河西走廊重點(diǎn)區(qū)域地下水分區(qū)管控初探

張 楠 張 麗 李計(jì)生

(1.黃河水利科學(xué)研究院，河南 鄭州 450003；2.甘肅省水文水資源局，甘肅 蘭州 730000)

黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視地下水管理與保護(hù)工作。2012年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》，要求嚴(yán)格地下水管理和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡；2015年，中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》，要求實(shí)施地下水保護(hù)和超采漏斗區(qū)綜合治理，逐步實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡；2017年，水利部、原國(guó)土資源部聯(lián)合印發(fā)《全國(guó)地下水利用與保護(hù)規(guī)劃》，明確了全國(guó)地下水超采區(qū)治理的目標(biāo)、任務(wù)與措施；2021年頒發(fā)了《地下水管理?xiàng)l例》，從調(diào)查與規(guī)劃、節(jié)約與保護(hù)、超采治理、污染防治、監(jiān)督管理等方面作出了規(guī)定。

河西走廊地區(qū)屬于典型的山地、綠洲、荒漠復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，自然條件嚴(yán)酷，生態(tài)環(huán)境脆弱，河西走廊地下水資源的開(kāi)發(fā)利用在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中占有十分重要的地位[1-2]。隨著河西地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展和水利化程度的日益完善及地下水開(kāi)發(fā)利用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地下水超采引發(fā)的地下水水位下降、泉水資源削減等問(wèn)題日益突顯，嚴(yán)重影響了河西走廊地區(qū)的安危[3-4]?！端哭k公廳關(guān)于開(kāi)展重點(diǎn)區(qū)域地下水超采治理與保護(hù)方案編制工作的通知》(辦資管〔2020〕108號(hào))[5]明確了河西走廊納入地下水超采重點(diǎn)治理區(qū)域范圍。

河西走廊重點(diǎn)區(qū)域地下水超采治理與保護(hù)，對(duì)于促進(jìn)河西乃至西北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，改善人民群眾生活，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)國(guó)家“西部大開(kāi)發(fā)”“黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展”“再造一個(gè)山川秀美的西北地區(qū)”和“再造河西”等戰(zhàn)略的宏偉目標(biāo)，維護(hù)中華民族的融合和邊疆民族地區(qū)的繁榮穩(wěn)定，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義[6-7]。而因地制宜地細(xì)化重點(diǎn)區(qū)域分區(qū)管控措施是治理與保護(hù)河西走廊地下水超采區(qū)的有效措施，因此，本文針對(duì)河西走廊地區(qū)地下水超采狀況，提出相應(yīng)的地下水分區(qū)管控措施，可為河西走廊地區(qū)地下水管理提供參考。

1 地下水開(kāi)發(fā)歷程

甘肅省地下水開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)30年代，最早的成井為1938年的白銀市會(huì)寧縣郭城驛鎮(zhèn)黑虎岔村1號(hào)井(機(jī)電井編碼620422000027)。1969年以前，河西走廊重點(diǎn)區(qū)域(5市)只有機(jī)電井298眼。20世紀(jì)70年代，開(kāi)始大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用地下水，形成第一次開(kāi)發(fā)利用高潮，1970—1979年共建成機(jī)電井7052眼，1980—1989年共建成6398眼。20世紀(jì)90年代以后，由于灌溉面積的增大，加之政策的引導(dǎo)，地下水開(kāi)發(fā)利用總體上呈大幅上升趨勢(shì)，1990—1999年共打井13061眼，2000—2010年共建成機(jī)電井15215眼，地下水開(kāi)采量增長(zhǎng)地區(qū)主要是內(nèi)陸河流域的酒泉市、張掖市、武威市，2010年以后，呈逐年減少趨勢(shì)。根據(jù)《甘肅省第三次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)·地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，截至2018年，河西走廊重點(diǎn)區(qū)域共有地下水取水井47290眼，取水量為27.75億m3，各分區(qū)情況見(jiàn)表1和圖1。

表1 河西走廊重點(diǎn)區(qū)域地下水取水井統(tǒng)計(jì)情況 單位：眼

圖1 地下水取水井?dāng)?shù)量及取水量地區(qū)分布情況

2 地下水超采狀況

按照《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(GB/T 34968—2017)[8]劃分標(biāo)準(zhǔn)，以評(píng)價(jià)期內(nèi)年均地下水水位變化速率、年均地下水開(kāi)采系數(shù)、地下水開(kāi)采引發(fā)的生態(tài)與環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題作為主要衡量指標(biāo)劃分超采區(qū)，河西走廊地下水共有27個(gè)區(qū)域可劃為地下水超采區(qū)，超采面積為10771.29km2。按嚴(yán)重程度劃分，一般超采區(qū)25個(gè)，超采面積為9779.84km2，占總超采面積的90.80%；嚴(yán)重超采區(qū)2個(gè)，超采面積為991.45km2，占總超采區(qū)面積的9.20%。按超采面積大小劃分，小型超采區(qū)4個(gè)，超采面積為257.17km2，占總超采面積的2.39%；中型超采區(qū)22個(gè)，超采面積為8916.70km2，占總超采面積的82.78%；大型超采區(qū)1個(gè)，超采面積為1597.42km2，占總超采面積的14.83%，見(jiàn)表2。

表2 河西走廊地下水超采區(qū)按照超采面積劃分情況

3 地下水分區(qū)管控

3.1 南、北盆地分區(qū)管控

內(nèi)陸河流域各河流地表水和地下水是一個(gè)統(tǒng)一的循環(huán)體，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化關(guān)系總是向著利于開(kāi)采方向發(fā)展。當(dāng)?shù)叵滤?wù)功能喪失或受到破壞時(shí)，地下水系統(tǒng)完整性將受到嚴(yán)重影響，則會(huì)出現(xiàn)一系列的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，如資源枯竭、生態(tài)功能退化、環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害等。為嚴(yán)格管理保護(hù)地下水，使地下水得到合理開(kāi)發(fā)利用，可結(jié)合管理區(qū)實(shí)際情況劃分為南盆地管理區(qū)、北盆地管理區(qū)，即南盆地優(yōu)先管控，北盆地重點(diǎn)管控。

3.1.1 南盆地優(yōu)先管控

由于南盆地地下水補(bǔ)給量來(lái)源于祁連山出山徑流，其數(shù)量有限且基本穩(wěn)定，過(guò)量開(kāi)采地下水會(huì)引起地下水水位持續(xù)下降，盆地出口的泉水溢出量就會(huì)減少甚至干枯，造成生態(tài)災(zāi)難。因此，應(yīng)優(yōu)先管控南盆地。

該區(qū)域的管理應(yīng)在充分考慮地表水補(bǔ)給量和農(nóng)灌水回歸補(bǔ)給量的基礎(chǔ)上，制定地表水和地下水的取水總量，在取水總量的構(gòu)成上，合理安排兩者的適宜比例。在地下水開(kāi)采量指標(biāo)的剛性約束下，可以適度加大地下水的開(kāi)采量，削減用于灌溉的地表水引用，在減少地表水和潛水無(wú)效蒸發(fā)的同時(shí)，確保地下水排泄暢通，順利補(bǔ)給下游盆地?？v觀(guān)整個(gè)流域，在綜合考慮了農(nóng)灌水回歸補(bǔ)給量后，中游地區(qū)制定的取水總量應(yīng)保證進(jìn)入下游地區(qū)的水資源量能夠滿(mǎn)足下游正常的生產(chǎn)生活用水和生態(tài)用水需求。此外，還需預(yù)留部分水量用于置換下游超采區(qū)的地下水壓采量。

3.1.2 北盆地重點(diǎn)管控

北盆地地下水的補(bǔ)給量主要來(lái)源是天然降水補(bǔ)給、南盆地洪積扇邊緣的泉水溢出量和上游的地表下泄水量，其數(shù)量極其有限。為保證南盆地地下水的采補(bǔ)在一個(gè)相對(duì)時(shí)期內(nèi)維持基本平衡，避免引起地下水水位持續(xù)下降，形成超采漏斗，要重點(diǎn)管控北盆地。

在地下水超采的現(xiàn)狀下，下游平原或北盆地應(yīng)確立優(yōu)先使用地表水的原則，當(dāng)?shù)乇硭峙渌坎蛔阋詽M(mǎn)足生產(chǎn)生活用水時(shí)，適當(dāng)開(kāi)采地下水緩解用水需求。同時(shí)，根據(jù)中游地區(qū)下泄水量和地下水補(bǔ)給量，結(jié)合地下水的超采量，在保證生態(tài)用水的同時(shí)，合理確定壓采目標(biāo)，確定地表水取水總量和地下水可開(kāi)采量，實(shí)現(xiàn)地表水與地下水的統(tǒng)一管理、聯(lián)合調(diào)度。

表3為河西區(qū)5市地下水南、北盆地對(duì)應(yīng)灌區(qū)及其所屬市縣/流域歸并情況，其中重點(diǎn)管控目標(biāo)有17個(gè)灌區(qū)，見(jiàn)表4，優(yōu)先管控目標(biāo)有63個(gè)灌區(qū)，見(jiàn)圖2。

表3 河西區(qū)5市地下水分區(qū)管控情況

表4 河西區(qū)5市地下水灌區(qū)重點(diǎn)管控目標(biāo)

續(xù)表

圖2 河西區(qū)5市地下水灌區(qū)管控目標(biāo)

3.2 東、中、西部分區(qū)管控

在分區(qū)域管控方面，河西區(qū)5市以水資源承載能力為剛性約束，通過(guò)大規(guī)模推進(jìn)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水、退減不合理配水面積和外流域調(diào)水等措施，退還超采的地下水，將本地地表水盡可能地留存到河道內(nèi)，保障內(nèi)陸河尾閭湖泊、河谷林草及防護(hù)林用水需求。結(jié)合河西區(qū)疏勒河流域、黑河流域、石羊河流域地下水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀、跨流域調(diào)水工程分布現(xiàn)狀，在深度節(jié)水、全面節(jié)水、保障生態(tài)適宜用水的基礎(chǔ)上，圍繞經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，完善河西區(qū)5市水資源保護(hù)-節(jié)水-調(diào)水體系，增強(qiáng)分區(qū)域水資源的調(diào)配能力，提高供水保障能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力，結(jié)合管理區(qū)實(shí)際情況劃分為西部保護(hù)區(qū)、中部節(jié)水區(qū)、東部調(diào)水區(qū)，見(jiàn)圖3。

圖3 河西區(qū)5市分區(qū)管控

3.2.1 西部保護(hù)區(qū)

引哈濟(jì)黨工程是172項(xiàng)重大水利工程之一，是國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《敦煌水資源合理利用與生態(tài)保護(hù)綜合規(guī)劃》中的重要水資源配置保障工程。該工程位于酒泉市轄區(qū)內(nèi)，涉及敦煌、肅北、阿克塞三縣(市)及蘇干湖、黨河兩水系。該工程從蘇干湖水系的大哈爾騰河引水，通過(guò)長(zhǎng)管道及隧洞群，調(diào)水到黨河水庫(kù)，以緩解敦煌地區(qū)生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水之間的矛盾，有利于遏制敦煌盆地地下水位持續(xù)下降的趨勢(shì)，為保護(hù)月牙泉及恢復(fù)敦煌盆地生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造條件。昌馬河水庫(kù)是疏勒河流域主要以農(nóng)業(yè)灌溉為主的水利樞紐工程，與下游雙塔水庫(kù)和赤金峽水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，可向敦煌等地補(bǔ)水，解決敦煌、瓜州、玉門(mén)地區(qū)的農(nóng)業(yè)、生活用水問(wèn)題。

3.2.2 中部節(jié)水區(qū)

將鴛鴦、洪臨灌區(qū)共81萬(wàn)畝打造成為戈壁綠洲農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化灌區(qū)，對(duì)金川灌區(qū)、清源灌區(qū)等20個(gè)重點(diǎn)中型灌區(qū)實(shí)施續(xù)建配套與節(jié)水改造工程，圍繞現(xiàn)代絲路寒旱農(nóng)業(yè)發(fā)展，大力推廣地膜覆蓋、耕作保墑、免耕免冬灌、水肥一體化等農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)，優(yōu)化調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，改造一批、發(fā)展一批、提升一批高效節(jié)水灌溉工程。

3.2.3 東部調(diào)水區(qū)

引大入秦工程是保障城鄉(xiāng)生活、工業(yè)用水，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)供水的綜合利用工程。工程原設(shè)計(jì)引黃指標(biāo)為4.43億m3(終期規(guī)模)，考慮引大濟(jì)西工程2.10億m3引黃指標(biāo)后，引黃指標(biāo)提至6.53億m3，延伸向石羊河流域?qū)嵤┥鷳B(tài)補(bǔ)水3.02億m3。景泰川電力提灌提升增效工程以補(bǔ)齊灌區(qū)工程短板為主，通過(guò)增強(qiáng)調(diào)蓄能力，改造渠系，提高高效節(jié)水灌溉面積，為黃花灘移民區(qū)提供0.45億m3城鄉(xiāng)供水和灌溉水源保障。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以河西走廊地表水和地下水為同一水源為原則，提出了南北盆地分區(qū)管理(南盆地優(yōu)先管控、北盆地重點(diǎn)管控)、東中西部分區(qū)管理(西部保護(hù)區(qū)、中部節(jié)水區(qū)、東部調(diào)水區(qū))的地下水分區(qū)管控措施，有助于完善河西區(qū)5市水資源保護(hù)-節(jié)水-調(diào)水體系，增強(qiáng)分區(qū)域水資源的調(diào)配能力，提高供水保障能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。地下水治理與保護(hù)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，今后的研究中應(yīng)充分考慮水價(jià)和水費(fèi)制度、農(nóng)業(yè)和高耗水行業(yè)的精細(xì)化管理、地下水取用計(jì)量監(jiān)督管理、地表水-地下水統(tǒng)一調(diào)度統(tǒng)一管理等，全方面提升地下水分區(qū)管控措施。