被抽空的华北平原

2011-11-04 20:45:24
来源: 时代周报

本报记者 崔烜 特约记者 温阳东 发自北京、河北

全国地下水超采区域300多个,面积达19万平方公里,严重超采面积达7.2万平方公里。

这是水利部水资源司副司长于琪洋10月28日对媒体公布的数字,当天,环保部、国土资源部与水利部在京正式发布《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》,地下水的安全问题得到国家部委前所未有的重视。

地下水超采引发一系列的环境问题,对于东部地区来说,地表沉降是最为突出的威胁。

由于多年的地下水超采,华北平原已经成为世界上最大的“漏斗区”。中国地质科学院水文地质环境地质研究所(以下称“水环所”)副所长张兆吉在年初发表的一项研究结果表明,包括浅层漏斗和深层漏斗在内的华北平原复合地下水漏斗,面积73288平方公里,占总面积的52.6%。

过度攫取所付出的代价是巨大的。根据中国地质调查局2008年发表的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》,华北平原地面沉降所造成的直接经济损失达404.42亿元,间接经济损失2923.86亿元,累计损失达3328.28亿元。

对于漏斗区的恢复,许多人都不约而同想到了封井,即禁止地下水的开采,然而,在人均水资源仅是全国15%,不到世界人均4%水平的华北平原,放弃使用地下水几乎不可能。

抽空的地下

“我从上世纪80年代初毕业开始就做地下水的研究,甚至我的父母也是研究地下水的,我们对地下水的感情特别深,但这并不是说我们一开始就意识到了这些问题。”水环所研究院费宇红是张兆吉的项目合作人,她告诉本报记者,上一辈的地下水研究者基本只着眼于如何挖掘利用地下水的潜能,至于如何保护,并没有人意识到有这样的问题。

“华北的百姓有个说法,叫‘十年九旱’、‘十年就涝’,也就是说,十年中有九年都会遇到旱灾水灾的困扰,春天庄稼要开始长的时候往往就是大旱,而到了庄稼要收的秋天,很可能就突然下一场暴雨,洪水把田地房屋一下都冲垮了,应对的方案就是修水库、打井,1963年的一场大洪水,让国家其后两年在流域上游修起了一座座的水库。”费宇红所指的大洪水发生则是华北平原上范围最广的海河流域,造成了极大的损失。

“当时水库水的用途主要就是城市生活用水、灌溉用水,其中灌溉用水是大头,但没想到后来城市的用水量越来越大,灌溉基本上用不到了。”费宇红说。

但让人措手不及的是,水库修建之后的几十年内,华北平原进入了一个枯水期。1979年至今的30年来降水量年均减少74.9毫米,降水资源量减少了104.3亿立方米。而另一方面,地区内人口比起80年代初增加了37%,人均水资源量急剧减少,从1952年的735立方米直降到2009年的302立方米。

气候只是一方面,更大的影响却是人的活动。

“水库的好处是用水方便,但同时也加大了区内的水面面积,换句话说,蒸发的面积加大了,蒸发的总量也加大了。”费宇红介绍,华北平原的年均蒸发量高于1500毫米,是降雨量的数倍,但这并不意味着水资源留不住,因为只有水面才有这么高的蒸发量,“地下水显然是蒸发不了的,但很多水库都陆续做了防渗漏处理,水根本到不了地下去,只能白白地挥发掉。”

干旱越来越频繁,而粮食生产的压力却越来越大,农民只能从地下寻找所需的灌溉水资源,而随着技术的进步,打井也变得越来越容易。

在60年代的时候,水环所所在的正定地区地下水只有“一扁担深”,而如今浅层地下水水位深度却已经大于30米。而在平原东面的沧州,由于浅层水盐度高,无法使用,一直依赖深层地下水,井深从100米一直延伸到400米、500米。

根据官方在2010年的通报,华北平原地区几十年来共超采地下水1200亿立方米,远大于减少的降水资源总量,换句话说,即使气候不转向,也无法阻止超采的发生。

根据水环所多年来的监测和研究,华北平原的地下水分水线在50年代、60年代基本是平行分布,而到了1970年,围绕超采区域形成的地下水漏斗已经形成,并在80年代、90年代急剧加深。

到2005年,最为严重的沧州漏斗中心水位已经是103米。

“对于浅层地下水超采的地区而言,问题比较容易解决,只要集中下几场大雨就能将水位补上来,但深层地下水超采的地区必然会造成地质沉降问题,深层的地下水补充非常困难。”费宇红解释说。

事实正是如此,在1970年,沧州地区的沉降仅为9毫米,而1998年到2001年之间,沧州地区的累积沉降量约450毫米,到了2005年,沉降中心累积沉降量已达到2457毫米,地面沉降的速率在加快。

干淀危机

地下水的漏斗只能通过科学监测来了解,但超采同样能够在地表的湿地上表现出来,而湿地的荣枯正是地下水资源量最直观的标志。

位于北京南面160公里的白洋淀,正是华北地下水资源最好的晴雨表。80年代至今,这个曾让作家孙犁沉迷一生的华北大湿地已经数度“干淀”,在1983-1985年,更是连续5年滴水不进,水生生物完全灭绝。

“‘干淀’问题和地下水是有密切关系的,也就是说泉水是往外冒,补给地表水,但是现在地下已经成了一个漏斗,上面地表的水就漏到地下去了,所以白洋淀存不住水了。”中科院地理科学与资源研究所研究员贾绍凤对时代周报分析道。

在地理上,白洋淀属于大清河水系,也是海河流域的一部分,纳瀑河、唐河、漕河、潴龙河、拒马河等在这里汇流之后,从赵北口闸口进入大清河并在天津入海。

10月31日,大约经过了两个小时,记者乘坐今年70岁的马大爷的船从小田村来到赵北口的河道闸门,却看到闸门紧闭,白洋淀内没有一滴水流出,最后只好怏怏折回。

“这个闸门多年来基本是不开的,据说只有水位高于8米的时候才会开闸泄洪,可是你看,这河道水深基本也就3米,而且这水也不是原来的,只是从黄河调过来的,还得花钱买,村里开旅店的都要分担调水的钱。”据马大爷介绍,由于今年雨水稍多,白洋淀水位比往年稍微高了点,但离正常的水位还有相当的距离。

尽管如此,大清河水系的支流今年依旧没有任何水流入白洋淀,常年不流动的水面失去了自净能力,呈墨绿状,而靠近村庄的水域,由于生活污水的加入,更是臭不可闻。

“上游都修了一个一个的水库,怎么还会有水下来,要水的话都得河北省去跟山西省买,凭安新县根本做不到这样的事,后来实在没办法了,省里就跟山东买来了黄河水。”马大爷回忆说,自从70年代水库陆续修好之后,白洋淀就开始“干淀”,在1983年,更是长达五年完全干涸,河床裸露,鱼虾灭绝。

“那个时候,我们都到白洋淀里种地了,拖拉机也直接在淀里开,谁知道1988年,突然就来了洪水,才又开始在水里养鱼养虾收芦苇。”马大爷多次跟记者强调,真正的白洋淀是在日本人占领的时候,那时候河道开着30-50吨的粮食船,一直开到天津。

所谓的“干淀”,其实并非指类似于1983年的水面完全干涸,而是指白洋淀蓄水量在5000万立方米以下、水位在6.5米以下的情形,在这种情况下,如果不调水补救,白洋淀就很可能完全干涸。从1970年开始,白洋淀就发生“干淀”十余次。最近的一次是在2006年,最后终于在水利部的主持下,海河委和黄河委协调启动了“引黄济淀”工程,化解了危机。

尽管有北方水乡的美誉,但白洋淀地区依旧没有逃离漏斗的命运。

根据贾绍凤的研究,白洋淀流域平原区的地下水平均埋深从1974年的3.95米下降到2007年的20.79米,平均每年下降0.51米,且年下降速率基本呈上升趋势,2007年的最大埋深更是达到43.77米,丝毫不亚于其他缺水地区。到2007年,保定市区、顺平、清苑、徐水局部围绕满城县,已形成了一个连续的地下水降落大漏斗群。

不过值得注意的是,在白洋淀进行大规模调水之后,漏斗情况有所改善。

2000年,在白洋淀沿岸的安新县中部和高阳县东部曾有明显的局部漏斗,但到2007年时,这两个漏斗都不明显了。其原因与白洋淀生态补水保持一定水面后湖水对地下水的补给有关。

调水救急

“引黄入淀”,被认为是挽救白洋淀生态的关键工程。

在2006年实施“引黄入淀”之前,河北省政府从1992年就开始调水补充干枯的白洋淀,包括从远至邯郸的岳城水库调水,但基本类似于拆东墙补西墙,只是在华北平原内部进行调剂,能调的水量有限。

“引黄入淀”则从黄河位山引黄闸开始,从刘口闸进入河北境内,为衡山湖、白洋淀以及天津调水,位山闸到白洋淀段距离为399公里,总调水量一般为7亿立方米左右,到达白洋淀的水量为0.5-0.7亿立方米。值得注意的是,“引黄入淀”途经沧州等多个漏斗区。

“‘引黄入淀’只是经过沧州的边上,对沧州影响比较小,引水量也不是很大,但是对引水线的地下水的补给作用是有的,大部分都能在沿途渗漏下去。”贾绍凤分析说。

费宇红则认为,“引黄入淀”对近几年沧州遏制住漏斗加剧起了相当关键的作用。“2005年后虽然沧州的深层地下水位尚未回升,但下降速度已经比过去大大减缓了,原因就是沧州调来了黄河水,可以有条件封井,停止开采地下水。在封井的情况下,地下水位是可以逐年慢慢恢复的,尽管时间会比较长。”

水利部海河委的老专家董汉生1992年曾论证“引黄入淀”工程,但没想到这一工程十多年后才得以实现。他当时认为,与耗资巨大的南水北调中线工程相比,“引黄入淀”投资小,见效大,能有效减缓华北的缺水问题。

引黄7亿立方米的调水量与华北平原每年200亿立方米以上的地下水开采量相比,显然有些杯水车薪,并且由于黄河本身水质污染严重,泥沙含量大,水资源的价值并不大,而南水北调的规划调水量则高达130亿立方米,并且选取了水质较好的汉江。

“我个人观察是整个海河流域的用水量近年来基本上在下降,在南水北调之后,基本上可以替代超采的地下水,可以让地下水得到逐步的恢复。”贾绍凤对南水北调的期望甚高。

但地下水专家费宇红则表示了担忧,“毕竟平原地区那么广大,而南水北调的水只能用于干渠沿线,水价也较高,农民用不起,农业灌溉用水占超采的80%以上,调水可以解决城市的用水问题,对于大面积的地下漏斗并不能完全解决。”费宇红认为,更为治标的办法还是节水,包括加强抗旱作物的推广、灌溉方式的改变等。

相对于超采,费宇红对目前地下水的污染问题更为担忧。虽然从2005年以来,张兆吉、费宇红的团队已经对华北、华东、珠三角等平原、三角洲地区的地下水污染陆续进行了调查,但却都只是初步的了解,甚至对污染水源的流动速度,依旧无从了解。

“所以这次国务院的规划还是从监控入手,只有充分摸清楚了家底,我们才好动手进行治理。”费宇红介绍说,目前对于地下水的污染问题还只是在调查阶段,至于治理,更是极为长期的过程,“比如说有机污染,比无机污染还容易致癌,美国人90年代开始着手处理时认为需要100年时间进行治理,而我们则只是近几年才刚刚开始。”

《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》提出,未来将总投资346.6亿元用于地下水污染防治,抓紧开展地下水污染状况调查和评估,划定地下水污染治理区、防控区和一般保护区,保障地下水饮用水水源环境安全。

也许,迅速地构筑稳固的地下水防线,才是目前最为可行的方案。

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