北京市地下水可持续发展体系的构建（马东春,段天顺,于国厚,冉连起,李静锐）

时间：2022-02-19 15:23:01 浏览量：次

摘要：目前北京市地下水尚存在地下水位下降、地下水环境恶化等问题, 分析表明, 地下水资源的利用和保护还处在比较简单的自然发展阶段。结合北京实际情况构建地下水水资源可持续发展的体系, 提出发展对策和建议, 为北京市地下水资源利用和保护提供思路。

关键词：地下水可持续发展北京

在我国, 由于洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化和水质不达标, 水资源问题尤为突出, 成为当前制约我国国民经济发展的最大瓶颈。地下水资源是水资源的重要组成部分, 特别是在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区和地表水资源污染比较严重的地区,地下水在保证居民生活用水、社会经济发展和生态平衡等方面起到更为不可替代的作用。

由于北京近8a连续干旱和地表水资源的污染,地下水的使用量占总供水量的比例逐渐上升, 由1980年的50%上升为2004年的77%, 地下水成为北京市的主要供水水源。如何可持续发展利用北京地下水资源关系到首都经济社会的全面发展。

1 北京市地下水发展现状及问题

1.1 地下水状况

从年到现在, 北京地下水资源经历了盈余一平衡一短缺的过程。目前, 本市平原区第四系地下水平均埋深20m。根据地质勘查部门分析, 在不会造成不可逆的地质环境灾害的情况下, 在地下水现有埋深的基础上还可超采15-20m, 相应地下水储量为75亿-100亿m。其中具备集中开采规模的有潮白河、永定河、平谷、昌平等4处, 共可开采32亿m3[1]。

据中科院和市地质勘查院初步勘查及研究成果,北京市岩溶水年可利用量4亿m3, 现有岩溶井3004眼, 年开采量2.6亿m3, 尚有14亿m3的开采潜力[2]。

北京平原区地下水水质总体较好, 地下水污染主要集中在中心城区及南部城近郊区。根据对地下水质变化规律的研究表明, 北京城近郊区地下水的污染范围与地下水的赋存条件、开采利用状况有密切联系。

1.2 存在问题

近年来由于地下水过量开采以及连续干旱、排污等多方面的影响, 引发了许多地质环境问题。如地下水水位下降、地下水水环境恶化等。

1.2.1 地下水水位下降

20世纪70年代以来, 由于人工开采以及地下水补给条件的变化, 北京平原区地下水整体处于下降趋势。1999年开始, 这种趋势有所加剧。与1970年水位相比, 2003年潜水水位下降最严重的地区主要分布在冲洪积扇的顶部, 包括北京西郊和密云、怀柔地区,最大降幅＞20m;承压水水位下降最严重的地区是朝阳八里桥地区和顺义天竺地区, 最大降幅＞30m[3]。

从2003年对北京市平原区地下水水位调查中发现北京平原区地下水漏斗总面积占平原区总面积的16.9%[3], 个大型的地下水降落漏斗是牛栏山漏斗和天竺—通州漏斗。

多年来, 北京市平原区地下水开采大多处于超采状态, 致使北京市平原区地下水位下降, 最直接导致的地质环境问题是地下水降落漏斗和含水层的疏干。

1.2.2 地下水环境质量恶化

北京平原区地下水总体较好, 水质优良。局部地区有机污染严重, 主要分布在丰台潜水区和中部天坛、广安门一带的潜水一承压水过渡带, 有机污染物呈点状分布, 没有连成片, 但仍然说明北京城近郊区地下水受到了有机污染。其他地区如北郊、东北郊、东郊承压含水层相对较好, 基本未受污染。

根据对北京城近郊区第四系地下水主要污染指标总硬度、硝酸盐氮超标区的多年变化规律分析, 其污染主要经历了个发展阶段世纪五六十年代的原始阶段一年的地下水水质缓慢发展阶段。

2 可持续发展体系构建

从北京地下水的发展现状看, 地下水资源利用和保护还处在比较简单的自然经济发展阶段, 应科学构建北京地下水资源可持续发展体系。

可持续性是使水资源永续利用。它要求长期与近期之间、当代与后代之间在水资源的利用和保护上遵循协调发展、合理利用的原则, 而非掠夺性地开发利用和破坏。根据首都水资源的特点、地下水资源现状和发展地位, 构建首都地下水资源可持续发展体系,见图1。

北京地下水可持续发展目标是既能满足当代人的一部分用水需要, 又不危害后代人的需要, 尽可能多地保存现有水资源既实现当代人类经济发展的目标,又保护人类赖以生存的自然资源, 促进人与环境的和谐发展。当代人的社会经济活动不超过水资源的承载能力, 便可达到水资源的永续利用。

2.1 影响因素

构建首都地下水资源的可持续发展利用体系应考虑5方面主要因素。

(1)自然因素。地下水资源的可持续利用要顺应水本身的自然属性和特性。

(2)环境因素。地下水资源作为环境资源之一,可持续利用必须充分考虑环境的承载能力, 不仅是水自身的负荷能力, 还有其他环境资源的约束和可承受范围。

(3)经济因素。经济增长是地下水资源可持续发展和利用的目标之一, 同时经济发展水平也是水资源利用的决定和制约因素。

(4)技术因素。技术可以使潜在水资源得到有效利用, 扩大水资源的可利用量, 提高水资源的利用品质, 并将人类行为对自然的干扰所形成的负面影响降到最低。

(5)社会因素。地下水资源可持续发展理念来源于人, 受益于人, 人既是服务对象也是参与者, 因此人是核心和行为主体。

2.2 发展思路

面对北京缺水现状, 地下水资源的可持续发展应该是基于自然、经济、社会、环境与技术发展水平,通过法律法规、规范管理、科技与教育手段改善水资源利用系统, 在不影响生活质量和发展速度的前提下, 减少需水量, 提高用水效率, 降低水的损失与浪费, 合理增加可利用水量, 最大限度减少对环境的破坏, 实现水资源的有效利用, 达到环境、生态、经济效益的一致性和可持续发展。通过有效的污染防治措施和管理措施, 与技术、经济、社会、环境同步协调发展, 生态系统步人良性循环轨道, 真正达到保护地下水资源的目标。

2.3 发展原则

(1)落实科学发展观, 坚持全面、协调、可持续的发展战略, 以地下水资源的可持续利用支撑北京经济社会的可持续发展。

(2)走人与自然和谐的可持续发展之路, 在为经济社会发展提供水资源保障的同时, 把改善地下水生态系统和保护水环境作为水务工作的重要内容。

(3)提高水资源管理水平, 加强水市场建设, 建设节水型社会。

2.4 体系构建和对策措施

基于对北京市地下水现状及存在问题的分析, 立足现实, 着眼未来, 政府主导, 动员一切社会力量,逐步形成大主要体系。一是污染综合防治体系。主要针对现有污染源和可能的污染源对地下水质造成的不良影响。二是地下水源涵养体系。主要是保持现有地下水的水质、水量, 通过其他辅助性措施涵养地下水源。三是地下水源回补体系。主要针对地下水超采过量, 通过回补地下水量, 减少超采地下水造成的负面影响。四是水资源联合调度体系。通过水资源联合调度, 对地下水用量统筹安排, 适度开发, 合理使用。

地下水资源可持续发展体系和对策措施见图2。

2.4.1 防治体系

(1)健全和完善污水排除系统。结合城中村、危房改造, 道路改造与兴建, 住宅区和公共服务设施的建设, 健全污水支线和完善户线, 企事业单位及居民点全部纳人市政污水排除与处理系统。

(2)建立完善生活垃圾暂存和转运站。各企事业单位设置密封垃圾箱, 各居民点特别是农村平房户,统一建设防雨、防渗的垃圾临时堆存和转运站等设施。

(3)加大对城乡结合部等人口集中居住区的整治和管理。外来人口相对集中的地区环境一般脏、乱、差, 随意排放污水和堆放垃圾的现象较为严重, 对环境的污染, 特别是对地下水的污染较重, 通过整治和加强管理, 理顺污水排放和垃圾转移过程的途径, 全部纳人集约化系统。

(4)水质污染防治措施。严格执行《中华人民共和国水法》和《水污染防治法》, 实行谁污染谁治理、谁开发谁保护原则, 有步骤、有重点地解决水环境污染。采取措施减少污水排放, 从而有效减缓环境污染。尽快完善水质监测站网, 特别是对重点排污地段和重点水源地进行重点监测, 以便更加清楚地掌握地下水污染现状, 及时采取减少污染的有效措施。

2.4.2 涵养体系

(1)合理调整经济结构和布局。结合当前经济结构调整, 将耗水量大、环境污染较重的企业进行转产或搬出水源防护区及主要补给区, 以减轻对环境的污染负荷。

(2)合理布局居民点, 减小硬化面积。整个西郊地区是水源三厂、四厂地下水源的主要补给区, 地下水防护条件差, 应保持良好的生态环境和补给地下水的自然条件。居民点密度过大, 会加重地下水的污染,而且随着硬化地面的增大, 会减少地下水补给面积。

(3)增加绿地面积。加大绿化力度, 增大地下水的补给面积, 以形成良性的生态系统, 实现保护地下水资源的目标。

(4)营造水源涵养林。建设水源涵养林工程, 固土阻沙, 涵养水源。

(5)地下水水位降落漏斗防治。从地下水漏斗的发展趋势看, 在不改变现有开采格局以及地下水补给条件没有大变化的情况下, 地下水降落漏斗将会进一步扩大, 应采取有效措施进行控制控制地下水开采量, 严格执行用水许可制度、加强节水宣传改善目前地下水的开采格局进一步加大对地下水动态的长期监测力度, 优化地下水动态监测网。

2.4.3 回补体系

地下水的回补水源主要是雨洪水和中水。通过回补, 间接保护地下水资源。

利用城市雨洪, 拦截雨水和5a一遇的洪水, 回灌地下蓄养地下水资源。利用中水将经过深度处理达到一定标准的中水, 在人工可控条件下, 投配到土地上, 通过土壤一植物系统自然地完成一系列物理、化学、生物净化污水过程, 达到设计要求水质标准后回补地下。

2.4.4 联调体系

(1)划定水功能区域, 加强水功能区域的管理。根据区域地理位置、环境特点、污染源和地下水污染现状及环境自然净化能力, 合理布局工农业生产, 合理调整产业布局, 进行环境功能分区。在重点水源保护区, 确保水源饮用功能的同时, 兼顾其他功能, 经济、环境协调发展[4]。

(2)调整供水水源结构, 逐步转变为以地表水为主, 地下水为辅的供水水源结构, 有效储备和保护地下水。控制开采量, 力争达到补给量与开采量相平衡,使地下水位稳定下来。

(3)加强地表水、地下水统一调度规划和雨洪水、再生水综合利用规划。对全市供水、排水、防洪、防涝、抗早和污水处理等统一规划和管理, 合理利用水资源, 促进水的循环利用。

3 政策建议

根据对北京市供需水预测和平衡分析,2010年至少缺水16亿m3。水资源紧缺矛盾突出。如何克服水危机,保护和合理利用地下水资源, 当前急需采取以下措施。

(1)加大节水力度, 减少地下水使用量。以节水管理制度为主线, 以节水措施为主要内容, 以保障制度为支撑, 通过强化节约用水, 压缩用水需求, 继续挖掘节水潜力, 使北京全市的用水总量得到控制, 从而减少地下水的使用量。

(2)突出治污, 保护地下水资源不被间接污染。地下水资源保护, 水生态环境建设方面的资金投人严重不足引发的现实问题凸现, 如城市污水需要截流、处理, 周边水系需要整治等。应加大改善水生态环境,保护地下水资源不被间接污染, 为市民提供良好生活环境的同时保证地下水的持续可利用。

(3)科学开源, 强化管理, 实现水资源的合理利用。深度开发利用雨洪水, 提高污水处理和回用率,充分发挥再生水的替代战略作用, 达到保护环境和合理开源的双重目标。科学适度开采地下水, 实现地表水与地下水联合调度。加强流域水资源统一调配, 引导北京上游水源地区水资源配置和经济发展, 建立北京与上游地区共同保护地下水资源, 共同可持续发展的合作机制, 保证地下水资源的可持续利用。

参考文献

[1]李会安, 窦艳兵南水北调水进京后北京市地下水利用与保护[J].水利规划与设计, 2006（5）：19-26.

[2]贺国平, 周东, 等北京市平原区地下水资源开采现状及评价[J].水文地质工程地质, 2005（2）：45-48.

[3]王炜萍北京市超量开采地下水引起的地面沉降研究[J].勘察科学技术, 2004（5）：45-49.

[4]曹型荣浅论北京市水资源问题和对策[J].北京水利，1999（3）29-31.

作者简介：马东春, 女, 工程师。

来源：《北京水务》2007.4

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