地下水功能區保護與管理

于麗麗 ，唐克旺 ，侯 杰 ，羊 艷

（1.水利部水利水電規劃設計總院，100120，北京；2.中國水利水電科學研究院水資源研究所，100038，北京）

地下水在城市供水、農村飲水、農田灌溉、工業生產等方面發揮著十分重要的作用。目前我國地下水供水量約占總供水量的20%，其中北方地區地下水供水量占其總供水量的38%，海河流域高達66%。近年，一些地區地下水開發利用程度大幅度提高，引發了一系列與地下水過度開發有關的問題，包括供水能力下降、地面沉降、海（咸）水入侵、河道斷流、泉水枯竭等，這些都是地下水功能被破壞的外在表征。依據地下水的資源供給、生態保護、地質環境穩定三個方面的功能特征以及經濟社會發展及生態保護需求，劃定地下水功能區，建設地下水功能區管理體系，對實施最嚴格水資源管理制度，實現地下水精細化管理具有重要意義。

一、地下水功能區劃

地下水功能區劃分是根據地下水補給條件、含水層富水性及開采條件、地下水水質狀況、生態環境系統類型及其保護的目標要求、地下水開發利用現狀、區域水資源配置對地下水開發利用的需求、國家對地下水資源合理開發利用及保護的總體部署等因素，將淺層地下水分布區劃分為兩級地下水功能區，見表1。深層承壓水整體作為戰略儲備資源，暫不劃分功能區。

二、地下水功能區保護標準

地下水功能區的保護標準是十分復雜的技術難題，不僅和監控井的位置有關，也與地下水監測能力、生態系統和環境地質災害防治需求等有緊密關系。地下水功能區的保護指標包括地下水水質、地下水開采量和地下水水位3類。其中水位和水量是相互關聯的非獨立性指標。應根據地下水功能區的功能屬性、區域水文地質特征、規劃期水資源配置對地下水開發利用和保護的要求，結合地下水開發利用和保護中存在的問題等，確定地下水功能區保護目標。

表1 淺層地下水功能區劃分體系

表2 地下水功能區水質監控點設置

1.水質保護目標

水質保護目標主要依據地下水功能屬性的水質需求，可根據水質監控點的數量及位置、達標的標準尺度等進行控制。

（1）監控點位置及數量

一個地下水功能區的水質是否達標，首先要確定水質監控點的位置、數量。不同的位置，水質的標準可能有一定的差異?？紤]到管理的實際需求，本文參考地下水監測規范等標準，提出了地下水功能區水質監控站點設置方案，見表2。

（2）水質標準及達標評價

不同類型功能區對地下水的水質需求和敏感性不同，水質標準有較大差異。同時考慮到水質保護和修復的現實可行性，應兼顧地下水水質特點，合理確定現實的水質保護標準。表3為不同類型區地下水水質標準值及保證率。保護的標準原則上不低于現狀，例如現狀為Ⅰ、Ⅱ類的應以Ⅰ、Ⅱ類進行保護。

表3 不同類型區地下水水質標準

2.水量控制目標

（1）根據可開采量嚴格控制

地下水可開采量受各種補給量影響，尤其是在全球氣候變化和地表水的人為干擾強度不斷增加的情況下，地下水可開采量需要定期更新和調整。區域的可開采模數是按照空間進行平均計算的，而地下水的開采卻是空間上不均勻的，如果按照區域的可開采模數進行局部開發，必然引起局部超采問題甚至出現地質災害。因此，區域可開采量和局部開采設計參數之間需要協調和復核計算。

在明確各個地下水功能區的地下水可開采量的基礎上，應嚴格控制地下水開采，各區內地下水開采總量原則上不得超過本區域的地下水可開采量。對于存在地下水超采的功能區，要減少地下水超采區的開采量，逐步實現采補平衡。

（2）確定開采總量控制指標

應在充分考慮各功能區的地下水功能屬性，分析近期地下水開發利用情況、地下水開發利用現狀、地下水超采情況及其引發的生態環境問題的基礎上，分析地下水超采區水源替代的可行性，以及潛力區適度增加開采量與水資源配置的合理性，研究確定各功能區的地下水開發利用總量控制指標。地下水開發利用總量控制的重點是開發利用程度比較高的開發區，尤其是目前存在超采的開發區。

3.水位控制目標

水位控制目標應包括三個方面：一是根據地下水功能區的資源、生態、地質環境功能要求，確定地下水水位控制閾值；二是根據地下水超采治理方案，確定超采區的地下水水位控制指標，加強開發區開發利用程度較高區域的水位控制；三是明確警戒水位，作為特殊干旱和突發事件時調整地下水供水方案的基礎。

（1）各類功能區地下水水位控制指標

一個地下水功能區的水位是否達標，首先要確定水位監控點的位置并根據功能區的要求，合理確定最大和最小埋深范圍，即地下水水位控制指標閾值。

①集中式供水水源區。應加強集中式供水水源區內水源地、漏斗影響范圍的水位監測，將水源地漏斗中心的水位作為功能區水位是否達標的依據。根據供水水源地勘察及設計資料，合理確定確保不出現環境地質問題和水源地供水安全問題的集中式供水水源區地下水水源地的最大水位降深。

一方面，地下水單位降深的出水量隨埋深加大而逐漸減小，在一定深度以下，地下水出現枯竭現象?？蓪⒔瞪畛鏊€（Q～S）的拐點，作為保證地下水可持續開采的最大埋深。

另一方面，隨著水源地地下水開采和水位的下降，地下水水質在沒有遭受污染的情況下，也會出現硬度升高等現象，這是地下水超采的外部表征，表明水位已經超過最大埋深要求?？筛鶕怀霈F退化的臨界水位，確定最大埋深的參考值。

同時應考慮基礎設施安全需求和水源地次生污染預防需求，確定最小水位埋深。一方面根據水源地所在地區的城市基礎設施保護要求，確定供水水源地地下水最小埋深。主要基礎設施包括人防工程、地鐵、地下其他類型建筑等。另一方面，城市地區一般都存在包氣帶污染問題，垃圾場、化工廠滲漏等污染問題十分普遍和突出，確定水源地最小埋深時，應考慮包氣帶的污染源分布，避免出現二次污染。

②分散式開發利用區。分散式開發利用區的地下水水位包括灌區內的監測井和生活用水監測井。每個灌區內每100 km2不少于1眼水位監測井，每個村至少1眼飲水水位監測井。

分散式開發利用區最小埋深控制指標的確定應考慮三個方面的因素。一是要預防土壤次生鹽堿化和土地沼澤化等。二是應保留一定的包氣帶厚度，發揮地下水的調蓄功能，可根據當地的降水量、年補給量、孔隙度等合理確定。理想的埋深是蒸發小而補給量大的深度。三是應保留包氣帶必要的厚度，提高地下水對污染的預防能力。

③生態脆弱區。生態脆弱區的地下水水位監控點應分別設立在保護區的緩沖區及核心區內、綠洲核心區及沙漠綠洲過渡帶等地。生態脆弱區地下水最大埋深控制指標的確定應考慮植被發育和濕地保護的要求，保護的植被不同，地下水水位閾值也有差異，一般低地草甸需要埋深小于2 m （保證在毛細高度內），荒漠植被需要的地下水埋深不應大于6～8 m。最小埋深的確定應按照土壤積鹽的臨界深度確定。

④環境地質災害易發區。環境地質災害易發區的地下水水位控制主要對最大埋深進行控制?？筛鶕嚓P類似地區的地質災害情況及地下水歷史動態變化，推斷地質災害出現的臨界水位埋深，考慮安全系數，確定最大埋深。

⑤水源涵養保護區。水源涵養保護區的水位監測包括外圍監測和核心區監測。外圍監測包括山區、丘陵和上游河谷區，監測基巖裂隙或巖溶地下水水位的變化。核心區監測泉群和河谷處地下水水位。水源涵養保護區地下水的最大埋深不應導致泉水枯竭和河道基流衰竭?？菁竞影逗腿号判箙^的地下水水位應高于河床和泉口高程。

⑥不宜開采區。不宜開采區的地下水水位控制目標一般是維持現狀。

⑦儲備區。不需要開發利用的地區，地下水水位基本維持天然狀態。存在地表水利用的，要設定最小埋深上限，防止次生鹽堿化和積鹽現象。

⑧應急水源區?？蓪⒌叵滤畱惫┧吹芈┒分行牡乃蛔鳛楣δ軈^水位是否達標的監測站點。應急水源區最小埋深應大于土壤次生鹽堿化的積鹽臨界深度，并兼顧基礎設施等保護。應急供水期間的最大埋深應滿足應急開采的設計條件，并且不得誘發次生災害。

地下水水位的閾值變化較大，不同功能區、同一功能區的不同監控點位都有顯著差異。應針對具體的監控井制定具體的水位閾值控制目標，并在接近控制目標值時發出預警。

（2）超采區地下水水位控制

加強地下水超采區和開發利用程度較高區域的地下水水位控制。超采區地下水水位控制目標應不低于現狀水位，應結合地下水超采治理方案確定治理期內不同時段的超采區地下水水位控制目標。

地下水水位控制目標一方面可以通過調整區域地下水開采量實現，另一方面可以通過調整開采布局實現。對一個區域而言，同樣的開采量，不同的開采布局，可能造成區域內非常不同的地下水水位變化。同理，應加強開發利用程度較高的局部區域的地下水水位監測與控制，避免局部超采問題的出現。

（3）明確開發區警戒水位

特殊干旱和突發事件等情況下，可對開發區地下水開采現狀或開采計劃進行調整。要求在合理識別地下水開采警戒水位的基礎上，根據當時地下水水位的變化，考慮本地區供水保障要求的具體情況，對地下水開采現狀或開采計劃進行調整。

可將不同干旱年份、地下水水位以較大幅度持續下降時的初始水位視為該干旱年份地下水開采的警戒水位。根據多年水文觀測資料，利用典型年法，分析計算出頻率99%的特大干旱年份、頻率95%～97%的干旱年份、頻率75%的中等干旱年份的三級地下水開采警戒水位。

三、地下水功能區管理

地下水功能區可作為地下水管理的基礎單元。實施地下水功能區開采總量控制，完善取用地下水建設項目的水資源論證制度、取水許可管理。根據地下水超采區評價，明確地下水功能區超采狀況，提出控制地下水開采的基本原則和要求，結合替代水源工程建設等，明確地下水開采的控制指標，促進地下水超采治理。

1.實行開采總量控制

落實最嚴格水資源管理制度，實行地下水取用水總量和水位控制。確定各地下水功能區的開采總量控制指標，建立地下水年度用水計劃制度，明確各功能區年度計劃開采量。對于地下水嚴重超采區、城鄉集中供水管網覆蓋區、環境地質脆弱區和重要生態保護區等區域，有條件的劃為禁、限采區，并明確禁采和限采的對象。在開采總量控制的基礎上，嚴格各類功能區的地下水取水許可審批與管理。

①對于保護區，原則上不得頒發工業建設項目的取水許可。礦山排水，必須防止出現河道斷流、名泉干涸、地面塌陷等環境地質災害。允許解決分散式飲水問題的水源建設。山丘區因采礦排水導致分散式用水受到影響的，有關責任方要進行補償，消除不利影響。

②對于保留區，一方面鼓勵不宜開采區內的微咸水綜合利用，另一方面，要結合飲水安全保障規劃，逐步建設替代水源，解決群眾飲用苦咸水的問題。對于儲備區，需要建設新項目的，要嚴格進行科學論證。

③對于存在超采問題的開發區，一律停止頒發新的取水許可。對于采補基本平衡的開發區，應禁止頒發工業建設項目的取水許可。原則上，除對水質有特殊要求的特殊工藝用水外，工業用水不得取用地下水。

2.加強水質保護

對于人類活動強度大而地下水開采集中的開發區，可建立地下水水質分區保護制度。對集中式開采區范圍內的污染源，要詳細勘察，逐一清理。對于分散式開發利用區，可根據水質狀況、污染分布和特點，劃分出重點治理區、重點預防區和重點監控區。重點治理區是地下水水質已經出現污染問題，污染河流、垃圾場、污水灌溉區、排污井等主要污染源集中分布的地區；重點預防區主要是水質相對較好的地區，要預防出現新的污染；重點監控區是加油站、輸油管線、主要建設項目分布區、經濟開發區、新建的城市垃圾處理場等建設活動頻繁的地區。

3.強化監測計量

整合并優化已有地下水監測站網，將開發區、保護區的地下水動態監測納入工作重點，加強地下水開采計量，建立和完善地下水動態監測網絡和地下水監控平臺，實現信息共享，為地下水功能區保護與管理提供支撐。

四、結 語

劃分地下水功能區，加強地下水功能區保護與管理，對實現地下水分區分類精細化管理，嚴格地下水管理與保護具有重要意義。應在綜合考慮區域水資源條件、地下水開發利用程度、經濟社會發展各行業用水需求、合理配置各種水源的基礎上，確定各功能區地下水開發利用總量控制指標。同時，應根據地下水功能屬性的要求，結合超采區治理方案，制定地下水功能區水位控制目標。根據各功能區水質現狀、功能屬性要求，制定功能區水質保護目標。在合理制定地下水功能區水量控制目標、水位控制目標和水質保護目標的基礎上，加強功能區保護與管理，強化地下水監測計量，實行功能區開采量控制，加強地下水水質保護，為實施最嚴格的水資源管理制度奠定基礎。

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