引江济淮典型受水区水源置换与地下水压采研究

皖北地区社会经济发展长期依赖地下水引发了地下水超采、降落漏斗等问题。《地下水管理条例》对地下水开发利用和保护提出了更高更严的要求,明确提出应推动实施地下水超采综合治理,开展地下水压采和禁采。引江济淮工程的实施为区域水源置换和地下水压采提供了良好的条件。以引江济淮典型受水区亳州市为典型研究区域,比对探讨各县区城乡水源置换方案,确定地下水开采井压采方案。结果可知:亳州是安徽省五个缺水城市之一,水资源禀赋条件较差,是典型的资源性、工程性和水质性缺水并存的区域,地下水是城乡生活、工业生产、农业灌溉的主要水源,由于长期集中开采深层地下水,谯城区、古井镇、涡阳县、蒙城县及利辛县形成了不同程度的地下水超采区。引江济淮工程为皖北地区地下水置换和压采提供了好的条件和可能性,各县区城乡地下水源置换均可行,随着地表水厂建设逐步完成,预计亳州市至2030年可封停地下水取水井802眼,封井率为92.2%;压缩地下水开采量1.84亿m^(3)。通过水源置换与地下水压采可改变现有供水格局,实现地下水资源合理开发利用和保护。

基于地下水压采和水源置换的城市供水安全研究

随着国家对地下水压采和水源置换工程的实施,城市供水安全研究就显得尤为必要。以沈阳市为例,基于地下水数值模型对沈阳市压采后的地下水环境演变趋势进行了模拟预测,根据预测结果分析地下水压采和水源置换后沈阳市供水安全面临的风险,探讨规避城市供水风险的措施,旨在为推进地下水封井压采、水源置换及构建城市安全供水保障体系和实行最严格水资源管理制度等提供科学依据。

东光县地下水压采效果及环境影响预测

运用Visual-MODFLOW软件建立东光县地下水流数值模型,对不同压采方案下地下水水位回升效果进行预测,并分析其环境影响。结果表明:仅压采深层地下水(方案1)时,承压含水层水位整体明显抬升,升幅为2.0~11.7 m,其中处于超采区的东光县城区升高幅度最大;同时压采浅层和深层地下水(方案2)时,承压含水层水位增幅在1.4~11.6 m,城区水位增幅依然最大。两种压采方案对潜水含水层的影响有限,潜水位前期出现不同程度的波动,后期水位较为平稳。总体上,两种方案下整个区域主要潜水位埋深为3~4 m;方案2下,个别地段水位埋深为1.8 m,低于本区防盐碱化临界水位埋深2.0 m,可能造成次生盐碱化风险。

南水北调受水区地下水压采监督管理体系设计

针对南水北调受水区地下水压采工作,构建了一套较全面的地下水压采监督管理框架体系。主要包括:明晰了监督管理体系的主体和客体,阐述了监督管理主体对客体的监管内容,讨论了实施监督管理的原则和方式。该体系的构建对于受水区地下水压采工作的规范运行和顺利开展,实现受水区地下水超采治理与修复目标具有一定的指导意义。

南水北调受水区地下水压采评估指标体系构建与应用实践

南水北调东中线一期工程的顺利通水为华北地区地下水压采提供了水源条件。梳理了受水区地下水压采评估的相关工作背景,阐述了贯彻"十六字"治水思路和践行新发展理念过程中,南水北调受水区地下水压采评估指标体系的构建和实践应用情况。对照高质量发展要求,从巩固城区压采效果、创新推动非城区压采工作、完善指标体系服从并服务于新发展格局、加强部门协作等方面,提出了推动后续工作的意见建议。

虚拟水贸易战略对河北省地下水压采的贡献机理

河北省是我国地下水超采较为严重的地区之一,省内农业用水占区域用水总量的70%左右,成为地下水超采的主要原因。控制农业用水是缓解地下水超采的必然选择。结合对河北省地下水超采现状和原因的分析,引入了虚拟水贸易战略,并分析了其对河北省农业需水量的影响,在此基础上为河北省设定了两种粮食输入的情景,发现当河北省输入粮食产量为30%时,2020年河北省农业用水量将减少106.5亿m3;分析了虚拟水贸易战略对地下水压采的影响路径,提出区域实施虚拟水贸易的对策建议。

南水北调工程受水区地下水压采与保护监督机制研究

本文在广泛深入调研的基础上,分析了受水区地下水压采与保护在监督依据、监督体制、监督制度和监督手段等方面的监督机制现状和存在的主要问题,通过借鉴澳大利亚、以色列、英国、日本等国家地下水监督管理和我国江苏省苏锡常地区地下水禁采监督管理以及我国土地督察、环境监督和森林资源监督等行业的监督管理经验,结合地下水压采和保护实际,研究提出了受水区地下水压采与保护的监督机制框架和相关保障措施。

北京市南水北调受水区地下水压采成效分析

文章系统评估了南水北调中线一期工程通水以来北京市受水区地下水压采量、水位变化等压采成效,分析了近年来地下水开采量及其在供水总量中的比例变化趋势。自通水以来,北京市地下水开采量由2014年的19.6亿m^(3)逐渐下降至2022年的12.16亿m^(3),供水比例也从52.3%降至约30%,地下水压采量已达4.46亿m^(3)。连续下降多年的地下水水位逐步回升,超采问题得以有效缓解,地下水系统得以有效涵养,地下水储备能力得以提升。针对后续压采工作开展提出了加强地下合理水位管理、加强地下水计量监管、持续优化供水管网建设、不断提升地下水战略储备能力等建议。

面向地下水压采的水源置换关系研究

针对华北地区地下水超采严重问题,国家提出节水和多渠道增加水源补给的综合治理措施。考虑到区域地下水压采目标的空间不均衡性,以及“节水、增供”等措施的可达性,面向地下水压采目标,引入节水贡献率和替代水源贡献率概念。提出基于方案对比的贡献率评价方法,通过配置模型定量解析区域内不同方案下水量分配情况,评价节水、增供与地下水压采量之间的水源置换关系(即贡献率),为水量分配、水源置换等水资源管理工作提供参考。以南水北调中线工程重要受水区郑州市为例,分析了2030规划水平年不同节水情景下的节水、增供与地下水压采量的水源置换关系,进一步剖析了地表水、外调水、非常规水等“增供”措施对地下水压采的贡献率,并结合区域水资源禀赋、工程规划、产业发展方向分析了结果的合理性。研究结果表明:(1)在全市层面,外调水贡献率高于节水、地表水和非常规水等置换方式,说明郑州市实现地下水压采目标主要依靠外调水支撑;(2)各县市的对比表明不同区域不同措施的贡献率存在明显差异,中牟、荥阳节水贡献率较高,与其农业节水潜力较大密切相关,采取适宜节水措施能够对这两个县市的地下水压采工作起到促进作用;航空港区节水贡献率较低,主要原因在于现状年航空港区农业占比较大,未来产业布局调整后以发展空港物流为主,农业用水被其他用户用水替代,因而存量节水潜力有限;巩义市和登封市地表水贡献率较高,说明地表水开发利用尚存潜力,对地下水压采工作具有较好的促进作用;中心城区、航空港区、中牟县非常规水可供给的用户和需求相对较大,增长空间较大,因而其贡献率相对较高。

地下水压采下河北平原冬小麦面积及耗水变化

河北省是我国的重要粮食生产基地,资源性缺水与长期高强度的农业生产,导致河北平原水资源危机进一步加剧。面对水资源安全与粮食安全的矛盾,河北省政府自2014年起实施地下水压采政策,在农业生产上开展季节性休耕、实施旱作雨养、推广节水农业等措施。为探明地下水压采政策下河北平原冬小麦种植面积与耗水特征的变化,本研究利用MODISNDVI数据提取了河北平原2009—2019年冬小麦种植空间分布,结合TSEB(基于双源能量平衡模型)蒸散产品以及农业生产统计数据,对压采政策实施前后进行了比较研究,并调研了相关变化的驱动因素。结果表明:河北平原的冬小麦种植面积在2009—2019年持续增长了18.37万hm^(2),压采政策实施后表现为东部增加西部减少的特征,总体上增加10.4万hm^(2)。通过实地调研发现,农业生产经营者追求种植效益以及城市化导致冬小麦面积减少,政府保障粮食安全的鼓励种粮政策以及冬小麦种植全程机械化程度的提高则促使其种植面积增加。与地下水压采政策实施前相比,压采后冬小麦的蒸散量与总耗水量分别增加32.58mm和10.9亿m^(3)。季节性休耕期间,休耕地不抽取地下水灌溉,相比于麦田,休耕地能够减少73mm的蒸散耗水。2009—2019年冬小麦平均水分利用效率为1.67kg∙m^(-3)。地下水压采政策实施后,2/3地区的冬小麦水分利用效率在逐年提升。农田的破碎化、流转土地经营权不稳定以及农户节水动力和压力不足导致冬小麦节水灌溉普及率不高。面对水粮矛盾,河北平原仍需加强农业节水,真正降低蒸散耗水,才能使其得到缓解。

华北平原地下水压采区冬小麦种植综合效应探讨

华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植模式为维护国家粮食安全发挥了重要作用。但冬小麦生长期正处于华北平原降水较少的干旱季节,实现高产依赖于灌溉,是华北平原地下水超采的主导因素之一。随着国家地下水限采政策的实施,在地下水超采区如何稳定冬小麦的种植面积和产量是面临的一个重要问题。本文通过综述以往研究并结合典型地点田间试验结果,从冬小麦种植可减少休闲期土壤蒸发损失、具有的深根系系统可充分利用土壤储水、可利用微咸水替代淡水灌溉、通过限水灌溉发展优质麦生产、冬春形成覆盖层美化和防沙尘效应等方面论述了华北平原种植冬小麦的优势,提出华北平原冬小麦生产需要转变传统高耗水高产量理念,充分发挥冬小麦抗旱、耐盐能力强的特点,在不实施大规模压缩冬小麦种植面积条件下,通过冬小麦限水灌溉和微咸水利用满足对地下水压采需求,充分发挥华北平原冬小麦种植冬春防风沙、美化环境的生态功能,同时满足区域口粮安全的保障功能。

哈密伊州区地下水压采机制

哈密伊州区地表水资源匮乏,地下水资源为其经济社会用水的主要来源。随着地区经济的快速发展,区域地下水资源超采日益严重,严重超采区漏斗中心水位埋深已达到70 m。有效的地下水压采监督管理与保护机制,是遏制与修复地下水超采导致诸多生态环境问题的关键。本文从建立地下水压采管理体制、完善监测监督网络、发挥价格杠杆调节作用、充分利用舆论工具宣传等方面对伊州区地下水压采的合理机制进行了分析。此机制有利于区域水资源管理目标的实现。

跨省超采区地下水压采协调机制研究

跨省超采区涉及不同省级行政区,不同行政区之间经济社会发展存在差异性,利益的诉求也不同,而地下水系统的完整性要求跨省超采区地下水压采和保护工作应实行统一监督管理,需要不同行政区之间相互协作、共同推进地下水压采工作。在分析跨省超采区地下水压采面临主要问题的基础上,从协调组织机构、协调原则、协调依据、运行制度等方面提出了跨省超采区地下水压采协调机制框架。

2012-2021年广东省供用水变化趋势及地下水压采成效分析

利用广东省2012-2021年间的供用水统计数据,分析供用水量和布局变化趋势。十年间全省供水总量年均下降1.1%,供水工程布局日趋完善,用水结构呈现生产用水减少、生活用水增加、生态用水稳中有升的新趋势,全省八成以上的工业、服务业和人工生态用水集中在珠三角地区,水资源利用效率和效益不断提升。同时,供水水源结构持续优化,常规水源供水量减少约10%,海水、再生水等非常规水源利用量不断增长。地下水利用量由2012年的17.0亿m^(3)下降到2021年的8.6亿m^(3),压减50%。湛江市超采区地下水水位有所回升,超采范围大幅减小。针对水源结构单一、应急供水能力不足、工业和生活用水保障需求提高等问题,提出了加强重点抗旱水源建设、地下水战略储备、灌区现代化改造、完善取用水监管及节水激励政策等建议。

济宁市南水北调受水区地下水压采替代水源方案优选研究

济宁市地属淮河流域,地下水连年超采,已引发严重的环境地质问题,经研究决定在该市南水北调受水区实施地下水压采。该文运用运筹学的基本原理,建立了替代水源方案优选模型,对济宁市南水北调受水区地下水压采替代水源方案进行了优选,并结合定性分析最终得到较优方案,对济宁市今后的水资源优化配置与调度工作起到了现实的指导作用。该方法对今后此类工作的进行具有较好的借鉴意义。

保定市地下水压采效果综合评价

保定市平原区由于大规模超采地下水,引发了诸如地下水降落漏斗、地面沉降等环境地质问题。2014年起,水利部组织实施华北地下水超采综合治理工作。在此基础上,有必要针对地下水压采效果进行客观有效的评价,以支撑地下水保护工作的推进与完善。以保定市平原区为研究对象,从地下水供水结构、水位变化、水资源角度出发,对压采效果进行评价。评价结果表明,保定市区、顺平县和易县压采效果差,因为上述区域水位减幅和超采变化率较低,工业地下水供水占比依然较高。满城县和高阳县的压采效果等级为良好,该区水位恢复的各项指标和水资源开发利用程度指标有较高得分;其次该区的居民、农业、工业的地下水供水占比较低。总体来讲,本次建立的指标体系反映地下水压采效果,为保定市平原区进一步保护地下水资源提供了科学依据,为地下水压采考核工作提供技术支撑和借鉴。

沧州市实施地下水压采措施效果简析

沧州市属于资源性缺水城市,但是城市的发展又不能缺少水资源,因此开采地下水成为唯一的手段。毫无节制地开采与利用地下水,导致一系列问题的发生。为了实现城市的可持续发展,沧州市积极实施地下水压采措施,这些措施缓解了地下水位持续下降的问题,为今后有关部门的决策部署提供参考。

亭湖区系统化推进地下水压采治理的经验与做法

亭湖区地处黄海之滨,是江苏省盐城市政治经济文化中心,全区面积800 km^(2),人口70万。在亭湖区区域供水工程实施前,地下水曾是该区的主要供水水源。然而,地下水长期开采导致亭湖区及周边城镇主采层地下水水位下降,形成了大型孔隙水超采区,超采区内地下水降落漏斗区面积达585 km^(2),制约了区域经济社会可持续发展。

唐山市丰润区实施地下水压采综合治理项目效益分析

目前,丰润区生产生活用水主要依靠地下水,由于多年来超采地下水已造成地下水位下降,形成巨大漏斗区。文章通过对丰润区水资源开发利用情况进行分析,表明该区水资源供需矛盾问题严重;同时,文章详细介绍了该区近几年地下水节水压采措施的实施情况,实践证明,丰润区通过实施地下水节水压采综合治理项目,取得了良好的社会、生态和经济效益。

锦州城区地下水压采措施及效益分析

目前锦州城区生产生活用水主要依靠地下水。由于多年来超采地下水已造成水源地地下水位下降,形成巨大漏斗区,海水入侵水源污染严重威胁着生产生活用水安全。通过对锦州城区地下水超采危害性进行分析,关停和封闭地下水不合理取采工程,采取地下水压采,修建锦凌水库、境外引水、再生水利用等措施,取得了良好的社会、生态和经济效益。