，地下水與地表水綜合評價與聯合措施，以提高農業生產力，避免土地流失，提高地下水補給，減少鹽分和農藥對地下水的污染，采取可持續資源管理。

4.4 全球變化與地下水

地下水構成了淡水主要儲備，地下水資源為抵御氣候變化的影響提供了極好的緩沖，從而支持人類對氣候變化的適應。人類引起的全球變暖對地下水的影響仍不確定。古環境記錄顯示，地下水系統重大變化是過去1萬至50萬年間自然氣候變化的結果，而且是可以測量的。在過去的50～100年里，補給的速率和鹽度發生了變化。土地利用已經對地下水造成了很大的影響，而且還在加劇。農業生產和糧食需求是最大的地下水資源消耗。需要對地下水系統進行更詳細的調查和長期監測，以確定其目前的資源狀況和流動動態，并確認將來的趨勢。需要對地下水系統進行大規模的時間和空間數值模擬，以較好的現場數據為約束，以了解如何應對氣候變化。

4.5 人類健康與地下水

地下水供水對人類健康具有重大意義，大多數地下水的質量一直是影響人類健康和福祉的關鍵因素。水井代表著一種低成本、可靠和安全的水源，然而，一些含水層容易受到微生物和化學污染物的污染，有機污染物、砷和氟可能通過巖石溶解造成嚴重污染。優先行動包括：所有用于飲用水的地下水源必須有良好的衛生設施，以排除污染物進入的可能性。用于飲用水供應的含水層系統應接受系統調查、監測，評估潛在污染、脆弱性和實際污染危險，然后需要通過水源保護區加以管理。將具有嚴重風險水標記為不可食用。大幅度提高城郊地區和農村的衛生條件，繼續并加強對病源生物和某些有機化合物的研究，指導地下水利用和保護。

4.6 城市與地下水

城市化是我們這個時代的全球現象，地下水是城市的主要供水來源，含水層是在氣候變化和長期干旱下實現供水安全的關鍵。城市化極大地改變了地下水循環，包括含水層壓力下降導致的地面沉降、建筑物和基礎設施破壞。而水位上升可能導致洪水泛濫，造成公共危害和基礎設施破壞。地下水質量需要更積極、更綜合的管理。地下水往往是城市基礎設施管理的責任，更有效和可持續地利用地下水，以便能夠繼續發揮其全部作用。在城市外建立供水設施和飲用水保護區，對城市地下水資源采用適應性管理。對城市供水、下水道和衛生設施、雨水排放和城市土地使用采取更綜合的辦法，以降低城市供水系統成本并提高其抗災能力。

4.7 聯合國2030年可持續發展目標——地下水基本指標

地下水已成為支撐人類福祉和經濟發展的關鍵資源，為全球提供了約36%的飲用水供應、42%的灌溉農業用水和24%的直接工業用水。地下水是實現2030年聯合國可持續發展議程的關鍵資源，界定新的地下水資源狀況指標，加強現有的數據收集，更明確地關注地下水的水平、類型和模式。專業評估是實現目標的關鍵，用地下水狀況、趨勢和風險來解釋可持續性對于實現指標至關重要。地下水系統(含水層)需要保護，要防止污染排放和不適當的土地用途，停止地下水系統的長期持續耗竭，這是處理全球問題的中心。可以使用含水層脆弱性、地下水動態和污染壓力的信息解釋地下水水質狀況和趨勢。世界衛生組織、兒童基金會和聯合國人居署最新收集的數據，可作為確定水源安全和安全的手段。

4.8 采礦業與地下水

采礦業是一項與地下水密切相關的重大經濟活動。地下水經常對采礦作業和礦山安全產生負面影響，要解決這些問題，就需要對水文地質有很好的認識。礦井水具有很強的地域性，排水可能會對地下水流態產生重大影響，其影響規模隨著排水變化很大。在礦山關閉和排水之后，水位恢復并伴地下水水質變化。大多數采礦作業風險評估引入礦工的安全以及對環境造成的不利影響。所有類型的采礦(露天開采和地下采礦)和采石場與地下水相互作用，但必須區分煤、金屬開采(包括鈾)、寶石開采、鹽礦開采、砂開采。地下水保護和質量保護應納入采礦條例，實行終身法律責任。批準采礦開發和擴建之前，應要求利用現代調查技術進行系統水文地質評價，監測和報告礦井水量、地下水位和質量。需要有應急計劃和適應性反應，以處理采礦活動造成的地下水緊急情況，加強采礦企業、其他環境利益攸關方和水資源管理機構之間的聯系，以尋求解決地下水問題的解決辦法。

4.9 氣候變化適應地下水

氣候變化對水資源產生重大影響，包括頻繁的干旱和強降雨事件。地下水表現出良好的抗旱能力，含水層的存在是適應氣候變化的自然解決方案。氣候變化對地下水的長期影響還存在不確定性，全球變暖可能會導致地下水補給減少，影響淺層蓄水層的儲量。水資源和供水機構應制定未來供水計劃，對水源的標準、含水層管理措施、保護戰略和監測網絡，根據資源利用不斷變化的實際情況提供許可的取水，在氣候變化壓力下確保地下水的長期可持續性。選擇在雨水、徑流和再循環廢水的地區建立集水準則和示范項目。

5 結論

國際水文地質學家協會已成立60多年，促進了地下水科學的發展。自1985年以來，中國代表出席了大部分國際水文地質大會，展現了成就和自信。國際水文地質學家協會近年推出了水文地質戰略系列。

我國水文地質事業的經驗是始終與國家重大需求和國家經濟社會發展一致。展望新時代水文地質的發展方向，踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，在綠色發展前提下拓展地下水科學，在更加寬廣的需求中，發展在生態系統、能源、糧食安全、氣候變化、人類健康、城市、采礦業中的水文地質。加強水文地質調查和地下水監測，積極探索和開發具有自主知識產權的設備工具、技術方法和模型軟件。

強化綜合運用遙感、物探、地面調查、監測等技術手段，充分考慮水循環特征，以及水資源與生態、土地利用等相互關系，分析水資源平衡及其影響因素，為水資源確權登記和科學管理提供支撐，為國土空間用途管制和生態保護修復提供依據。

推進地熱能和其它清潔能源調查評價和勘查開發，打好藍天保衛戰，強化石漠化、沙漠化治理和礦山環境修復的水文地質管理。水文地質學家應服務于山水林田湖草系統治理，在建設生態文明中發揮應有作用。