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地下水資源與地質(zhì)環(huán)境安全管理實踐——以天津地區(qū)為例

文檔作者：王威1 2 陸陽3 以天津地區(qū)為例文檔來源： 1．山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 2．中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所 3．天津市控制地面沉降工作辦公室		點擊數(shù)： 1	更新時間： 2025年03月03日
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DOI：10．3969／j．issn．1004-7328．2016．04．001
地下水資源與地質(zhì)環(huán)境安全管理實踐
王威1’2，陸陽3
以天津地區(qū)為例
(1．山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東濟(jì)南250014；2．中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所，
河北石家莊050061；3．天津市控制地面沉降工作辦公室，天津300061)
摘要：我國北方部分地區(qū)地下水超采現(xiàn)象明顯。為了探討地下水資源與地質(zhì)環(huán)境安全管理．y--作新思路，在綜述
國內(nèi)外地下水資源管理法規(guī)建設(shè)、管理體系建設(shè)和管理具體措施經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以天津地區(qū)作為典型地下水資
源超采區(qū)和地面沉降區(qū)，深入分析地下水資源開采歷史及現(xiàn)狀，依據(jù)地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)劃分出地面沉降地質(zhì)環(huán)
境問題演化階段，概要介紹了天津市地下水水資源管理目標(biāo)任務(wù)和法規(guī)建設(shè)，并著重論述地下水開采量與地下
水位雙指標(biāo)控制、地下水禁限采區(qū)區(qū)劃、地下水壓采和水源轉(zhuǎn)換、地下水資源開采許可以及加強(qiáng)地?zé)崴_采和回
灌審查等一系列基于地面沉降防治的地下水資源管理實踐。
關(guān)鍵詞：地下水超采；地質(zhì)環(huán)境問題；地下水資源管理；地面沉降；防治
中圖分類號：TV213．4；P641．8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004—7328(2016)04—0001—06
Management of Groundwater Resources and Geological Environment Problems in Tianjin Area
WANG Weil一，LU Yan93
(J．Ⅳo。J風(fēng)疵叭e ofGeology and Mineral Resource Exploration ofShandong Province，五嬲孔250014，China；
2．脅￡i￡以e ofHydrogeologyandEnvironmental Geology，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Shijiazhuan9050061，
China；3．LandSubsidence Control Office ofTianjin City，Tianjin300061，China)
Abstract：The obvious over—exploitation of groundwater had been taking place in North China．In order to explore the safe—
ty management of groundwater resources and geological environment，the laws，regulations construction，management sys—
tem construction and specific measures of groundwater resources at home and abroad were reviewed firstly．Then Tianjin ar—
ea will been focused on as a typical area，where the groundwater has been over-exploited for a long time and the land subsidence
has been serious in the past years．In the research，the historical and present exploitation of groundwater resources
in Ti鋤jin area was deeply analyzed，the evolution of land subsidence Was delimited by the monitoring data in the past
years，also the goal and regulations construction of groundwater resources in Tianjin city was presented．Furthermore，a se—
des of measures have been emphatically discussed，for instance，the control of dual index about quantity of groundwater eXploitation
and the groundwater level，the district division about prohibitive or limited groundwater exploitation，the reducing
exploitation of groundwater and the water supply transformation from groundwater to other kinds of water resource，the li‘
eense releasing of groundwater resources exploitation，and the strengthening on the strict examination institution of geother—
mal water mining and reinjection，which be all helpful for the prevention and control of land subsidence in practice work．
Key words：over——exploitation of groundwater；geologic environmental problems；management of groundwater；land sub。
sidence；prevention and control
收藕日期：2016_-04．-20
作者簡介：王威(1980一)，男，博士，高級工程師，主要從事地質(zhì)環(huán)境
和水土保持研究工作。
1 引言
地下水資源在水資源中占有舉足輕重的地位，
2013年中國水資源公報顯示，全國地下水資源量
萬方數(shù)據(jù)
·2· 王威，陸陽：地下水資源與地質(zhì)環(huán)境安全管理實踐2016年8月
8 081．1億m3，占水資源總量的28．9％t1I。由于地下水資
源具有儲存量大、分布廣、調(diào)蓄能力強(qiáng)、水質(zhì)好和
供水保證率高等特點，其正被越來越廣泛地開采與
利用。
地下水資源是有限的，以地下水開采為目的，
地下水資源分成天然補給資源、可開采資源和深層
承壓水可開采儲存量；其中，地下水可開采資源是
指在一定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下開采過程中不會誘發(fā)嚴(yán)
重環(huán)境問題，可以開采利用的地下水量口1。在地表
水相對缺乏的中國北方地區(qū)以及干旱半干旱氣候
條件的中國西北部地區(qū)，地下水資源是最主要的供
水水源。河北、北京、河南、山西和內(nèi)蒙古5個省
(自治區(qū)、直轄市)地下水供水量占總供水量的1／2
以上。2013年河北省地下水開采程度高達(dá)126％，
北京市為109．38％。天津地區(qū)是我國北方平原地
區(qū)典型的地下水超采區(qū)，地下水開采系數(shù)達(dá)到
136％n1。地下水持續(xù)超量開采將會引發(fā)一系列的
地質(zhì)環(huán)境問題。
2地下水資源開采引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題
地質(zhì)環(huán)境是指與人類生存發(fā)展有緊密聯(lián)系的地
質(zhì)背景、地質(zhì)作用及其發(fā)生空間的總和。在人類活
動利用、改造地質(zhì)環(huán)境過程中，會遇到許多不良的甚
至危害人身安全的各種地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)過程，即地
質(zhì)環(huán)境問題p】。
地下水資源開發(fā)利用是現(xiàn)代人類的重要活動之
一，本質(zhì)上是對地下水天然狀態(tài)下時空結(jié)構(gòu)的改
造。天然狀態(tài)下，地下水系統(tǒng)的時空結(jié)構(gòu)處于長期
平衡狀態(tài)，由于地下水資源的過度開發(fā)與不合理利
用，地下水系統(tǒng)的補給、徑流、排泄和地下水資源的
儲存條件發(fā)生改變，從而引發(fā)了一系列地質(zhì)環(huán)境問
題。實踐表明，地下水資源不合理開采利用容易引
發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題主要有地面沉降、地面塌陷和海
水入侵等Ml。
地面沉降是由于集中超量開采地下水，造成地
下水水位大幅度持續(xù)下降，地下含水介質(zhì)壓密所致m。
1 898年在日本新溻最早發(fā)現(xiàn)地面沉降現(xiàn)象，而在20
世紀(jì)下半葉世界上50多個國家和地區(qū)均發(fā)生了較
為嚴(yán)重的地面沉降現(xiàn)象，如日本的東京和大阪、美國
的Stanfield、墨西哥的墨西哥城、意大利的Po Delta、
澳大利亞的Latrobe和新西蘭的Wairakei等。在中
國，地面沉降主要發(fā)生在上海地區(qū)、華北地區(qū)和蘇錫
常地區(qū)。地面沉降發(fā)生后，地面標(biāo)高下降，容易引發(fā)
地面水準(zhǔn)點失準(zhǔn)、區(qū)域地面高程降低、局部地區(qū)排水
困難并發(fā)生洪澇災(zāi)害、建筑物和管道設(shè)施破壞和抽
水機(jī)井井管廢棄一·，對城市規(guī)劃、防洪防澇、防風(fēng)暴
潮以及城市公用市政設(shè)施安全造成很大威脅。
地面塌陷主要發(fā)生在巖溶水分布地區(qū)，地下水
開采導(dǎo)致地下水位變化，引起溶洞內(nèi)松散充填物受
力狀態(tài)的改變，引發(fā)巖溶地面塌陷191。國外巖溶塌
陷主要分布在美國、法國、南斯拉夫、德國、波蘭、俄
羅斯、土耳其、南非等國家，其中以美國的巖溶塌陷
最多。我國巖溶塌陷主要分布在廣西、廣東、貴州、
湖南、湖北、四JII、江西、山東、遼寧、河北等地，受巖
溶水分布的影響，南方地區(qū)巖溶塌陷的發(fā)生率高于
北方，在南方地面塌陷問題比較嚴(yán)重的城市有貴州
省的水城、遵義，湖北省的咸寧、黃石和湖南省的湘
潭等，北方城市主要有山東省的棗莊、臨沂和泰安
等。地面塌陷的主要危害是破壞房屋、鐵路、公路、
礦山、水庫、堤防等工程設(shè)施，造成房屋倒塌、道路中
斷、水庫漏水、大壩和堤防陷落開裂等n“”I。
海水入侵主要發(fā)生在沿海地區(qū)，其發(fā)生的機(jī)理
是海岸帶咸淡水界面由于地下水位變化導(dǎo)致水動
力平衡被破壞，咸水向內(nèi)陸地區(qū)侵入。產(chǎn)生海水入
侵的主要原因是氣候變化、海面上升和人為超采地
下水等自然與人為因素，尤其是人為因素影響的加
強(qiáng)，進(jìn)一步加劇了海水入侵災(zāi)害n”。世界上許多國家
的沿海地區(qū)都有海水人侵災(zāi)害發(fā)生，如澳大利亞、
美國、黎巴嫩等國家和地區(qū)””，我國海水入侵問題比
較嚴(yán)重的地區(qū)主要有青島、大連、秦始島，廈門以及
北海等。海水入侵災(zāi)害已造成我國沿海大面積的
地下淡水污染和生態(tài)環(huán)境惡化，農(nóng)業(yè)用地發(fā)生土壤
鹽漬化，工業(yè)生產(chǎn)用水因為地下水變成而導(dǎo)致用水
保障率下降和產(chǎn)品質(zhì)量下降以及生活用水的供給
壓力增大n”。
3地下水資源開采管理實踐經(jīng)驗
地下水資源科學(xué)管理是保證地下水資源合理開
發(fā)利用的前提，當(dāng)前國內(nèi)外地下水資源管理在國家
地區(qū)層面和管理技術(shù)層面上已經(jīng)積累了大量實踐經(jīng)
驗?”。
3．1 國外地下水資源管理
澳大利亞地下水資源管理著重于體系建設(shè)，
1996年頒布實施了《地下水的分配與使用——澳大
利亞地下水管理國家框架》，同時建立了水權(quán)和用水
許可制度，在地下水總量控制的基礎(chǔ)上，允許進(jìn)行地
下水權(quán)交易，交易方式包括政府分配地下水用水定
額給地方水利批發(fā)、政府分配給用水戶以及地下水
用戶之間的相互交易，地下水資源管理實現(xiàn)了宏觀
計劃和市場調(diào)節(jié)的有效結(jié)合”射。
萬方數(shù)據(jù)
2016．No．4 海河水利· 3 ·
荷蘭地下水管理由中央政府、省級政府和市鎮(zhèn)
施行，同時建立了65個水委員會，水委員會成員由
土地主和其他利益集團(tuán)選舉產(chǎn)生，政府和水委員會
關(guān)于地下水資源管理的職責(zé)分工明確。1983年專
門制訂了《地下水法》，當(dāng)前的稅法也明確規(guī)定所有
使用地下水的主體都需要繳納地下水稅，從而保護(hù)
有限的自然資源【19】。
美國地下水資源管理的最大特點是分塊管水，
分塊管水是指美國各州可依據(jù)各自地下水資源分布
特點和地下水需水情況進(jìn)行地下水資源管理的立
法、機(jī)構(gòu)設(shè)置和管理措施實施，因地制宜。美國各州
都有地下水法，地下水鑿井必須經(jīng)過批準(zhǔn)，并要求領(lǐng)
取執(zhí)照來建設(shè)地下水井團(tuán)，。
此外，英國建立了2 000余個地下水水源(井、鉆
孔和泉)保護(hù)區(qū)，1998年專門發(fā)布《地下水管理條
例》，實施嚴(yán)格的地下水資源保護(hù)措施。韓國1994
年頒布《地下水法》，制訂地下水有效開發(fā)利用和保
護(hù)的各項管理措施。
綜上所述，國外地下水資源管理過程中建立了
嚴(yán)密的管理組織體系、政策體系和立法體系等，多個
國家頒布了專門法律，對地下水資源的開發(fā)利用和
管理問題作出了明確的規(guī)定；同時，在地下水資源管
理中開始施行總量控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)機(jī)制，如水權(quán)交
易、地下水水資源稅等。
3．2國內(nèi)地下水資源管理
我國的地下水資源管理工作起步較晚，相對薄
弱。法律層面上，我國尚未出臺專門的地下水法律
法規(guī)，目前涉及地下水資源管理的法律文件僅作為
條文列入《中華人民共和國水法》《中華人民共和國
水污染防治法》以及其他涉水條例與規(guī)章中。管理
部門層面，我國地下水資源管理部門眾多，國土資源
管理部門負(fù)責(zé)地下水資源用水規(guī)劃，農(nóng)業(yè)管理部門
負(fù)責(zé)農(nóng)田地下水灌溉工程，水利部門負(fù)責(zé)防汛抗旱
過程中的地下水資源管理，住建部門負(fù)責(zé)城市地下
水資源管理，地礦部門負(fù)責(zé)地下水資源的勘探與監(jiān)
測，環(huán)保部門負(fù)責(zé)地下水污染防治，各部門之間缺乏
統(tǒng)一的地下水資源協(xié)調(diào)管理。此外，目前我國大量
的地下水資源管理按行政區(qū)來開展，難以實現(xiàn)地下
水系統(tǒng)管理[21-24】。
2011年中央1號文件和中央水利工作會議明確
要求實行最嚴(yán)格的水資源管理制度，確立了水資源
開發(fā)利用控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污
“三條紅線”，地下水資源亦納入最嚴(yán)格管理體系中，
將有利于地下水資源的合理開發(fā)利用和節(jié)約保護(hù)。
4典型地下水不合理開采區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題分析
天津地下水開采引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題主要為地
面沉降”，。地面沉降的主要影響因素是區(qū)內(nèi)地下水
的過量開采，地下水開采量與地面沉降量的年際變
化規(guī)律基本一致，如圖1所示。大直沽一284號水準(zhǔn)
點1977年11月到1978年11月期間沉降了106 mm，
其中5—9月地下水集中開采期的沉降量為99 mm，
占年沉降總量的93．4％，表明地面沉降與地下水開
采的年內(nèi)動態(tài)相近。
圖1天津中心城區(qū)地F水開采量及地面沉降量曲線
4．1 天津地下水資源開采歷史及現(xiàn)狀
4．1．1 深層地下水開采
天津地下水規(guī)模化開采始于20世紀(jì)初，1907年
塘沽城區(qū)建成天津地區(qū)第1眼地下水開采井，天津
中心城區(qū)地下水資源開采則始于1923年。至1948
年天津中心城區(qū)開采量約4x104m3，共有機(jī)井51眼，
主要開采深層地下水并用于工業(yè)生產(chǎn)。1958—1967
年，天津地區(qū)對地下水資源的開采日益增加，天津中
心城區(qū)機(jī)井?dāng)?shù)量增加至300余眼，而該時期天津農(nóng)
村地區(qū)的水井?dāng)?shù)量發(fā)展迅速，已達(dá)到1 550眼。20
世紀(jì)70年代，中心城區(qū)深層地下水開采量逐漸增
加，農(nóng)村地區(qū)開采深度也逐漸加大。天津市地下水
年均開采量為7．1X108m3，平均開采強(qiáng)度達(dá)5．988x
104m3／(a·km2)，1981年地下水開采量達(dá)10．38x108m3，
為歷史最高值。1983年天津?qū)嵤┮秊慈私蛘{(diào)水工
程，緩解了天津市中心城區(qū)和塘沽城區(qū)的工業(yè)和生
活用水對地下水的依賴程度，地下水開采規(guī)模得到
顯著控制。但隨著天津各區(qū)縣經(jīng)濟(jì)的增長，各區(qū)縣
的地下水開采量逐漸增加，至20世紀(jì)90年代，天津
各區(qū)縣地下水超采現(xiàn)象普遍。天津地區(qū)地下水長期
持續(xù)開采，導(dǎo)致地下水資源顯著超采，如圖2所示。
2013年天津市水資源公報顯示，地下水資源量為
5．01x108m3，而地下水資源供水量為5．69x108m3，地
下水開采系數(shù)達(dá)到1．36。
萬方數(shù)據(jù)
·d· 王威，陸陽：地下水資源與地質(zhì)環(huán)境安全管理實踐
銷¨7f．77；’j，0 ii!iIj ’。
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7．濱海新區(qū)i沽
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南，二
滇海新區(qū)墻毒～、I
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竇墓攀㈣瑟
圖2天津市地下水資源開采量及剩余量統(tǒng)計
按照《地下水超采區(qū)評價導(dǎo)則》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，
沉降速率超過10 mm／a的區(qū)域?qū)儆谏顚拥叵滤?
采區(qū)，天津深層地下水超采區(qū)為武清河北屯、寶坻
新開口、口東、八門城一線以南地區(qū)，面積超
過7 700 km2。
4．1．2地?zé)崴_采
天津市已勘探了王蘭莊、山嶺子、濱海新區(qū)、武
清楊村等8個地?zé)崽?，總控制面積5 400 km2并經(jīng)國
家儲量管理部門批準(zhǔn)年可采資源量為8 378．8萬m3，
其中新近系熱儲可采資源量5 196．6萬m3、基巖熱儲
3 182．2萬m3。2010年新近系明化鎮(zhèn)組熱儲開采量
470．1萬m3，開采集中在中心城區(qū)及環(huán)城四區(qū)；新近
系館陶組熱儲開采量784．2萬rfl3，開采集中在濱海
新區(qū)塘沽、大港和武清區(qū)。
4．2天津地下水資源利用結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
分析地下水開采利用格局，為進(jìn)行針對性的地
下水資源管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。天津市地下水資源利
用主要包括農(nóng)業(yè)灌溉用水、農(nóng)村生活用水、工業(yè)用水
等，城鎮(zhèn)生活、林牧漁副、地?zé)崴疁厝丛∮盟痛?
港油田油田注水等，分用途開采比例如圖3所示。
圈農(nóng)業(yè)灌j既=農(nóng)+'J-+tc活I(lǐng)ll I：業(yè)
■城鎮(zhèn)生活二林牧漁副其他
圖3 2010"--2012年地下水分用途開采比例
2010--2012年農(nóng)業(yè)灌溉用途的地下水開采量
占總量的58％，農(nóng)村生活用途地下水開采量占21％，
工業(yè)用水占16％，城鎮(zhèn)生活、林牧漁副和其他(包括
生態(tài)用水、水源地水及循環(huán)水量)用水量所占比例分
別為2％、2％和1％。
43天津地面沉降地質(zhì)環(huán)境問題
天津地面沉降是華北地面沉降漏斗的主要組成
部分Ⅲ1。天津市地面沉降的歷史大致可分為以下6
個階段：
1923--1949年，天津市水準(zhǔn)點高程有下降現(xiàn)象，
沉降量小于10 mm，尚沒有造成明顯的地質(zhì)災(zāi)害。
1950---1957年間，天津市中心城區(qū)的多年平均
地面沉降速率為7—12．0 mm／a，地面沉降范圍小，沉
降量較小。
1958--1966年間，天津市中心城區(qū)和塘沽城區(qū)
多年平均地面沉降速率為30一46 mm／a，開始逐步
形成不同規(guī)模的沉降中心。
1967～1985年間，天津市中心城區(qū)和塘沽城區(qū)
多年平均地面沉降速率急劇發(fā)展到80一1 00 mrrda，出
現(xiàn)嚴(yán)重的標(biāo)高資源丟失。
1986年以后，天津中心城區(qū)和塘沽城區(qū)多年平
均地面沉降速率逐步降低到10一15 mm／a，大部分
地區(qū)的地面沉降明顯減緩。
1996年以后，天津除北部薊縣、寧河縣、中心城
區(qū)和塘沽城區(qū)以外的區(qū)域發(fā)生地面沉降現(xiàn)象，年均
沉降量為20～30 mm，地面沉降漏斗面積擴(kuò)大，為天
津地面沉降區(qū)域發(fā)展階段。
2014年地面沉降監(jiān)測結(jié)果顯示，全市沉降量大
于10 mm的區(qū)域覆蓋了寶坻區(qū)城關(guān)斷裂以南的大部
分平原區(qū)，面積為7 382 km2；沉降量大于30 mm的
區(qū)域覆蓋了天津市中南部除市內(nèi)六區(qū)、濱海新區(qū)中
部和南部以外的大部分地區(qū)，面積為3 742 km2；沉
降量大于50 mm的區(qū)域主要分布于環(huán)城四區(qū)、靜海
縣、武清區(qū)和濱海新區(qū)漢沽，面積為l 438 km2；沉降
量大于70 mm的面積為263 km2。
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萬方數(shù)據(jù)
海河水利· 5 ·
4．4天津地下水資源管理
4．4．1地下水資源管理目標(biāo)任務(wù)
鑒于天津市水資源供需條件和地質(zhì)環(huán)境問題現(xiàn)
狀，201 1年以來天津市地下水資源管理工作任務(wù)是
實施天津市最嚴(yán)格水資源管理制度的工作部署，堅
守水資源開發(fā)利用控制紅線，逐步實現(xiàn)全市外調(diào)水、
地下水和地表水用水總量控制。地下水資源管理的
目標(biāo)是保證地下水資源合理開發(fā)利用，逐漸減輕由
地下水開采引發(fā)的地面沉降問題。
4．4．2地下水資源管理法規(guī)建設(shè)
天津市地下水資源管理尚未出臺專門的法律法規(guī)，
但在相關(guān)法律法規(guī)中以主要條文作了明確的管理規(guī)定。
天津市第十四屆人民代表大會常務(wù)委員會2006
年9月7日修訂通過、2006年12fl 1日起施行的《天津
市實施<中華人民共和國水法>辦法》，要求合理利用
水資源，優(yōu)先開發(fā)利用地表水，限制開采地下水，劃定
地下水禁限采區(qū)，防止地面沉降。辦法中同時明確了
取用地下水應(yīng)當(dāng)符合的前提條件和具體取用方案(包
括地?zé)崴偷卦礋岜萌∷?，建立取水許可制度。
天津市人民政府第22次常務(wù)會議2013年12月
25日通過、2014年2月3日起施行的《天津市控制地
面沉降管理辦法》，從地面沉降防治角度出發(fā)，明確
天津市域范圍內(nèi)要求根據(jù)地面沉降和地下水(包括
地下熱水)分布、開采狀況定期進(jìn)行地下水分區(qū)評
價，確定全市地下水開采總量和水位控制指標(biāo)，并特
別指出區(qū)域內(nèi)深基坑(開挖深度超過5 m)開挖過程
中的地下水疏干、抽排需要進(jìn)行水資源論證以及開
采石油禁止使用地下水驅(qū)油。
4．4．3地面沉降防治目標(biāo)下地下水資源管理措施
天津市地面沉降的主要影響因素是地下水資源
的持續(xù)超采，地面沉降防治實踐也證實加強(qiáng)地下水資
源開發(fā)利用的管理是防治地面沉降地質(zhì)環(huán)境問題的
關(guān)鍵蠲。當(dāng)前階段天津市基于地面沉降防治的地下水
資源管理規(guī)劃和措施為：嚴(yán)格執(zhí)行最嚴(yán)格水資源管理
制度，建立控制地面沉降目標(biāo)下的水量、水位雙指標(biāo)
控制機(jī)制，進(jìn)行地下水開采分區(qū)管理、區(qū)劃地下水禁
限采區(qū)，實施大規(guī)模的地下水壓采和水源轉(zhuǎn)換工程
(地表水替代地下水作為供水水源)，嚴(yán)格執(zhí)行地下水
資源取水許可制度，加強(qiáng)地?zé)崴_采管理，促使區(qū)域
地下水位持續(xù)回升，實現(xiàn)區(qū)域地面沉降有效控制。
(1)地下水開采量與地下水位雙指標(biāo)控制。通
過多年地下水開采量與地面沉降發(fā)展速率的統(tǒng)計分
析，建立地下水開采量與地面沉降速率的數(shù)學(xué)模型，
預(yù)測地面沉降控制目標(biāo)下的天津地區(qū)各年度地下水
開采總量閾值，直接作為制定地下水開采指標(biāo)的指
導(dǎo)依據(jù)m1。天津地區(qū)地下水開采總量目標(biāo)為：到
2015年底，全市深層地下水年開采總量控制在2．1
億m3；到2020年底，全市深層地下水年開采總量控
制在0．9億m3。
深層地下水位的持續(xù)下降導(dǎo)致天津地區(qū)地面沉
降的發(fā)生，地下水位動態(tài)直接反映松散孔隙沉降地層
的應(yīng)力狀態(tài)。牛修俊等1 998年根據(jù)天津弱透水層中
的超固結(jié)應(yīng)力計算出各含水層發(fā)生地面沉降時的地
下水位臨界值，并提出天津地區(qū)地面沉降臨界水位概
怠271。天津地區(qū)控制地面沉降的實踐亦表明，控制地
下水位是預(yù)防地面沉降的有效手段251。當(dāng)前已計算了
天津地區(qū)各分區(qū)、各含水層組的臨界地下水位，要求
地下水開采利用過程中地下水位不得低于臨界水位。
(2)地下水禁限采區(qū)區(qū)劃。根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、
地面沉降速率和水源保障條件，天津地下水開采劃
定禁采區(qū)和限采區(qū)，禁采區(qū)為市內(nèi)六區(qū)、環(huán)城四區(qū)外
環(huán)線以內(nèi)地區(qū)、武清區(qū)城區(qū)、濱海新區(qū)建成區(qū)、沿海
防潮堤兩側(cè)各l km范圍以及圍海造陸的全部陸
域。限采區(qū)為寶坻區(qū)新開VI、口東、／、,i'-1城一線以南，
禁采區(qū)以外的其他地區(qū)。限采區(qū)范圍內(nèi)有地表水(含
引灤水、引江水)、淡化海水供水的地區(qū)劃轉(zhuǎn)為禁采
區(qū)。限采區(qū)嚴(yán)禁新增許可水量，已有開采量自然衰減。
(3)地下水壓采和水源轉(zhuǎn)換。天津地區(qū)地下水
壓采工作遵循“先城區(qū)后農(nóng)村、先嚴(yán)重超采區(qū)后一般
超采區(qū)、先生產(chǎn)用水后生活用水”的原則，制定地下
水壓采計劃。保證地下水壓采工作能順利開展的主
要措施是進(jìn)行水源轉(zhuǎn)換，這要求具備地表水(當(dāng)?shù)氐?
表水、引江水、引灤水)水源供給條件的建城區(qū)、區(qū)縣
縣城一中心鎮(zhèn)、建制鎮(zhèn)，必須以地表水作為供水水
源，嚴(yán)禁地下水作為供水水源。
(4)地下水資源開采許可管理。天津地區(qū)要求
嚴(yán)格執(zhí)行地下水開采許可制度，審批的取水許可總
量不應(yīng)超過水資源開發(fā)利用控制紅線確定的深層地
下水開采指標(biāo)，并嚴(yán)格執(zhí)行計劃用水管理。
(5)加強(qiáng)地?zé)崴Y源管理。天津地區(qū)地?zé)崴?
開采可引發(fā)一定程度的地面沉降腳≈研。天津地?zé)崴?
開采過程中，要求新建、改建、擴(kuò)建的地?zé)崴偷叵?
水地源熱泵系統(tǒng)項目開展回灌。地源熱泵項目應(yīng)當(dāng)
進(jìn)行同含水組回灌，灌采比不低于95％。集中供熱
已覆蓋的地區(qū)嚴(yán)格控制和逐步取代利用地?zé)崴偷?
下水源熱泵供熱，集中供熱尚未覆蓋的地區(qū)可在落實
回灌前提下利用地?zé)崴?僅限于基巖熱儲)和地下水
源熱泵供熱、制冷。嚴(yán)格限制新近系明化鎮(zhèn)組地?zé)崴?
萬方數(shù)據(jù)
· 6· 王威，陸陽：地下水資源與地質(zhì)環(huán)境安全管理實踐2016年8月
開采，開鑿新近系館陶組及基巖地?zé)峋獜膰?yán)控制。
天津地區(qū)區(qū)域性地面沉降現(xiàn)象顯著，通過采取
上述5個方面的地下水資源管理措施，可緩解多年
以來的地下水超采局勢，減緩和控制深層地下水位
下降，有效控制地面沉降。
5結(jié)論與建議
地下水資源是當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的
重要供水水源，部分地區(qū)超采地下水資源所引發(fā)的地
質(zhì)環(huán)境問題日益突出。國內(nèi)外地下水資源管理過程
中，探索建立了管理組織體系、政策體系和立法體系，
并在不斷完善。天津地區(qū)地面沉降問題嚴(yán)重，地面沉
降區(qū)面積超過8 000 km2，引發(fā)地面沉降的主要成因
為深層地下水的長期持續(xù)超采。為了有效控制地面
沉降，天津地區(qū)加強(qiáng)了地下水資源的開發(fā)利用管理，
主要措施包括：建立控制地面沉降目標(biāo)下的水量、水
位雙指標(biāo)控制機(jī)制，進(jìn)行地下水開采分區(qū)管理和區(qū)
劃地下水禁限采區(qū)，實施大規(guī)模的地下水壓采和水
源轉(zhuǎn)換工程(地表水替代地下水作為供水水源)，嚴(yán)
格執(zhí)行地下水資源取水許可制度，加強(qiáng)地?zé)崴_采
管理。各項地下水資源管理措施的實施需要準(zhǔn)確的
地下水資源動態(tài)監(jiān)測，建議完善地下水水量和水位
動態(tài)計量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，合理確定地下水取用水總
量指標(biāo)及控制性關(guān)鍵水位，有效防治地質(zhì)環(huán)境問題。
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