德州市深層承壓水超采區治理研究

魏立山，李海洋，孫志勇，張德龍

（1.德州市水利局，山東 德州 253014；2.中建八局第一建設有限公司，山東 濟南 250000）

深層承壓水指的是埋藏深度較大，具有靜水壓力的層間水。德州市深層承壓水指的是埋藏在200 m深度以下的地下承壓水，由于普遍存在多層厚度，加上巖性是以砂質黏土為主的穩定隔水層，使本層地下水均具有較高水頭[1]。地下水具有水質較好、分布廣泛、動態變化穩定以及便于開發利用等優點，成為理想的供水水源。1965 年以前，德州市大部分地區深層承壓水水頭高出地面，使其成為大面積自流水分布區。1965 年以后，由于工農業生產生活用水，開始大量開采深層承壓淡水，導致全市深層承壓水水頭持續下降。特別是以德城區為中心的“德州漏斗”，其漏斗中心水位埋深達120 m，其余各縣市區也分別形成了以縣市區城區所在地為中心的開采漏斗，面積大小不一，水位埋深多在80 m 左右。地下水過度開發利用造成區域性超采，帶來了地下水水位持續下降、含水層枯竭、地面沉降、水質惡化等一系列生態環境問題，危及供水安全、糧食安全和生態安全，嚴重制約經濟社會可持續發展。因此，對地下水超采進行綜合整治，改善地下水生態環境，增加地下水源的儲備總量，不僅對地面沉降治理具有重要意義，同時對實現地下水水資源可持續利用、保障德州市非常時期用水和應急供水也具有重要的現實意義和長遠的戰略意義[2]。

1 德州市水資源基本狀況

德州市水資源極其匱乏，地表水資源量2.91億m3，地下水資源量8.95 億m3，扣除兩者重復計算量0.33 億m3，水 資 源 總 量11.53 億m3，僅 占 全 省 的3.8%；人均占有量211 m3，僅為全國的10%、全省的61%；畝均占有量143 m3，占全省的47%、全國的8%[3]。德州市全域深層地下水禁采，需壓減地下水1.17億m3。水資源稟賦條件先天不足決定了德州市對客水依賴程度極高，目前德州市年度外調水包括引黃指標水9.77億m3、引江指標水2億m3。根據歷年全市實際用水情況統計，德州市年需水量達25億m3左右，其中農業用水占80%以上，缺口5億m3左右。隨著社會經濟不斷發展，城市范圍和人口不斷增加，用水量也越來越大，水供需矛盾日益突出，水資源短缺已成為制約德州市經濟社會可持續發展的重要因素。

2 深層地下水超采區狀況

《山東省地下水超采區評價》結果表明，德州深層承壓水超采區包括全市各縣市區，水資源二級區均為徒駭馬頰河，總面積10 356 km2，年均實際開采量11 746 萬m3[4]。發生地面沉降范圍包括德州市的德城、武城、平原、陵縣、寧津縣市區和河北省的吳橋、景縣的部分地區，其中德城區由于地下水開采強度大，地面沉降幅度大，地面累計沉降量在498～936 mm，形成了以市區西北部為中心的沉降盆地，最低點在國棉一廠、針織廠、熱電廠、張莊附近，累計沉降量802～936 mm；以平原縣城為中心形成了一個小的地面沉降中心，累計沉降量332～359 mm；其余地區的地面沉降量較小，累計沉降量231～400 mm。德州深層承壓水超采區治理范圍為德州市所有縣市區，總面積10 356 km3，需壓采水量11 746 萬m3，超采區范圍及治理范圍如圖1所示。

圖1 德州市深層地下水超采區范圍及治理范圍

3 深層地下水超采形成原因

3.1 資源性缺水嚴重

德州市水資源先天稟賦不足，多年平均降水量僅為561.6 mm，位列全省倒數第二，水資源總量為11.53 億m3，其中可利用量僅為8.34 億m3[5]；人均水資源占有量和畝均水資源占有量均不足全國平均的10%，屬于極度缺水地區。德州市外調水引黃指標水9.77 億m3，據統計2010—2019 年10 a 全市平均年引黃量15.1 億m3，年均超引5.33 億m3。2020 年12月，水利部將德州市列為黃河干流水資源超載區，要求對水資源超載區暫停相應水源的新增取水許可審批，水資源超載區的治理和引黃水量的壓減將進一步加劇德州市水資源的供需矛盾。

3.2 長江水利用程度不高

德州市每年引江指標水2 億m3，實際消納量不超過3 000 萬m3。其原因主要有：①南水北調配套工程不到位，目前僅德城、武城和夏津少量使用長江水，陵城、平原、寧津、慶云和樂陵5個縣市區配套工程不完善，無法利用長江水，而配套工程投資巨大，地方財政無力承擔。②長江水價格太高，德州主城區生活用長江水水費是黃河水的10倍，市自來水廠雖已批復許可長江水2 114 萬m3，但一直未用，實際全部使用黃河水。如強制使用長江水，居民水費將會大幅增加，如按黃河水水價給市自來水公司供水，巨大的差價地方財政難以補貼。

3.3 城鎮快速發展引發的需水量增加

德州市形成的超采區以德城區及各縣市區城區為漏斗中心，與2010 年城鎮人口相比，人口增長30%左右。隨著當地經濟社會的發展，全市工業生產、公共事業和居民生活用水不斷增加，加上地下水具有經濟、方便、保障率高的特點，因此產生了大規模開采地下水的情況。

3.4 農業灌溉用水量巨大

德州市是農業大市、產糧大市，近年來以占全省3.6%的水資源量灌溉了占全省8.2%的耕地，生產了占全省17%的糧食，對全省糧食安全作出了重要貢獻。連年的農業豐收耗用了德州市近80%的用水總量指標。雖然德州市采取了灌區續建配套和節水改造、高標準農田灌溉項目建設等多項工程措施，提高了農業灌溉水有效利用系數，每年節約農灌水量3 億m3以上，但德州市作為我國北方土壤鹽堿化和次生鹽漬化分布最典型的地區之一，農業灌溉必須每年通過1～2次大水壓堿，才能保證農業豐收。

4 深層地下水超采區治理情況

4.1 自備井封停管理工作有序深入推進

印發《德州市南水北調一期工程受水區地下水壓采實施方案》和《德州市地下水超采區綜合整治實施方案》，對地下水超采治理進行了全面規劃部署。2017 年，地下水超采區綜合整治被列為市政府督導的一項重要任務。財政、國土、水利等5部門出臺了《關于嚴格規范地下水開采管理的通知》，基本遏制了盲目開發建設現象的發生[6]。

4.1.2 加大投資，嚴格管理

投資建設50 眼地下水位觀測井，并接入水資源綜合管理信息平臺，實現對全市深層地下水水位遠程監控；建立地下水綜合整治工作月報和通報制度，督導地下水綜合整治工作的開展；建成德州市自備井備案信息系統，使所有封存機井信息均可在該系統實時查看。管理制度和信息平臺的不斷完善，實現了對全市取用地下水水量、水位和自備井封停后續管理的精準監控和精細化管理。

4.2 替代水源供水保障能力全面快速提升

4.2.1 水網工程體系持續健全完善

2018年以來，全市累計完成投資160億元，是過去10 a投入的總和。全市累計清淤骨干河道261 km，除險加固24座病險水閘水庫，新建堤頂道路111.2 km，疏浚襯砌田間溝渠2 225 km，新建、改造建筑物2 032座，打通了全市灌排“主脈絡”。南水北調干線和續建配套工程完成投資46億元，已累計調用長江水1億m3。

4.2.2 實施城鄉供水一體化

2.2.3 儀器設施 由于特殊治療監護需求，ICU室內放置的多種搶救設備和安放在患者周圍的許多陌生管道、約束設備、儀器導線等都會給患者一種受拘束的感覺，使其產生恐懼、焦慮的心理反應。

按照“興建平原水庫，置換地下水源，確保飲水安全”的思路，共建成平原水庫18座（總庫容3.1億m3）、萬t以上集中供水廠19座，鋪設供水主管道2.6萬km，全市城鄉供水一體化率達到99%。

4.2.3 充分利用非常規水

目前，全市共有污水處理廠31 座，日處理能力達到1 164 萬t，污水集中處理率達到97%。投資7.43億元，建成總面積達1 174 hm2的16處濕地凈化工程，日處理凈化能力達99.75 萬m3。新建、治理坑塘10 243 處，蓄水容積2.6 億m3，雨洪資源利用率顯著提升[7]。

4.2.4 節水型社會縱深推進

持續實施潘莊、李家岸灌區續建配套與節水改造工程，潘莊灌區成為全國首個灌區“量控一體化”示范基地，并被評為全國首批8個“灌區水效領跑者”之一。11 個縣市區全部列入全國小農水重點縣，累計建成高標準農田18.2 萬hm2，約占全市農田面積的30%，成為全國一面旗幟。成功創建平原、樂陵、陵城、禹城、夏津、齊河、德城7個國家級縣域節水型社會建設達標縣和200 多家節水載體，實現了節水載體多樣化和社會節水行業全覆蓋。自此，黃河水、長江水、非常規水3 種水源配置不斷優化，水資源利用效率不斷提高，供水安全保障能力全面提升。

4.3 地下水修復保護力度持續加大

4.3.1 劃定生態紅線

結合建設京津冀南部生態功能區，將南水北調沿線范圍劃入生態紅線，紅線區內禁止一切與保護無關的建設活動。

4.3.2 加強水污染防治

積極開展集中飲用水水源地保護，嚴格落實飲用水水源地日常監管工作，各水源地均設立了界標、交通警示牌和宣傳牌，全部實現了一級保護區封閉管理，保障飲用水水源地水質達標率100%。

4.3.3 全面實施河湖長制

在全省率先全面建立市縣鄉村四級河長體系，設立各級河長7 374名、湖長197名，“河長+警長+網格員”日常管護機制成為全省標桿。先后開展“清河行動”“清四亂”及“深化清違整治、構建無違河湖”專項行動，累計清理河道1.2萬km以上，查處“八亂”行為9 000余件，河湖水域岸線管理保護和河湖水域岸線綜合治理工作成果顯著。

4.3.4 河湖水質有效改善

編制《采取閘壩聯合調度保障生態補水及生態基流工作方案》，利用城區現有河道、三干流及引徒、引衛跨流域連通水系，科學調配水源，促進了全市水系循環。全市年均引調黃河水14億m3，各級閘壩每年汛期攔蓄利用雨洪水2 億m3，在本地水資源極其匱乏的前提下，有效保障了河湖生態水量，維護了河湖生態健康。全市年均治理水土流失面積25 km2以上，因地制宜建設沿河生態濕地，累計建成各類水利風景區16處，其中國家級6處、省級10處，有力推動全市水體生態得到有效改善。

5 深層地下水超采區治理成效

5.1 深層承壓水水位持續上升，水生態明顯改善

自深層超采區綜合治理工作開展以來，德州市深層承壓水水位持續上升。為全面推動地下水超采區治理效果，2020 年水利部印發了《水利部關于開展全國地下水超采區水位變化通報工作的通知》（水資管〔2020〕173 號），對全國21 個省份涉及123 個地級及以上行政區地下水超采問題進行通報。地下水超采區水位變化通報更加直觀、科學地反映出超采區治理的效果。2020 年第2—4 季度及2021 年第1季度全國地下水超采區水位變化通報顯示，德州市深層承壓水水位上升2.12、0.09、0.97和0.76 m，平均水位上升0.99 m，治理效果十分明顯。

5.2 工業供水有了新保障

德州城區現有供水管道7條，總長120 km，日最大供水能力可達106 萬m3，可同時向三水廠、四水廠、華魯恒升、華能電廠、天衢工業園輸水，僅三水廠、四水廠就鋪設公共供水管網960 km，實現了水網互聯互通，基本滿足再造一個“新德州”的需水要求。陵城區投資3.07億元，建成年調蓄水量2 106萬m3的新隔津河水庫，另外投資5 000萬元興建了工業供水水廠，鋪設供水管網53 km，覆蓋開發區90%用水企業，改變了依靠地下水的單一供水局面。

5.3 社會效益明顯

通過大力開展地下水超采區治理宣傳教育工作，贏得了群眾對工作的理解和支持，營造了全社會共同關注、支持地下水壓采的輿論氛圍，有力推進了工作的順利實施。目前，全市水資源配置更加優化，取水許可審批管理更加規范，節水型社會建設縱深推進，深層地下水水位下降幅度趨緩，“調、補、蓄、排”的水生態體系日益完善。

5.4 水資源管理體制機制不斷創新

在全省率先開展農村生活用水節水試點工作，建立精準補貼和獎補機制，保障供水工程良性運行，促進農村節水。全面推行農業水價綜合改革，全市累計改革面積達到47.1 萬hm2，約占農田總面積的3/4。深入實施水資源費改稅，全市共注冊取用水戶961 家，累計核定水量6.5 億m3，累計繳納水資源稅5.1億元，超采區內取水水資源稅標準比原水資源費標準提高了3 倍以上，明顯遏制了地下水開采。寧津縣是山東省3 個水權水市場制度建設試點之一，“互聯網+水權交易+階梯水價”模式成為全省學習標桿，得到國家發改委充分肯定。齊河縣是全國首個引入社會資本試點，樂陵市、陵城區、武城縣、平原縣是農田水利設施產權制度改革及創新運行管護機制試點，禹城市是全國農業水價綜合改革試點，這些地區的改革都取得了成功。

6 深層地下水超采區治理目前存在問題

6.1 剩余壓采量小，壓采難度大

自德州市深層地下水超采區治理工作開展以來，本著“能封盡封、加速治理”的原則，在全市城區和公共供水管網覆蓋范圍之內達到封井條件的深井已基本封停。截至2020 年底，德州市深井累計壓采量是壓采方案計劃的189%，壓采方案計劃2025 年底深層地下水壓采任務全部完成；壓采任務總量1.17 億m3已壓采1.13 億m3，完成總任務量的96%。單從任務量上看剩余壓采任務很少，2021—2025 年僅占總壓采任務的4%，但是從各縣市區反饋和實地調研情況來看，剩余的深井很多處于管網尚未覆蓋到或者管網供水能力存在不足或供水不穩定的狀態，封井難度較大，屬于深層地下水壓采的“硬骨頭”，很難解決。即使公共管網已覆蓋的區域，由于很多企業離公共供水管網還有一段距離，存在打通“最后一公里”的困難，比如資金問題。受新冠疫情的影響，很多企業的經濟效益大幅下降，靠企業自身投資難度較大。由于市縣財政實力較弱，資金投入不足，造成置換水源工程、供水管道工程建設進度緩慢，影響了地下水井的封停進度。

6.2 水源緊缺，無水源可置換

德州市十年九旱，水資源極其匱乏。2020 年，水利部印發《關于黃河流域水資源超載地區暫停新增取水許可的通知》，將德州市列為黃河干流水資源超載地區，要求暫停以黃河水為水源的新增取水許可審批。當地水資源的嚴重匱乏和黃河水超載加劇了德州市用水供需矛盾，對于地下水壓采工作最直接的影響是無水源可置換，后續地下水壓采工作推動壓力較大。

6.3 缺乏地下水超采區動態評估機制

《德州市地下水超采區綜合整治實施方案》是2016 年經德州市人民政府批準印發的，該方案以第一次全國水利普查地下水取水井專項普查成果、取水許可臺賬及縣市區取水許可發放等資料為主要基礎資料，而地下水超采區劃定情況則以《山東省地下水超采區評價》（2013）成果為主要依據。一方面，基礎資料和依據資料距離現在較為久遠，對目前的地下水超采情況判定可能存在一定偏差；另一方面，經過4 a的地下水超采區治理，地下水超采情況已有很大改善，但是目前尚未有最新的超采區評定資料，無法科學精準反映出目前的超采區實際情況，影響了全市超采區治理工作的開展。

7 幾點建議

7.1 加大工程投入

建議上級考慮到地方實際加大對德州市深層承壓水超采區治理的資金支持，幫助地方水源置換工程打通“最后一公里”，確保“十四五”期間全面提前完成深層地下水超采治理任務，持續改善地下水環境。

7.2 科學制定引黃指標

黃河水在保證一定入海生態流量的前提下，多余的水量應再進行科學調配，適當增加沿黃地區應急水量和生態水量指標。同時，可根據豐枯年份不同對引黃指標實行彈性管理，在豐水年適當增加引黃指標，涵養地下水源，真正達到高效利用黃河水、造福沿黃人民的目的。

7.3 降低長江水水價

建議降低長江水水價，目前德州市長江水利用率較低，除去工程原因無法使用的因素，即便是通水的德城區、武城縣、夏津縣3 個縣市區，由于長江水水價過高（例如，德州中心城區用于生活用水的長江水水價是黃河水的10倍），加之地方政府財政緊張，確實難以大范圍推廣利用。

7.4 建立地下水超采區動態評估機制

建立地下水超采區動態評估機制，精準反映超采區治理情況和現狀，有效指導地下水超采區的治理工作。建議盡快開展最新的地下水超采區評價，對各地超采情況重新識別和認定，全面摸清地下水超采范圍和面積、超采程度、超采原因等問題。建立超采區定期評估機制，定期對超采區進行評估，將評估結果與超采區治理工作相結合，真正起到指導超采區治理工作的作用，全面提高超采區治理成效。