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管好地下水 打開“黑箱”定準標尺是關鍵

來源:科技日報  2020-3-24 17:42:22

  剛剛過去的3月22日,是“世界水日”。該紀念日旨在呼吁世界各國關注水資源,喚起公眾的水憂患意識。

  中國水科院副院長王建華在接受科技日報記者采訪時坦言,地下水超采帶來的生態環境問題不容小視。他提供的一組數據顯示,近10年來全國地下水供水量每年約1000億—1100億立方米,約占全國供水總量的18%,其中北方6個一級流域片地下水供水占比達1/3,全國年均超采近170億立方米。但由于埋藏于地下,地下水系統某種意義上像是一個“黑箱”系統,打開“黑箱”定好管控標尺尤為關鍵。

  管好地下“水袋子”難在哪

  要實現地下水科學管控,全面掌握其動態和過程信息是基礎。近年來,隨著國家地下水監測工程建設、華北地下水超采綜合治理等工作的開展,我國地下水監管能力有了較大提升。但我國地下水超采歷時長、程度深且成因復雜,要實現地下水資源全面保護和有效監管,仍任重道遠。

  “已建的地下水監測系統作用有待充分發揮,地下水開采計量體系不健全,地下水管控標準尚不明確,是地下水監管目前面臨的主要難點!蓖踅ㄈA指出,已建成的國家地下水監測工程,使得監測能力有了很大提升。但實際中,地下水監管設施分屬多個部門和層級。不同部門觀測信息能否充分共享,國家和地方的觀測標準能否統一,直接關系到地下水管理效率與效果。

  地下水位動態趨勢是地下水資源超采與否的指示性指標。地下水位持續下降會引發地面沉降、海水入侵、濕地退化等地質環境及陸域生態問題,而地下水水位過高又可能會造成土壤次生鹽堿化、威脅城市地下建筑安全。合理的地下水位區間是地下水資源管控的重要依據。因此,亟須明確地下水管控標準。

  如何向科技要答案

  地下水的流動性及其系統的開放性與復雜性,決定了地下水監管是一項技術性很強的工作。

  在王建華看來,要實現地下水系統保護、科學治理與有效監管,需要定量回答清楚一系列問題。比如,區域地下水實際動態如何,地下水的合理取用量如何確定和控制,地下水保護與治理措施如何影響地下水動態等等。

  想要準確回答上述問題,離不開科技的支撐。通常地下水系統可觀測的要素只有地下水水位和少量的流量流速信息,難以滿足地下水管理的需求。

  “想要打開‘黑箱’,我們可以在進一步完善監測和計量能力的基礎上,開發水循環精細模擬模型來系統描述地下水相關的所有通量和狀態量,并預測各種保護與治理措施對地下水修復的效果,從而為地下水保護與治理措施的科學制定提供技術支撐!蓖踅ㄈA指出。

  當前氣候變化與人類活動深刻影響著地下水循環過程。比如,目前西遼河平原和河北壩上平原等降水較少的的農牧交錯地帶,由于取用地下水的灌溉面積增加等因素,許多地區已經出現較明顯的地下水位持續下降和生態惡化的趨勢。傳統的調查統計方法難以精確確定農業生產中地下水的開采量,給每口機井裝水表又因其點多面廣面臨著投入大和運維難的困難,亟須計量技術的突破與創新。

  對此,王建華指出,“以電折水”技術、遙感反演技術、衛星重力測量技術等可作為地下水開采計量體系構建前的過渡技術進行研究、推廣,并應積極探索大數據等現代信息技術的應用。

  標尺怎么劃定才科學

  保障地下水合理開發利用,加強地下水監督管理,一直是水利行業強監管的重要內容。

  “管好地下水,科學制定標尺是關鍵。開展地下水管控指標確定工作,建立一套科學合理的量化標準,是地下水強監管的重大進展!蓖踅ㄈA認為,制定管控指標,應以問題和現實需求為導向,因地制宜。

  比如,在農業井灌區,地下水取用水量和水位對降水豐枯反應極為敏感,因此地下水取用水量和水位需要重點考慮不同的降水豐枯條件,科學制定不同年型的管控指標和多年的累積管控指標,避免地下水監管考核不公允的情況出現。

  地下水超采區需要根據地下水超采規模、壓采目標、補排平衡等條件合理確定管控指標,目的是既要滿足經濟社會對地下水資源的必要需求,又要實現超采區治理的目標,以保障地下水的可持續利用。

  此外,地下水標尺的劃定還要特別關注一些重點地區,包括重點泉域、生態脆弱區、海水入侵區、鹽堿化易發區等敏感地區,因為這些地區地下水位長期趨勢性變動可能會導致嚴重的生態和環境地質問題,有些影響甚至是不可逆的。

責編:陶影
 
 
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