華北地區(qū)深層地下水回補(bǔ)修復(fù)試點(diǎn)研究與思考
Pilot studies and reflections on deep groundwater recharge and restoration in North China
水利部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)華北地下水超采綜合治理咨詢組
摘要:華北地區(qū)目前仍然存在深層承壓水超采問(wèn)題,且深層承壓水補(bǔ)給更新困難,含水層難以實(shí)現(xiàn)自然恢復(fù),導(dǎo)致地下水降落漏斗長(zhǎng)期存在,進(jìn)一步引發(fā)了地面沉降、海(咸)水入侵等一系列生態(tài)損害、地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)區(qū)域生產(chǎn)生活和生態(tài)安全造成持續(xù)影響。針對(duì)華北地區(qū)深層地下水超采與虧空問(wèn)題,提出了“點(diǎn)線面”結(jié)合的工作思路和“壓采、補(bǔ)給、回灌”的系統(tǒng)治理修復(fù)模式,介紹了4處建成的深層水回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)條件及實(shí)施回補(bǔ)試驗(yàn)取得的進(jìn)展,總結(jié)了依托回補(bǔ)試驗(yàn)開展的各項(xiàng)專題研究所取得的成果和結(jié)論,梳理了回補(bǔ)試點(diǎn)存在的試驗(yàn)周期短、研究不充分、水源待優(yōu)化、試驗(yàn)場(chǎng)需完善等問(wèn)題,并針對(duì)性提出了深化長(zhǎng)期試驗(yàn)、優(yōu)化回補(bǔ)區(qū)域與水源、加強(qiáng)防堵促滲技術(shù)研發(fā)、強(qiáng)化科技支撐、開展回補(bǔ)效果評(píng)估、完善科研平臺(tái)建設(shè)及加大專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支撐力度等對(duì)策建議,以期為系統(tǒng)開展深層地下水回補(bǔ)修復(fù)、保障地下水資源可持續(xù)利用提供參考。
作者簡(jiǎn)介水利部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)華北地下水超采綜合治理咨詢組,成員包括仲志余,張建云,王焰新,吳吉春,賈紹鳳,李原園,王建華,李文鵬,束龍倉(cāng),丁愛中,王旭升,黃振芳,張?jiān)銮?,陳飛。
DOI:10.3969/j.issn.1000-1123.2025.15.001
研究背景
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,地下水作為水資源的重要組成部分,在維持生態(tài)平衡、保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。華北地區(qū)作為我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)和文化的重要區(qū)域,由于人口密集和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)水資源的需求持續(xù)增長(zhǎng),然而該地區(qū)水資源先天不足,人均水資源量遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平,屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。在這種背景下,華北地區(qū)長(zhǎng)期過(guò)量開采地下水成為滿足用水需求的無(wú)奈之舉,由此引發(fā)了一系列嚴(yán)峻的生態(tài)與地質(zhì)問(wèn)題,如地下水水位持續(xù)下降、地面沉降、海(咸)水入侵等,嚴(yán)重威脅到該地區(qū)的生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和人民群眾的生活質(zhì)量。
黨中央、國(guó)務(wù)院高度關(guān)注華北地區(qū)地下水超采問(wèn)題。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào),必須高度重視地下水超采問(wèn)題,從實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久安的高度和以對(duì)歷史負(fù)責(zé)的態(tài)度做好這方面工作,修復(fù)華北平原地下水超采及地面沉降??倳浽谥醒胴?cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第五次會(huì)議上的講話中提出,要把華北地面沉降問(wèn)題作為一個(gè)重大專項(xiàng),提出可操作的實(shí)施方案,納入京津冀協(xié)同發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)中。這一系列重要指示為華北地區(qū)地下水超采治理工作指明了方向,凸顯了工作的緊迫性和重要性。
開展深層地下水回補(bǔ)試點(diǎn)工作,是華北地區(qū)應(yīng)對(duì)地下水超采危機(jī)的關(guān)鍵舉措。通過(guò)科學(xué)合理地向深層地下含水層補(bǔ)充水量,有望有效緩解地下水水位下降趨勢(shì),控制地面沉降速度,遏制海(咸)水入侵,逐步恢復(fù)地下水生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。這不僅對(duì)于改善華北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、保障水資源的可持續(xù)利用具有重大現(xiàn)實(shí)意義,而且對(duì)于推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。因此,深入研究華北地區(qū)深層地下水回補(bǔ)試點(diǎn)工作,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題并提出針對(duì)性的解決方案,具有極其重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。
華北深層地下水回補(bǔ)治理主要進(jìn)展與成效
1.系統(tǒng)修復(fù)思路基本確立
堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向和系統(tǒng)觀念,水利部水資源司牽頭組織相關(guān)司局和水規(guī)總院,結(jié)合深層地下水賦存特點(diǎn)以及當(dāng)前華北地區(qū)地下水超采綜合治理有效措施,編制了《華北地區(qū)深層地下水總體修復(fù)方案》,提出按照“點(diǎn)線面”結(jié)合的工作思路,采取“壓采、補(bǔ)給、回灌”的系統(tǒng)治理修復(fù)模式,推進(jìn)下一階段華北地區(qū)深層地下水治理修復(fù)工作,以緩解生態(tài)損害與地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。
(1)在“面”上采取置換減采措施,壓減深層地下水開采量
目前河北中東部地區(qū)仍然存在約900余萬(wàn)畝取用深層承壓水的灌溉農(nóng)田,正常降水條件下每年開采深層承壓水量高達(dá)約6億,把這些地塊開采的深層承壓水置換出來(lái),是解決華北地區(qū)深層地下水超采問(wèn)題最主要、最緊迫的任務(wù),也是最有效的治理措施。
(2)在“線”上選擇優(yōu)勢(shì)河流或河段實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水,為深層地下水側(cè)向循環(huán)補(bǔ)給創(chuàng)造有利條件
開展鉆孔、物探、地面調(diào)查和水文地質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)集等多源數(shù)據(jù)融合分析,圈定不同地貌條件下地下水回補(bǔ)優(yōu)勢(shì)通道,歸納總結(jié)不同地貌條件、不同尺度下優(yōu)勢(shì)通道特異性區(qū)域特征與沉積環(huán)境。在山前傾斜平原,以河流沖積扇為重點(diǎn),識(shí)別地下水回補(bǔ)優(yōu)勢(shì)通道,側(cè)向補(bǔ)給深層承壓水;在中東部平原尋找深淺含水層隔水天窗深層承壓水補(bǔ)給優(yōu)勢(shì)通道,利用自然重力方式回補(bǔ)深層承壓水。
(3)在“點(diǎn)”上實(shí)施深層地下水人工回補(bǔ),通過(guò)鉆孔方式人工回補(bǔ)深層地下水
針對(duì)地面沉降或海水入侵問(wèn)題突出、生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求高、地質(zhì)構(gòu)造封閉性強(qiáng)等區(qū)域,在確保水質(zhì)滿足要求的前提下,探索開展深層水人工回補(bǔ)試點(diǎn),進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、凝煉技術(shù),為后續(xù)推廣深層水回補(bǔ)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
2.回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)成效顯著
高標(biāo)準(zhǔn)建成深層水回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)4處。其中,唐山市樂亭縣回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)建成回補(bǔ)井4眼、監(jiān)測(cè)井5眼,滄州市運(yùn)河區(qū)回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)建成回補(bǔ)井4眼、一孔多層監(jiān)測(cè)井1眼、分層標(biāo)5眼,衡水市桃城區(qū)試驗(yàn)場(chǎng)建成回補(bǔ)井4眼、水位監(jiān)測(cè)井34眼、分層標(biāo)4眼、孔隙水壓力監(jiān)測(cè)井1眼,衡水市阜城縣試驗(yàn)場(chǎng)建成回補(bǔ)井2眼、水位監(jiān)測(cè)井15眼、分層標(biāo)3眼。
以上試驗(yàn)場(chǎng)可支撐開展單井和多井、加壓和無(wú)壓、定期等量回?fù)P、不定期不等量回?fù)P、不同回補(bǔ)井工藝(不同井徑、不同填礫厚度)、不同水文地質(zhì)條件、不同目標(biāo)層位等系列原位試驗(yàn),可圍繞深層水回補(bǔ)的典型性、機(jī)理、規(guī)律等開展全方位研究。結(jié)合回補(bǔ)系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)及水質(zhì)水位監(jiān)測(cè)等設(shè)備,可基本實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)回補(bǔ)量、水位、水壓、回?fù)P量、分層標(biāo)、孔隙水壓力等數(shù)據(jù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和上傳,全自動(dòng)管理回補(bǔ)過(guò)程。
3.回補(bǔ)試驗(yàn)取得積極進(jìn)展
依托回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng),河北省積極探索實(shí)施了不同含水層類型和成井工藝條件下,變流量、定流量,單井、多井,定時(shí)回?fù)P、不定時(shí)回?fù)P等多種類型的重力回補(bǔ)試驗(yàn)。2024年1月1日至11月30日,衡水、滄州、唐山3個(gè)回補(bǔ)試驗(yàn)點(diǎn)累計(jì)回補(bǔ)量分別為2.24萬(wàn)(阜城0.54萬(wàn)、桃城1.70萬(wàn))、12.74萬(wàn)、7.09萬(wàn),全省累計(jì)回補(bǔ)量22.07萬(wàn)。根據(jù)當(dāng)前試驗(yàn)進(jìn)程,滄州市新建回補(bǔ)井回補(bǔ)能力最大,單井小時(shí)回補(bǔ)量可達(dá)60,衡水試驗(yàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)單井小時(shí)回補(bǔ)量可超過(guò)60。驗(yàn)證了采用重力回補(bǔ)方式實(shí)施深層水回補(bǔ)從技術(shù)上可行。
4.專題研究成果豐富
依托回補(bǔ)試驗(yàn),穩(wěn)步開展了各項(xiàng)專題研究,取得了豐富的研究成果和結(jié)論。其中,圍繞地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,開展了試驗(yàn)場(chǎng)尺度和衡水市區(qū)域尺度的地下水流數(shù)值模型構(gòu)建;圍繞深層地下水的高效回補(bǔ),開展了補(bǔ)堵塞機(jī)理和防堵促滲技術(shù)的系列研究;圍繞利用回補(bǔ)解決地面沉降問(wèn)題,搭建了市域尺度的地下水流-土體形變耦合模型,以及回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)場(chǎng)地尺度的井-儲(chǔ)多場(chǎng)耦合模型;圍繞利用回補(bǔ)解決海(咸)水入侵問(wèn)題,開展了試驗(yàn)場(chǎng)5km范圍內(nèi)咸淡水界線一月一次物探跟蹤監(jiān)測(cè)。
研究結(jié)果顯示:
①實(shí)施深層地下水回補(bǔ)可有效減緩地面沉降,尤其是在區(qū)域地下水水位降落漏斗核心區(qū),開展地下水人工補(bǔ)給可更加明顯地減緩地面沉降的發(fā)生和發(fā)展;
②實(shí)施深層地下水回補(bǔ)可緩解海(咸)水入侵問(wèn)題,回補(bǔ)對(duì)咸淡水界線推移有效果,尤其對(duì)回補(bǔ)層位附近礦化度擾動(dòng)明顯;
③通過(guò)改善成井工藝、控制回補(bǔ)水源水質(zhì)、定期回?fù)P可一定程度緩解深層地下水回補(bǔ)堵塞的時(shí)間和程度;
④提高回補(bǔ)壓力,僅能在較短時(shí)間內(nèi)提高回補(bǔ)效率,長(zhǎng)期回補(bǔ)可能造成堵塞區(qū)域向含水層內(nèi)部擴(kuò)大,增加堵塞治理難度。利用自來(lái)水開展地下水人工回補(bǔ),主要的堵塞原因是碳酸鹽礦物的沉淀。通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步提高了對(duì)回補(bǔ)堵塞機(jī)理的認(rèn)識(shí),為高效開展回補(bǔ)試驗(yàn)、研發(fā)堵塞控制技術(shù)提供理論和基礎(chǔ)支撐。
5.關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研發(fā)取得突破
對(duì)回補(bǔ)井建設(shè)、設(shè)備安裝、洗井、回補(bǔ)、監(jiān)測(cè)等方面存在的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)深入研究分析,并取得了一定研究進(jìn)展:一是針對(duì)在有限井徑范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一根泵管兼具回補(bǔ)和回?fù)P功能的問(wèn)題,研發(fā)了大流量易檢修回補(bǔ)回?fù)P轉(zhuǎn)換控制裝置;二是針對(duì)安全準(zhǔn)確實(shí)時(shí)高頻率監(jiān)測(cè)回?fù)P水水質(zhì)的問(wèn)題,研發(fā)了回?fù)P水水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置;三是針對(duì)大埋深回補(bǔ)井內(nèi)瀑布流形成和氣體堵塞的問(wèn)題,研發(fā)了回補(bǔ)水流態(tài)控制設(shè)備;四是針對(duì)準(zhǔn)確定位大埋深不同直徑回補(bǔ)井井壁的堵塞物并高效清除的問(wèn)題,研發(fā)了井壁堵塞物定位監(jiān)測(cè)與清除設(shè)備。目前,以上防堵促滲控制技術(shù)設(shè)備均已通過(guò)野外應(yīng)用驗(yàn)證,大流量易檢修回補(bǔ)回?fù)P轉(zhuǎn)換控制裝置已經(jīng)在衡水市回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)的6眼回補(bǔ)井內(nèi)進(jìn)行了安裝應(yīng)用。
深層地下水回補(bǔ)試點(diǎn)存在的主要問(wèn)題
1.試驗(yàn)周期短,關(guān)鍵參數(shù)尚未明確
當(dāng)前各類回補(bǔ)試驗(yàn)開展時(shí)間較短,衡水試驗(yàn)場(chǎng)還未通過(guò)試驗(yàn)得出最佳補(bǔ)給能力,不同地層結(jié)構(gòu)、不同含水層巖性、不同回補(bǔ)區(qū)域(非漏斗區(qū)和漏斗上下游)、不同井徑條件下的回補(bǔ)相關(guān)參數(shù)尚未得出;部分促滲增效關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)值模型模擬技術(shù)等應(yīng)用驗(yàn)證時(shí)間不足。
2.部分試驗(yàn)研究開展不充分
不同水源水化學(xué)類型、離子配比存在差異,可能產(chǎn)生絮凝物堵塞回補(bǔ)通道,但當(dāng)前研究?jī)H對(duì)水化學(xué)類型進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,未深入探究水化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及對(duì)堵塞的影響機(jī)制。此外,回補(bǔ)期間未同步開展氣溫、回補(bǔ)水水溫、地下水水溫等環(huán)境因子監(jiān)測(cè),難以準(zhǔn)確識(shí)別影響回補(bǔ)效率的關(guān)鍵因素,制約了回補(bǔ)技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)。
3.回補(bǔ)水源有待優(yōu)化
當(dāng)前回補(bǔ)主要依賴以南水北調(diào)為水源的自來(lái)水,衡水、滄州、唐山回補(bǔ)價(jià)格分別為5.10元/、5.29元/、4.10元/,長(zhǎng)期規(guī)模化回補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)壓力較大。同時(shí),自來(lái)水中含有的消毒副產(chǎn)物未達(dá)到直接飲用水標(biāo)準(zhǔn),可能影響深層地下水水質(zhì),并在回補(bǔ)過(guò)程中可能與原位地下水發(fā)生氧化還原反應(yīng),增加堵塞風(fēng)險(xiǎn)。
4.回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)仍需完
目前,河北省雖已建成全國(guó)最大的深層水回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng),但面向解決地面沉降、海(咸)水入侵問(wèn)題等重大科技需求,以及攻克深層地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律、提升回補(bǔ)效率、解決堵塞問(wèn)題、地下水流場(chǎng)模擬等重大科學(xué)問(wèn)題,需建成長(zhǎng)期運(yùn)行、高度開放、共享共用的科研平臺(tái),試驗(yàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、監(jiān)測(cè)設(shè)備等仍有待進(jìn)一步完善。
推進(jìn)深層地下水回補(bǔ)工作的建議
1.深入開展試驗(yàn)研究
按照“試驗(yàn)時(shí)間能長(zhǎng)盡量長(zhǎng)、試驗(yàn)方式能多盡量多”的要求,開展多形式回補(bǔ)試驗(yàn),克服困難堅(jiān)持長(zhǎng)期觀測(cè),同步加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理方式的積累,通過(guò)開展長(zhǎng)期回補(bǔ)試驗(yàn),摸清地下水動(dòng)力場(chǎng)及水化學(xué)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)變化、回補(bǔ)水量衰減、咸淡水界面演變等規(guī)律。
2.優(yōu)化回補(bǔ)試驗(yàn)區(qū)域
結(jié)合同位素示蹤技術(shù),選擇水體更新周期比較長(zhǎng)或難以更新的區(qū)域開展人工回補(bǔ),排除降雨或側(cè)向補(bǔ)給造成的干擾;探索運(yùn)用示蹤、勘探技術(shù),結(jié)合模擬和歷史調(diào)研等綜合方法,開展地下水優(yōu)勢(shì)通道相關(guān)研究,垂向上可通過(guò)對(duì)不同層位的地下水水位開展動(dòng)態(tài)分析,結(jié)合河北省較為普遍存在的多層混合開采井開展研究;橫向上可根據(jù)大量鉆孔資料、抽水試驗(yàn)資料高精度刻畫地層結(jié)構(gòu),或選擇重點(diǎn)地段做機(jī)器化的物理探測(cè),從滲透性的指向方面開展研究。
3.優(yōu)化回補(bǔ)水源
針對(duì)引江水、當(dāng)?shù)氐乇硭?、微咸水等原水開展原型試驗(yàn),通過(guò)對(duì)各類水源和當(dāng)?shù)氐叵滤懈鞣N離子成分進(jìn)行分析,觀察不同水質(zhì)混合的水化學(xué)反應(yīng)及對(duì)地下水水質(zhì)的影響,科學(xué)確定回補(bǔ)水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)制定針對(duì)不同水源的地下水回補(bǔ)水質(zhì)處理技術(shù)方案,拓展水源類型,建立深層地下水回補(bǔ)專用水廠,開展人工回補(bǔ),降低回補(bǔ)成本。
4.優(yōu)化成井工藝,借鑒其他行業(yè)先進(jìn)技術(shù)
加強(qiáng)成井工藝對(duì)回補(bǔ)效率的相關(guān)研究,通過(guò)室內(nèi)、野外試驗(yàn),優(yōu)化成井工藝,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久回補(bǔ)??梢蕴剿鹘梃b石油部門的水平井、輻射井技術(shù),用人工方法開辟橫向通道,提高回補(bǔ)效率,增加回補(bǔ)水量;加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)、地球物理、水文生物、地球化學(xué)的原位監(jiān)測(cè)技術(shù),石油專業(yè)的鉆井技術(shù),大氣專業(yè)的監(jiān)測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的借鑒應(yīng)用。
5.加強(qiáng)對(duì)防堵促滲技術(shù)的研發(fā)
加強(qiáng)對(duì)物理阻塞、化學(xué)堵塞、生物堵塞及氣體堵塞的相關(guān)研究。從堵塞機(jī)理、堵塞物質(zhì)的來(lái)源、回?fù)P的水量和頻次、回補(bǔ)水量衰減規(guī)律、堵塞技術(shù)處理前后回補(bǔ)水量和各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化、堵塞物質(zhì)的去除技術(shù)等方面加強(qiáng)研究,為研發(fā)防堵促滲技術(shù)提供科學(xué)支撐。
6.強(qiáng)化科技支撐
對(duì)國(guó)內(nèi)外深層地下水回補(bǔ)、地?zé)峄匮a(bǔ)、石油開采等領(lǐng)域開展調(diào)查研究,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)做法、關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)成本。加強(qiáng)對(duì)回補(bǔ)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的精細(xì)刻畫,借助多部門資料,開展水文地質(zhì)與回補(bǔ)地層綜合分析研究,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)回補(bǔ)。利用水化學(xué)分析、同位素監(jiān)測(cè)和地球物理探測(cè)等新技術(shù),對(duì)水位變化及成因進(jìn)行分析,摸清深層地下水補(bǔ)徑排關(guān)系,加強(qiáng)對(duì)深層地下水循環(huán)更新規(guī)律的研究;強(qiáng)化對(duì)數(shù)字孿生的相關(guān)研究,結(jié)合大數(shù)據(jù)數(shù)字孿生技術(shù)、人工智能等信息技術(shù),加強(qiáng)地下水模型研發(fā)和業(yè)務(wù)應(yīng)用,逐步提升回補(bǔ)工作數(shù)字化、智能化水平。
7.開展回補(bǔ)效果評(píng)估
水利部水資源司組織水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院等單位及時(shí)開展效果評(píng)估,分析不同回補(bǔ)方式對(duì)回補(bǔ)能力、地下水水位、儲(chǔ)量、水質(zhì)等影響,以及對(duì)地面沉降、海(咸)水入侵和其他方面的影響。通過(guò)開展生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益分析,評(píng)估深層水回補(bǔ)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可行性。
8.實(shí)施“壓采、補(bǔ)給、回灌”系統(tǒng)治理
按照“點(diǎn)線面”結(jié)合的工作思路,對(duì)開采量較大、水位長(zhǎng)期較低的區(qū)域,需嚴(yán)格落實(shí)水資源剛性約束制度,逐步壓減深層地下水開采量,同時(shí)提高水資源利用效率。讓深層地下水休養(yǎng)生息,自然恢復(fù)是首選,盡可能通過(guò)自然優(yōu)勢(shì)通道對(duì)深層地下水進(jìn)行回補(bǔ),但對(duì)于問(wèn)題突出、保護(hù)需求高、地質(zhì)構(gòu)造封閉性強(qiáng)的地區(qū),持續(xù)探索開展深層地下水人工回補(bǔ)試驗(yàn),研發(fā)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的深層地下水回補(bǔ)技術(shù),形成具有指導(dǎo)性、推廣性的研究成果,推進(jìn)下一階段華北地區(qū)深層地下水治理修復(fù)工作。
9.完善科研平臺(tái)建設(shè)
按照“將回補(bǔ)試點(diǎn)作為開放式的研究平臺(tái),面向地下水治理前沿技術(shù),圍繞深層水回補(bǔ)的典型性、機(jī)理、規(guī)律等開展多方位研究”的要求,借鑒國(guó)家及水利部野外科學(xué)觀測(cè)研究站建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),廣泛聽取高校、科研院所意見,不斷完善深層地下水回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)基礎(chǔ)條件和試驗(yàn)設(shè)備,力爭(zhēng)將河北省深層地下水回補(bǔ)試驗(yàn)場(chǎng)打造成多學(xué)科交叉、多專業(yè)融合、多單位共建,面向全國(guó)、走向國(guó)際的深層水回補(bǔ)科研平臺(tái)。
10.加大專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支撐力度
回補(bǔ)試驗(yàn)是非常重要的公益性工作,建議加大專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支撐力度,保障回補(bǔ)工作持續(xù)運(yùn)行和回補(bǔ)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期觀測(cè),為深層地下水資源的科學(xué)開發(fā)、利用與管理提供決策依據(jù)。
結(jié)論
華北地區(qū)深層地下水修復(fù)實(shí)踐充分體現(xiàn)了問(wèn)題導(dǎo)向與系統(tǒng)治理的理念,通過(guò)“面”上置換減采、“線”上生態(tài)補(bǔ)水、“點(diǎn)”上人工回補(bǔ)的協(xié)同策略,有效遏制了地下水水位持續(xù)下降態(tài)勢(shì)。但面對(duì)剩余超采量治理難度大、回補(bǔ)成本高、生態(tài)問(wèn)題依然突出等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),需進(jìn)一步強(qiáng)化政策保障與科技賦能。建議持續(xù)加大專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)投入,深化數(shù)字孿生等智能技術(shù)應(yīng)用,完善回補(bǔ)效果評(píng)估體系,總結(jié)推廣可復(fù)制的技術(shù)模式與管理經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)深層地下水修復(fù)工作制度化、規(guī)范化開展,最終實(shí)現(xiàn)“壓采有效、補(bǔ)給充分、回灌高效、生態(tài)改善”的治理目標(biāo),支撐華北地區(qū)水資源可持續(xù)利用與高質(zhì)量發(fā)展。
Abstract: To address the groundwater depletion caused by long-term overdraft, a coordinated “point-line-area” approach and a comprehensive governance and restoration model integrating “suppression, recharge, and reinjection” have been proposed. This paper introduces the conditions and progress of recharge experiments conducted at four established pilot sites, and summarizes the findings and outcomes of a series of thematic studies carried out in conjunction with these recharge trials. Existing challenges of the pilot projects are identified, including short experimental durations, insufficient research, unoptimized water sources, and the need for improved test site conditions. In response, several targeted recommendations are proposed: extending the duration and depth of experimental studies, optimizing recharge areas and water sources, advancing research on anti-blocking and permeability-enhancement technologies, strengthening scientific and technical support, evaluating recharge effectiveness, improving research platform infrastructure, and increasing dedicated financial support, aiming to provide experiences for systematic recharge and restoration of deep groundwater and ensure sustainable utilization of groundwater resources.
Keywordsdeep groundwater; recharge and restoration; groundwater overdraft; North China
本文引用格式:
水利部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)華北地下水超采綜合治理咨詢組.華北地區(qū)深層地下水回補(bǔ)修復(fù)試點(diǎn)研究與思考[J].中國(guó)水利,2025(15):1-5.
封面供圖薛程
責(zé)編李博遠(yuǎn)
校對(duì)|李盧祎
審核王慧
監(jiān)制軒瑋
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