北京水文地质工作者在房山应急备用水源地进行抽水试验

提   要

　　▲尽管“南水北调”是缓解北京市水资源紧张局面的有效措施，但届时，地下水仍将是北京市重要的供水水源，供水量仍将占北京市总供水量的一半左右。
　　▲山区主要以涵养保护为主，切实保护好地下水补给源头的水环境质量，并采取有效措施增加补给；平原区主要以有效恢复地下水的量与质为主，通过开采控制、联合调蓄、污水资源化等措施，在支撑地下水保障城市供水水源安全的同时，实施战略储备。
　　▲通过建立地下水库调蓄工程，实现地表水-地下水联合调度。
　　▲节水同样是对地下水资源最好的蓄养。

　　2008年，3亿立方米河北水进京；2010年，10亿立方米长江水进京……南水北调水源进京在即，北京将如何让这些不辞劳苦、远道而来的“稀客”在保障城市供水安全的前提下，发挥其恢复地下水资源功能、修复生态环境等作用呢？
　　“通过科学蓄养，继续发挥地下水的资源环境功能，坚持地下水‘采补平衡’和促进水循环利用效率的‘地下水、地表水联动’原则，加强‘人工调蓄’和‘科学调控’，在推进地表水、地下水联合调度中发挥含水层的调蓄功能，增强地下水资源可持续供给能力，建立科学合理的地下水资源利用体系，全面提升首都水资源科学化管理的水平，实现地下水资源的可持续利用。”在新建成的北京市地勘局办公大楼里，该局水文处副处长李宇在接受记者采访时给出了明确答案。

不可或缺
地下水占北京总供水量2/3
　　众所周知，北京是一个缺水的城市，人均水资源量不足300立方米，处于国际公认的水资源危机线以下。而地下水在保障北京供水安全中举足轻重，不可或缺，成为北京主要的供水水源，占北京市总供水量的2/3。
　　“尽管‘南水北调’是缓解北京市水资源紧张局面的有效措施，届时北京城市的供水模式也将实现外调水、本地地表水和地下水联合调度，但地下水仍将是北京市重要的供水水源，供水量仍将占北京市总供水量的一半左右。”李宇，这位当年担任怀柔应急备用地下水水源地勘查项目负责、有着10多年水文地质工作经验的年轻人语气肯定地对记者说。
据记者了解，被北京市水务部门评价为有效地缓解了北京城区供水紧张的怀柔应急备用地下水水源地，年可开采水量达1.2亿立方米，日供水能力为33.5万立方米，占北京城区总供水量的18%～20%。
　　有关资料显示，北京市平原区地下水（年均降水量600毫米）可采资源量24.55亿立方米。北京的水资源主要依赖于天然降雨，近20年来，由于降水量减少，水资源衰减，加之上游地区经济发展，用水增加,地下水在干旱年份可利用量也在逐步减少，地下水资源入不敷出。连续枯水年期间依靠大量动用储存量维持开采，致使北京地下水水位持续下降，地下水资源亏损加剧。同时，随着人口的快速增长和城市功能的不断集聚，北京对水资源的需求也在不断增加，而水资源严重匮乏和水环境问题并存的现实，必将导致城市快速发展与水资源环境承载能力的矛盾更加突出。
　　勘查、保护地下水，是地质工作中一项重要的内容。南水北调水源进京在即，北京水资源管理也将进入一个崭新的阶段。为此，北京市地勘局按照全面落实科学发展观和构建和谐社会的要求，组织开展了“南水北调进京后地下水蓄养战略研究”（简称“战略研究”）这一前瞻性的课题。李宇，正是该项战略研究的主要负责人之一。

全面蓄养
从山区到平原，从量到质
　　南水北调水源进京后，应科学利用地下储水空间，实施地下水资源战略储备。该“战略研究”提出，将“蓄养”的含义赋予“地下水”，在北京开展从山区到平原、从量到质的全面蓄养。
“山区主要以涵养保护为主，切实保护好地下水补给源头的水环境质量，并采取有效措施增加补给；平原区主要以有效恢复地下水的量与质为主，通过开采控制、联合调蓄、污水资源化等措施，在支撑地下水保障城市供水水源安全的同时，实施战略储备。”李宇一边向记者介绍，一边用手指推了推鼻梁上的眼镜。
　　据他介绍，地下储水空间的研究意义重大：第一，地下储水空间是地下水涵养的空间，其充分利用才能使地下水位逐步得以回升、储存量逐步恢复，保证一定的地质、生态环境质量；第二，地下储水空间的利用是对水资源进行时空调节的主要措施，是水资源联合调蓄的空间，南水北调工程中线丹江口水库以下没有较大的水库对水资源调节,丰水年时，可将南水北调的余水（尾水）、本地盈余地表水等通过各种回灌方式补充给地下储水空间，提高水资源的有效利用率；第三，地下储水空间是2008年后水资源应急储备和战略储备的空间，其储备地下水资源可弥补特殊条件、突发事件下南水北调水、地表水资源的不足，提高北京市的供水保证程度。
　　“北京可勘查建设5个地下水库，进行蓄养。他们分别是永定河地下水库、潮白河地下水库、泃错河地下水库、温榆河地下水库及大石河地下水库。初步计算，截至2006年调蓄库容分别为：永定河16.97亿立方米、潮白河18.33亿立方米、泃错河7.22亿立方米、温榆河3.64亿立方米、大石河0.82亿立方米，合计库容47亿立方米，其中永定河与潮白河地下水库库容量占总库容的75.14％。”
　　他进一步介绍到，地下水库是利用地下储水空间兴建的具有拦蓄、储存、调节和提供地下水资源等多项功能的特殊水库，其建设和利用将是2008年后地下储水空间科学利用的有效途径。其功能主要包括：通过建立地下水库调蓄工程，实现地表水-地下水联合调度，增加北京市水资源的利用效率，为北京市社会经济可持续发展提供水资源保障；充分利用地下水库巨大的调节库容，进行水资源战略储备，保证地表水源出现问题时北京市的供水安全；利用地表水较地下水水质矿物质含量低的特点，改善地下水硬度超标状况。利用包气带和含水层的过滤和降解作用，结合地面水处理措施，净化水质，为城市提供更为优质的水源。
　　“在各冲洪积扇的适宜部位，只要通过适当的方式将水回补地下，大部分的地下水就能储存在地下水库之中，起到储存、调节地下水的作用。”李宇自信地说。

人工干预
实现地下水科学规划管理
　　地下水蓄养，是一项长期、复杂的综合整治工程，应按轻重缓急，分步实施，逐步推进。这需要政府各部门高度重视、相互配合、共同完成。李宇表示，在实施中，应将节水和污水资源化放到首位，节水是对水资源的最大的保护，同样是对地下水资源的最好的蓄养。通过节水，可以减少不必要的浪费；通过实施污水资源化，达到水资源的重复利用。在政策上，应加强政府宏观调控，制定专门的地下水资源保护条例，将地下采矿、地下空间开发利用和地下水施工排水纳入法规管理，严格控制工农业开采地下水资源；加强地下水库和回灌工程的建设等，使地下水资源科学利用和保护得到制度保障；加大投资力度，建立长效机制，提高地下水资源的储备水平，实现地下水全面蓄养，兴利避害。
　　为此，北京地质工作者提出了以下工作建议：
　　开展地下水蓄养专项勘查评价。围绕地下水资源开发利用过程中引发的负面效益开展专项调研、影响评价和勘查工作，为制订切实可行的地下水蓄养方案提供基础地质资料。专项勘查评价工作主要包括：在外调水进京前后开展一次全市范围的地下水资源计算与评价；开展土壤地球化学调查评价，包气带专项地质环境调查评价以及地下水系统地质环境调查评价；进行地下水环境阈值研究；开展城市现有供水水源开采动态评价和应急水源风险性评价；围绕地下水资源战略储备进行地下水库勘查评价。
　　建设地下水蓄养试验研究与示范工程。针对地下水蓄养实施过程中的关键环节，开展地下水蓄养试验工作，并选择典型地区进行示范工程建设。主要针对控制地下水资源计算准确性的水文地质参数、影响地下水回灌入渗能力的渗滤技术、再生水回灌的地层自净能力等关键性、基础性难题，开展试验研究与示范工程建设。为实施污水资源化，实现水资源重复利用，解决首都水资源紧缺形势提供技术依据。
　　制订地下水蓄养方案并组织实施。以全面蓄养思想为主导，将外调水、本地地表水和地下水作为一个紧密相连的整体，进行多水源联合调度、联网供水方案的研究与制订，综合考虑多种因素，统筹安排，联合调度。建立地下水资源科学利用的新模式，对地下水资源实行长期、有效、动态的管理，实现地下水资源的高效和可持续利用。
　　“通过对地下水系统积极有效的人工干预，科学规划管理和利用地下水资源，恢复地下水储存量，改善地下水环境质量，提高城市环境承载能力和供水保证程度，为城市社会、经济、环境协调发展提供基本保障。这是我们确定的南水北调进京后地下水资源蓄养战略目标。”李宇对记者说。随后，他走到窗前，望着高楼林立、车来人往的北京城，“对南水北调进京后地下水资源进行蓄养，功在当代，利在千秋。”他意味深长地说。

北京出现的三次水危机

　　① 1970年～1971年、1973年～1974年连续枯水年，密云和官厅两大水库来水量同步减少。人们认识到地表水资源的不稳定性，供水水源逐渐转向依靠地下水，北京市掀起了一拨抗旱打井的高潮，短短几年内完成机井3万多眼，依靠抗旱打井、开采地下水平安度过水资源危机。
　　②  20世纪80年代初期连续5年干旱导致城市供水危机，北京市将密云水库供水功能调整为北京城市专用水源。在实施节水、调整产业结构、加强水资源管理的同时，在潮白河冲洪积扇中上部地区建立了“引潮济京”的北京市自来水八厂地下水源地，为城市提供了年均1.5亿立方米的地下水，有效地缓解了城市水资源的供需矛盾。
　　③ 自1999年至去年底，北京连续9年干旱，造成密云、官厅水库来水量急剧减小，城市供水形势极为严峻。面对供水危机，地下水再次成为缓解城市供水危机的主要供水水源，北京市通过新建怀柔、平谷、房山、昌平等应急水源地，挖掘地下水的开采潜力，2006年为城区应急提供水源占城区地下水年供给量的30%以上，2007年继续增长，大大缓解了水资源危机，保障了城市快速发展下的供水安全。