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杞县芦沟镇。
杞县第七期三个一该工程位于杞县芦沟镇，是一个中型水库工程，总库容为5.5万立方米，是杞县综合开发利用水资源的重要项目，杞县第七期“三个一批”重大项目建设集中开工仪式在河南粮投杞县大蒜产业园举行。
杞县第七期三个一批重大项目建设集中开工项目共12个，分别是水资源利用及水环境治理PPP项目、长江精工绿色装配式集成建筑产业基地项目、养老综合体项目等，总投资107.6亿元，年度计划投资65.5亿元。
赵仑山
（中国地质大学（北京））
“水与城市”是当前我国和全球社会经济发展具有重要意义的非常复杂的课题。长期以来在我国经济建设中，水资源问题使全社会感到困惑、忧虑、争论不休，同时又是需要迫切解决的重大难题。围绕该主题，本文认为我国水资源状况及其对城市发展的制约作用的认识最具基础性和关键意义。同时也是地球科学最有依据切入进行研究分析的问题。本文仅就这一点以北京为例进行探讨，并提出解决我国华北地区水资源匮乏的一个方案。
地球是目前已知宇宙间唯一存在液态水的星球，水在地球上孕育了生命，也滋养了人类文明。水是人类生存及社会经济发展极端重要的基础物质条件。大自然赋予了人类最宝贵的水资源，但是由于地球上的水遵循自己固有的规律循环运转，使可利用的水资源在时空分布上很不均匀，一些内陆和干旱国家水量匮乏，沿海地带雨水过多，有时造成灾害。我国地域辽阔、海岸线长，由于受气候、区域地质和地形条件特殊性的制约，水资源的配置存在许多不利因素：东南沿海地带水资源丰沛地区面积不够大，而内陆缺水地区超过国土面积一半以上，因此总体上属水资源不足的国家。但我国不是绝对缺水的国家，主要矛盾是降水时空分布极不均匀。因此在当前我国社会经济高速发展、城市化快速推进，对水资源的刚性需求不断增长，同时又有全球气候干旱化背景，以及水务管理方面的不足等因素，以致长期陷入“水多、水少、水浑、水脏和水不均”的尴尬局面。严重地影响和制约了全面建设小康事业的发展。当前，能不能充分挖掘水资源潜力和科学调配管理水利，以达到最大可能保障水源供给的目标，是对我国当代人特别是科技队伍智慧的考验。我们的祖先曾经给出了优异的答卷，我国历史上在防洪、抗旱、水利灌溉及漕运上做出了值得我们骄傲的业绩。当代许多发达国家也根据自己国土条件创造了先进的水资源开发、利用和水患防治的高效益工程。我国水资源的有效开发和科学管理只有依靠中国人的智慧和创新找出路。
一、城市发展强烈受制于水资源条件：以北京为例
（一）北京水资源开发历史
北京城位于西山和军都山交汇构成的山前高地，以及由4条水系沉积形成的冲积平原上，西北部高，东南低平开阔向海。古时北京地区河流泉水纵横，湖泊湿地密集，地表及地下水资源类型齐全，储量丰富，具备人口聚居建城的优越条件。北京建城历史达3000年，自元代定为元大都已有近800年历史。都城随着人口和经济总量的增长，每一阶段都伴随着不同性质和产状水资源的开发和利用，以保障城市的需求，北京水资源开发简史见表1。
表1 北京城市和人口发展与水资源开发历史
续表
由表1可见，北京随着城市规模扩展和人口增多，必须不断开发各种类型的水资源：从地表水到地下水，直到开发超深地下水，从城近郊区到远郊区到邻省供水，以致引蓄远源河水，如永定河上游的桑干河水源于吕梁山区；以及远调长江水。2023～2023年北京人口剧增，除超采深层地下水外，开发中水、加大人工降雨等几乎所有的办法都用上了。目前北京水资源开发已达极限，同时北京人均占有水资源量持续在下降。
（二）目前北京水资源状况和底线
据2023年报道，北京市年用水量为34亿～36亿立方米，目前年供水量为26亿立方米，缺口为10亿立方米。目前用5种办法保证北京用水：①过度开采地下水，2000～2023年全市累计超采地下水56亿立方米。造成本区地下水位下降，如图1。②扩大循环用水，开发中水，提高利用率。③节约用水。④等外援供水，曾预计2023年调长江水进京，部分缓解北京用水困难（北京电视台，2023年2月15日）。⑤从河北、山西调水保北京。2023年南水北调到京落空，需再等5年。因此，目前北京市水资源状况极不乐观，2023年统计北京多年平均降雨量为585毫米，折合降水总量为98.28亿立方米，形成地表径流17.72亿立方米，蓄入地下水源量为25.59亿立方米；本地自产水资源总量37.39亿立方米。但近10年来北京年降雨量减少10%～20%，增加降雨的可能性不大。按北京2023年人口计算，人均占有水资源量为248立方米，为全国人均水资源占有量的1/8，全球人均水资源量的1/20；在全世界120个首都中排在100位以后。按2023年人口数计算，人均水资源量小于200立方米。
图1 北京市城近郊区多年同期地下水位下降示意图
（三）规划、现实、争议和出路
2023年1月报刊报导：2023年底北京常住人口1972万人；按“十一五”规划，2023年北京人口1625万人，超约300万人，规划2023年北京人口到1800万，提前10年超过规划。“十一五”人口规划已经是冒进的；事实结果是“十一五”期间人口年均增长54.3万人，比“十五”期间年均多增20万人，当前必须面对突破2000万人口大关的考验。目前北京正面临人口暴增和水资源枯竭的危机局面。北京市水资源的底线在哪里呢？据北京市地勘局一项研究结果显示，在北京市150米深度范围内地下水总储量为600亿立方米；北京2001～2023年平均年供水缺口为12.7亿立方米，累计缺102亿立方米。20世纪60年代打水井深度小于100米，而目前平原地区100米取水深井都已成废井，新打井直深到150米。如按2500万人口供水，大约20年内北京地下水将全部耗竭殆尽。这便是北京水资源的底线。
考查北京之所以发生近年来的人口暴增，与一段时期出现的似是而非的认识有关。一些经济学家和媒体人对“城市人口承载力极限”的提法持否定态度。实践证明，城市的发展和人口规模严格受自然基础条件的制约，在我国北方首先是水资源的限制。2023年3月17日北京市政协委员清华大学公共管理学院教授巫永平建议“将首都部分功能分散到周边地区”，并指出这一问题应由中央政府下决心解决。笔者同意巫委员的建议。北京市的城市功能定位和人口规模应严格按科学发展观的理念进行规划。
然而，即便是严格按北京市原订规划压缩人口，从建设“世界城市”的标准要求，也还需要给北京开辟一条具有大流量、稳定供水的廉价新水源，本文建议从解决华北区域水资源匮乏问题出发，从全国范围寻找水源，提出从长江自流引水到京的解决方案。
二、我国水资源状况和深入开发潜力
（一）我国水资源总体状况
我国水资源匮乏状况近年来明显加剧，表现为：华北地区降雨量减少，2023～2023年冬春连旱，山东、河南遭遇60年来特大旱灾，干旱加剧；广大的西北地区干旱缺水依旧；2023年春夏云贵高原大旱，重庆连年大旱；近年来两广及福建因台风减弱而降雨不足，中国南方的旱情引人关注。近年洪、旱灾害频发和扩大，除自然不可抗拒因素外，还与全国水资源管理中的某些缺位有关。
（二）我国的水资源潜力亟待重新评估
关于目前我国水资源是否还存在开发潜力的问题，多年来存在不同认识，一种意见认为我国水资源已无开发潜力，解决水问题只有靠节约用水和防治污染。大力推行节约用水，如提高农业灌溉效益、调整水价，以及治理水污染等都是必要的、有效的治水措施。但从深入开发水资源方面，一些基层水利部门的经验值得重视和推广。如山东省水利厅根据多年本省管理水利的实践总结出“洪水资源化”的治水思路和一整套解决蓄洪防旱的水利管理和工程措施，保障了本省社会发展和经济建设对水资源不断增长的需求。
从总体降水量来看我国不是绝对缺水的国家：全国年平均降雨量600.6毫米，人均水资源量2300立方米，问题是大量的水资源空流入海，或被蒸发。通过调查研究和一定的工程措施把无效损失的水资源找回来，即采取“开源节流”并重的方针管理水利，是我国克服水危机有效可行的出路。山东省提出的治洪与资源化相结合，化害为利的对策符合2023年9月在北京召开的第五届世界水大会上提出的“水资源和流域综合管理”及“可持续水管理”的当代水资源开发和保障理念。
（三）我国水资源深入开发的5个方面建议
（1）对全国大江河、大湖泊进行水资源开发利用率评估。表2为引自《水利规划与设计》2023年第1期《长江流域水资源开发利用率初步研究》一文部分数据并补充。
表2 我国部分大河流域和湖泊水资源开发利用率
由表2可见，除海河和太湖水系开发利用率很高外，我国还有相当数量河湖开发利用率不高，特别是南方河湖，为解决南方频繁出现的干旱问题应充分规划，并进行工程试验，深入开发利用。我国北方因严重干旱，一些水域过度开发，如黄河断流、北京与河北超采地下水等，应及早进行研究，采取对策解决。但针对我国国情，国际上一般认为的流域水资源开发利用应不超过40%的认识需重新考虑。总之，全国大江河湖泊水域亟须进行一次水资源和污染现状，以及深入开发潜力的调查研究与评估。
（2）把江河入海的淡水采用“御咸蓄淡”工程措施蓄洪。据水利部《中国水资源公报》，2004年长江流域降水总量为18546.8亿立方米，但区内可利用的水资源量仅8754.6亿立方米，在全国范围内这组数字分别为：56876.4亿立方米和24129.6亿立方米。即大约有42.4%～47.2%的降水损失掉，主要是被蒸发或流入大海。2004年由长江口入海的水量为7974亿立方米，全国为12921亿立方米。通过一定工程调控可以分流储蓄一部分入海淡水，输导到北方干旱地区，经过多年的补水将会大大增加北方水资源，缓解干旱。这种治水思路在我国古代已有，称为“御咸蓄淡”。为洪水资源化和以丰补歉的一种有效形式。
（3）青藏高原融雪水合理开发。青藏高原面积230万平方千米，平均海拔4500米，号称“世界屋脊”、“地球第三极”。自二叠纪2.4亿年前开始隆升，形成面积达59406平方千米，总体积5590立方千米的高原冰盖，平均水资源径流量3590亿立方米，构成世界上独一无二的由一个国家享有主权的“固体水库”，其融雪水是7条亚洲大河的发源。由于全球升温，高原冰盖自20世纪60年代开始溶化，长江源每年退缩50米。青藏高原是我国独有的宝地，世界第三极冰层是我国享有主权的固体水库。但多年来我们对青藏高原的融雪水研究开发不够，总计冰川数达46298条，观测过有资料的只有数百条。冰川融化是个非常复杂的现象，一方面冰雪在溶融，有的地方在继续生长，高原还在隆升，存在某种收支平衡。最近报道高原湖泊面积正在扩张，水源来自溶融的冰雪；作为水资源的大量融雪水应当开发利用，不研究、不开发利用，丝毫不能阻止冰雪的融化，而这样融出的水绝大部分被蒸发散失掉。高原融雪的开发和利用的前提是深入的调查研究。
（4）暴雨资源化。我国是暴雨多发的国家，暴雨的发生主要与强气流活动和一定的地形因素有关，具有一定的时空分布规律。如长江中下游江西、湖南等省春夏雨季频发暴雨天气，河北省太行山东麓如邢台等地也常出现局部强降雨。暴雨有破坏性，可能造成灾害，但暴雨也是一种水资源，在暴雨多发地通过一定的工程措施，可以防止暴雨成灾，并进行蓄存变害为利。我国基层水利部门已经总结积累了多年的经验，应深入研究推广。在这方面荷兰用修建“水广场”的工程措施存蓄强降雨，达到变害为利科学利用的目标，可供参考。
（5）界河水资源的开发和利用。我国有多条大江大河跨越国境，水资源属两国共有，其中在我国境内发源流出国境的水资源应引起特别关注，并研究开发，如2004年由我国流出国境或流入国际界河的水资源总量为7064亿立方米，其中从西南诸河流出5855亿立方米。按照国际法，我们有权根据与邻国建立一定的协议，利用开发这些水资源。在国际关系上界河水资源所有权属国家主权和民族利益问题，应严肃认真地对待。
我国各地地理气候条件复杂，变化多端，通过全国系统的水资源状况普查，还可以找出更多的可开发水源。上列提出的几个方面也应首先开展专题水况调查，在一定的工程试验基础上提出论证和工程规划。
三、解决北方水资源危机的一个方案：扩建京杭大运河，实现“南洪北导”
（一）贯通我国东部繁华经济区南北的一条黄金水道
与万里长城齐名的京杭大运河，始建于春秋时期，1293年元朝时期全线开通达北京，全长1794千米，是世界最长和人类历史上开凿最早的古老水利工程。京杭大运河是祖先留给我们的宝贵遗产，历经2000多年的风雨沧桑，古运河为我国社会和经济发展发挥了重大而持久的促进作用，可谓是贯通我国东部繁华经济区的一条黄金水道，也充分展现了中华民族高度的创造智慧和我国历史上水利开发利用的先进水平。
在今天科学技术高度发展、全国全面建设小康的历史时期，京杭大运河能起什么作用，如何发挥运河的地理优势，扩大开发它的航运、水利和调水等多种功能，是近年来许多专家和领导部门思考的问题。如南水北调项目的东线调水工程，以及沿河各省的航运、开发、引蓄水灌溉和运河古迹修缮等。2023年全国“两会”期间，多位政协委员提出修缮运河文物古迹和大运河申报世界文化遗产的建议，进行了考察。2023年山东省政府提出，南水北调东线工程兼顾河道开发，达到调水航运综合功能目标的方针，并投资10年内扩建东平湖到济宁101.19千米高标准通航河道。全国人民的“运河热”在持续。
今天面对我国北方地区水资源的困境，京杭运河给我们提供了一条现成的输水通道。它的东南起点正是水资源丰沛的沿海地区，终点是华北方最缺水的北京、天津及冀、鲁、豫、晋；运河所经各省属近海平原，地形起伏不大，便于施工，原有河道可用于扩展河漕，不必扩大征地，因此扩建开发京杭运河，使之变成疏导南方汛期洪水和部分入海淡水，自流到北方干旱区的最佳水道。扩建运河的重点是跨流域自流输水，在大规模增加径流的基础上，使运河保有充足的水量，进而发挥蓄洪、抗旱等大区域水资源调配管理功能。
（二）京杭大运河扩建和开发利用目标及工程可行性依据
（1）水源。扩大运河水量的依据条件是我国东南部长江和钱塘江流域1600～2000毫米的年降雨量，和长江巨大径流量形成的春汛期洪水。2004年通过长江流入东海的水量达7974亿立方米，占全国入海流量的61.71%，因此，长江流域是我国第一大水资源区。通过修建一定的工程分流、蓄洪，并加以疏导引入运河，使自流引到华北地区。设把长江入海水量的1/20～1/10，即约1000亿～2000亿立方米水引入运河，就可以使运河增加近2～4条黄河的径流量，通过合理的工程措施运河水量还可以加大。扩建的最基础工程是拓宽和加深运河河道，及开拓多条出口由长江引水。
（2）实现自流。设以大运河扬州到天津段为第一期工程，全程长约1150千米。两端地面都处于低海拔，据中国科学院地理研究所等（1985）长江镇江扬州段江底基岩面低于黄海基面10～40米，泥沙沉积层江底面低于黄海基面3～10米。南京站长江多年平均水位为5.48～4.97米，洪汛期峰值水位为10.22米，枯水期最低水位1.54米。如设天津海河入海口海拔为0米。据此计算，当运河全线河底深挖到黄海基面以下－2米（扬州）到－15米（天津），平均水位落差为15～20米，达到平水期水面比降为万分之0.13以上，枯水期水面比降为万分之0.10，可实现长江到天津自流引水，包括洪汛期长江高水位灌注和平水期缓慢引流。此外，运河还可以容纳和消化淮河、黄河等的洪汛期洪水，蓄入运河水系，运河同时起到平原水库的作用。
（3）运河扩建工程的相关项目。开发修建以运河为中心的包括沿河湖泊、支流、水库、湿地，以及渠塘的大运河水系，并进行整治疏浚、清淤、深挖。并且在运河与5条大江河交汇口处修建堤、坝、闸、库等调控运河水流向和流量的工程，还要进行运河生态环境建设和运河古迹修缮工程等，使古运河焕发新的活力和生机，绽放出21世纪华夏子孙智慧的风采。
四、结论
综上所述，北京的发展需严格按科学发展观和可持续发展的理念进行规划，北京的城市功能定位和经济总量及人口规模，应依据本地加外援可持续稳定供应的水资源量标准加以控制。解决京津水资源困境应从华北地区总体干旱问题着手，可以从全国水源引水，但以自流输水为上策。我国总体水资源还有潜力可挖，建议实行开源与节流相结合的水利方针治水。扩建京杭大运河工程，高效利用现有的运河河道、湖泊、渠塘等已占有的地面，不需扩大征地、不移民，建成后高效益零风险，子孙后代长远受益。充分利用现代科技，建成一套适应我国国情、功能齐全、运行高效、技术上属21世纪世界领先的宏伟工程。新建运河引水功能的长期运行和对我国东部大水系水资源的科学调配与管理，将会大大改变华北地区水资源匮乏状况，有力地保障我国国民经济高速可持续发展。
参考文献
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王彦俊1 刘桂仪1 胡彩萍1 梁伟2 啜云香2
（1.山东省地矿工程集团有限公司，济南；2.山东省鲁北地质工程勘察院，德州）
作者简介：王彦俊（1958—），男，高级工程师，从事水工环地质勘查和研究工作。
摘要：20多年来，黄河下游地下水开采迅猛增加，引起了一系列水文地质条件的变化，并且产生了诸如地下水降落漏斗、地面沉降、水质污染、海咸水入侵等地下水环境负效应。本文对新的条件下地下水资源潜力进行了分析，得出了地下水资源潜力主要在浅层，浅层地下水资源潜力主要分布在沿黄的结论。为此，提出了优先开发浅层地下水，合理而科学调度地下水与地表水资源，调整开采布局，合理调控地下水水位等地下水资源潜力可持续开发利用对策建议。
关键词：鲁西北平原；地下水；水文地质条件变化；负效应；潜力分析；开发利用对策
20世纪80年代进行了鲁西北平原地下水资源综合评价工作和山东省沿黄地带浅层地下水资源评价及开发利用勘察研究，通过大量的水文地质试验和实测资料，建立了符合本区特点的水文地质参数系列，全面计算了浅层地下水资源量，这些成果对黄河下游山东段国民经济发展规划和水资源开发具有重要的使用价值。20 多年来，由于断流，黄河来水量日趋减少，地下水开采量逐年增加，从而引起地下水补给条件以及地下水水位、水质等水文地质条件的变化，并产生了一定程度的地下水环境负效应。因此，查明现状条件下区域地下水资源潜力，提出地下水合理开发利用对策，对鲁西北地区国民经济建设和发展具有重要意义。
1 区域水文地质概况
鲁西北地区地处黄河下游冲积平原区，为巨厚的松散第四系和新近系所覆盖。主要为松散岩类孔隙含水岩组。以地下水介质成因和赋存条件为基础，结合地下水埋藏条件、水质结构，划分为浅层地下水、中层地下咸水和深层地下水3个地下水含水层。各含水层的介质场、水动力场、水化学场是一个从补给到排泄的有机整体，是具有一定的独立性而又相互联系、相互影响的地下水系统。浅层地下水为开放型地下水系统，鲁西北黄河冲积平原浅层地下水可以划分为鲁西黄河冲积扇、鲁北黄泛平原、滨海平原三个浅层地下水系统区，直接接受大气降水、灌溉回渗和河渠侧渗等垂直入渗补给，通过蒸发、人工开采等向外排泄。与外部环境关系密切，环境条件的改变直接影响着系统功能的变化，且反应迅速。
1.1 浅层地下水含水层
鲁西北地区晚更新世以来，河道不断变迁，辫状水系发育，沉积形成了主流带和泛流区含水砂层、弱透水的粘质砂土和砂质粘土隔水层交错重叠的浅层地下水含水介质。按照地下水介质组合关系，浅层地下水介质可以分为：上部岩性为细粒相砂性土或粘性土、中下部为含有大量相对富集的砂层的二元结构，含水层砂层与砂性土、粘性土互层的多元结构，结构致密的粘性土裂隙结构三种结构类型。浅层地下水含水层底板埋深50～60m，含水砂层以细砂、粉细砂为主，砂层厚度5～30m，单位涌水量50～250m3/（d·m），水力性质为潜水-微承压。鲁西黄河冲积扇区地下水水化学类型主要为HCO3-Na·Mg及HCO3·SO4-Na·Mg型，矿化度小于2g/L；鲁北黄泛平原区地下水水化学类型主要为HCO3·SO4·CI-Na·Mg及HCO3-Na·Mg型，除西部古河道和沿黄区为淡水外，主要为矿化度1～3 g/L的微咸水；滨海平原区地下水水化学类型主要为Cl-Na 及Cl·SO4-Na·Mg型，西部为2～5g/L的微咸水和半咸水，沿海为大于5g/L的咸水。
1.2 中层地下咸水含水层
底界面埋深170～250m左右，地下水介质为第四系中更新统。含水层由河湖相粉细砂组成，累计厚度20～30m，为承压水。水化学类型Cl·HCO3-Na型，矿化度2～7g/L。广泛分布于除全淡区以外的广大区域，目前尚未开发利用。
1.3 深层地下水含水层
底界面埋深500m，地下水介质主要为第四系下更新统和明化镇组上段。河湖相沉积，含水砂层相对较粗，主要为细砂和中砂，累计厚度为40～60m，单位涌水量100～200m3/（d·m）。水化学类型为HCO3-Na、HCO3·SO4- Na、SO4· Cl-Na及Cl·SO4-Na型，矿化度小于2g/L。
深层地下水含水层颗粒细，补给区远，水交替微弱，径流极其缓慢，开采量主要来源于本身的弹性释放量、压缩释水量，周边激发侧向径流补给量和相邻含水层组越流补给量。
2 水资源开发利用
2.1 浅层地下水开发利用概况
浅层地下水大规模的开发利用，始于20世纪60年代末期农村的抗旱打井，70年代末到80年代引黄条件好的地区弃井引黄，引黄水成为黄河下游旱涝保收的可靠的农田灌溉主要水源，逐步形成了以引黄为主、井灌为辅的农业用水格局。平均开采模数小于10×104m3/（a·km2），开采程度以沿黄最低，井灌区最高。90年代以来，由于黄河断流，来水量减少，地下水开采量随之急剧增加，1991～2000年地下水开采量平均40.98×108m3/a，占总供水量的41.34%。浅层地下水开采主要用于农田灌溉，其次用于乡村生活和部分地区城镇供水。农业灌溉开采量为×104m3/a，占74%；乡镇生活开采量为50597×104m3，占11%；城镇供水开采量为64882×104m3/a，占15%。
2.2 深层地下水开发利用概况
1965年以来德州市和滨州市先后开始开采深层地下水为城市供水。70年代初菏泽市开始开发利用深层地下水。到70年代末80年代初，区内大部分县城陆续开始大规模的开发利用深层地下水，使之深层地下水开采量迅速增加，造成深层地下水位区域性大幅度下降，20多年来深层地下水位下降了近40m。全区均有不同程度的超采，以德州、滨州、菏泽三市最为严重，并形成了严重的德州、滨州和菏泽等深层地下水区域性降落漏斗。现状年开采总量已达28599×104m3/a，占总供水量的2.65%。
3 水文地质条件变化及地下水环境负效应
3.1 水文地质条件变化
3.1.1 降水量减少
黄河下游已进入了历史上的枯水年际，多年降水量趋减，近10年来平均降水量与20世纪80年代以前相比明显减少，全区平均减少了9.29%。降水量的变化，导致降水入渗补给量明显减少。
3.1.2 浅层地下水位下降
进入20世纪90年代以来，黄河断流加聚，来水量日益减少，农业灌溉开采地下水量急增，除沿黄、滨海地区、南四湖沿岸地下水位保持基本均衡外，其他区域地下水位均有不同程度的下降，平均水位降差2～3m，井灌区区水位降差达10m，并且在井灌区产生了不同程度的降落漏斗。地下水水位下降，致使包气带厚度增加，同时改变了包气带岩性结构。
3.1.3 灌溉量和灌溉方式变化
20世纪80年代引黄灌溉进入峰期，引黄灌溉量达47.14×108m3/a，占总灌溉量的70%。进入90年代，由于黄河断流加剧，来水量明显减少，引黄灌溉量降到33.66×108m3/a，占总灌溉量的51.5%；因此，浅层地下水作为农田灌溉的重要水源被大量开发利用，地下水灌溉开采急剧增加，由80年代的21.5×108m3/a，增加到现在的31.7×108m3/a。
引黄灌区长期以来以大水漫灌模式进行农田灌溉。到90年代后期，落后的大水漫灌方式逐渐被塑料代管灌溉方式所取代。新的塑料代管灌溉方式使灌溉定额降低，灌溉回渗系数减小，相应的灌溉回渗量降低。
3.1.4 河流侧渗条件变化
黄河来水量的减少，直接影响到黄河对地下水的补给，使黄河平均单侧单宽补给量由80年代的2.134m3/（d·m）减小到2000年的1.115m3/（d·m），减小了近50%。季节性河流水量减少甚至干枯，使原来对地下水有补给作用的徒骇河和马颊河补给段长度减小，补给时间缩短，补给强度减弱。
3.1.5 深层地下水位下降
自20世纪80年代初以来，由于深层地下水的大量开采，地下水水位急剧下降。全区深层地下水水位平均下降了30m左右。大的区域面积上降差20～40m，漏斗中心外围区降差40～60m；漏斗中心降差达60m以上。
3.1.6 地下水水质变化
浅层地下水处在地下水积极交替带，由于引黄灌溉和地下水开采，加剧了地下水交替，2000年矿化度与1985年矿化度相比，总体呈淡化趋势。小于1 g/L的淡水面积增加了387km2，1～2g/L的微咸水面积减少了181km2，2～3g/L的微咸水面积增加了1031km2，大于3g/L的咸水面积减少了1238km2。
在引黄灌区由于大量的引黄灌溉，引起了浅层淡水底界面下移。由于深层地下水的长期大量超采，水头压力降低，引起深层地下淡水顶界面不同程度的下移，从而使深层地下水以深层地下淡水顶界面下移的形式得到上部相邻含水层组的越流补给。
3.2 地下水环境负效应
随着社会经济的快速发展，人们对地下水资源的需求也越来越大，由于对地下水的不合理的开发利用，特别是在地下水集中开采区或地段出现了诸多与地下水开采有关地下水漏斗、地面沉降、海（咸）水入侵和地下水水质污染等环境地质负效应问题。
3.2.1 地下水降落漏斗
随着地下水的开发利用，在城镇深层地下水供水水源地和浅层地下水井灌区，均已形成了不同程度的开采降落漏斗（表1）。
表1 地下水漏斗特征一览表
3.2.2 地面沉降
在德州漏斗、菏泽漏斗、滨州漏斗区等地，由于深层地下水长期大量超采，均产生了不同程度的地面沉降地质灾害。德州地面沉降始于20世纪80年代初，累计沉降量达516 mm；菏泽市地面沉降亦始于80年代中期，地面沉降总量大于350mm。
3.2.3 海（咸）水入侵
广饶县南部由于长期大量开发利用地下水，地下水位大幅度下降并形成著名的广饶漏斗，从而使咸水体向降落漏斗位移，导致海（咸水）的入侵。以Cl-含量≥250mg/L为海（咸）水的入侵标志界限，1999年调查区内入侵总面积217.38km2，入侵前锋线（Cl-含量250mg/L等值线）以达小清河南一线，入侵速度200m/a。
4 地下水资源潜力分析
地下水资源潜力是指一个特定地区，具有一定评价深度，在一定的技术经济和环境条件约束下地下水可增加的利用量（段永侯等，2003）。由此，地下水资源潜力可从现状潜力、环境潜力两方面进行分析。
4.1 地下水资源现状潜力分析
浅层地下水资源现状潜力就是开采资源潜力。全区开采资源量为65.0784×108m3/a，开采量44.6468×108m3/a，开采资源潜力为22.9549×108m3/a，占地下水资源总量的35.27%。但是分布极不均匀（图1）。
图1 浅层地下水资源潜力图
1—中等潜力区；2—小潜力区；3—采补平衡区；4—一般超采区；
5—中等超采区；6—半咸水区；7—咸水区
4.1.1 有潜力区
（1）中等潜力区：分布在黄河河道带和南四湖畔，面积10098km2。开采资源量 17.2221×108m3/（a·km2），开采量 4.0503×108m3/（a·km2），开采资源潜力为13.1718×108m3/a。
（2）较小潜力区：分布在主要分布在近临黄河河道带20～70 km的引黄灌区和井渠灌溉结合区、嘉祥-金乡南四湖畔外围等区域，面积16263km2。开采资源量24.9015×108m3/（a·km2），开采量15.1184×108m3/（a·km2），开采资源潜力为9.7831×108m3/a。
4.1.2 采补平衡区
采补平衡区分布在鲁西中南部、鲁北黄河北侧北部和广饶以北，面积12272km2。开采资源量17.2064×108m3/a，开采量16.3843×108m3/a，开采资源潜力系数1.05，基本处于采不平衡状态。
4.1.3 超采区
在引黄条件较差的井灌区，地下水开发利用程度高，早已出现了不同程度的超采，超采区总面积5419km2。开采资源量5.7485×108m3/a，开采量9.0937×108m3/a，开采资源潜力系数0.63，超采量3.3452×108m3/a。其中：冠县和广饶漏斗中心区域为中等超采区，地下水位埋深大于15 m；冠县和广饶漏斗中心外围以及单县东南、夏津、宁津等地为一般超采区，地下水位埋深达5～15 m。
4.2 地下水资源环境潜力分析
鲁西北地区深层地下水埋藏深、补给区远，开采条件下主要消耗不同形式的含水层的储变量（弹性释水量、弱透水层的压缩释水量、相邻含水层组的储变量）。其允许开采量是以不同程度的牺牲环境条件获得的。因此，深层地下水资源潜力属于环境潜力。
在每年降深2m的环境约束条件下，深层地下水允许开采资源量为3.8474×108m3/a，现状开采量为2.8594×108m3/a，资源潜力为9880×104m3/a，潜力模数为0.21×104m3/（a·km2），其量甚微。
5 地下水开发利用对策
5.1 优先开发浅层地下水合理而科学调度地下水与地表水资源
浅层地下水资源潜力大，再生能力强，易补易采，具有充分的调节能力和补给保证，应以浅层地下水开采资源量和资源潜力为依据，优先开发利用浅层地下水。特别是在沿黄及其近侧具有较大地下水资源潜力的地带，应禁止或减少引黄量，提倡开发利用浅层地下水，将减少的引黄量向远离黄河的城镇和黄河三角洲地区输送。在沿黄地区大量开发利用浅层地下水资源的结果，可以降低地下水位，并能防治土壤次生盐碱化的发生，促进生态地质环境良性发展，同时还可以激励黄河侧渗的补给而增加地下水资源量。
5.2 调整开采布局合理调控地下水水位
遵循以调控浅层地下水合理水位为中心的资源开发利用总方针，通过调整开采布局最终实现采补平衡，是解决黄河下游水资源供需矛盾和合理开发利用地下水资源的现实措施。依据浅层地下水开采资源潜力和开采现状，主要分为强化开采、稳定开采、控制开采三个大区。
5.2.1 扩大开采区
在地下水开采资源潜力区，可以进一步扩大开采。根据地下水资源潜力大小和开采技术条件等，分别进行集中和分散开采。①集中开采区：分布在黄河河道带和靠近黄河河道带的莘县-临邑古河道带南部等区段；开采井的布局和开采量的增加均应以地下水开采资源潜力为依据；以环境地质问题为约束条件；以增加城镇供水水源地开采、开辟新的城镇供水水源地，以及相对较大密度的农灌机井开采为途径。②分散开采区：分布在集中开采区外围区域和南四湖畔，该地带由于含水层砂层厚度、浅层淡水底界面以及地下水资源潜力变化大，需要合理开采布局、配套挖潜和井渠结合；根据具体水文地下水条件，分别采取不同井径、井型、井深等不同取水技术方法，因地制宜的合理开发利用地下水。
5.2.2 稳定开采区
稳定开采区主要分布在鲁西中南部、鲁北黄河左侧中北部区域。该区处于地下水采补基本平衡状态，原则上不宜再扩大开采，以保持现状、稳定持续开采为宜。将重点放在开源节流，改进灌溉技术等措施上。
5.2.3 控制开采区
该区分布在冠县、莘县、临清、夏津、宁津、广饶、单县等井灌区。该区以适度控制开采、相应调减开采量，使其逐步恢复到采不平衡状态，促进地下水环境良性发展为宜。
5.3 利用地下水漏斗区可调蓄地段进行人工调蓄
在运河以西冠县-莘县井灌区和小清河以南广饶井灌区，地下水位埋深10～25m，均已形成了一定规模的区域降落漏斗，具备了地下水人工调蓄的可能性。可以考虑利用地下水漏斗库容空间以及丰水期黄河水和南水北调水源，进行引渗调蓄、补源开采。
5.4 改造利用滨海冲海积平原区半咸水
自20世纪70年代以来，地矿、水利、农业等部门相继进行了许多实验研究，并以探索出一套利用咸水灌溉的成熟方法，效果明显（王桂玲等，2003）。充分改造利用滨海冲海积平原区半咸水资源，不但可以缓解水资源供需矛盾突出的状况，而且可以扩大降水入渗，促进水的循环交替。
5.5 坚持深层地下水开发利用与治理保护并重的原则
目前全区深层地下水均以产生了大幅度的下降，形成了德州、滨州和菏泽三个大规模的区域性降落漏斗，并且三个深层地下水漏斗区均以产生了不同程度的地面沉降地质灾害。从环境保护角度应坚持深层地下水开发利用与治理保护并重的原则，严格控制深层地下水开发利用，并着手研究地下水回灌的可行性，为深层地下水漏斗防治提供依据。
5.6 大力开发利用东阿沿黄隐伏岩溶水
东阿隐伏岩溶水，水质好、单井用水量大，可以作为中小型集中供水水源地开发利用，对于附近城镇供水意义重大。第一，扩大现有东部牛角店供水水源地开采；第二，在西部有利部位开辟新的供水水源地。
6 结论
鲁西北地区地下水资源潜力在浅层，浅层地下水资源潜力主要分布在沿黄地带，随着远离黄河地下水资源潜力逐渐减小。因此，优先开发沿黄和近黄浅层地下水、合理而科学地调度地下水与地表水资源，以调控浅层地下水合理水位为中心调整开采布局，实现地下水资源的基本采不平衡的地下水资源潜力开发利用对策是符合实际的。从开源节流和挖潜出发，开发利用东阿隐伏岩溶水、改造利用水资源贫乏区半咸水和进行冠县和广饶浅层地下水漏斗区人工调蓄意义重大。深层地下水资源基本上属于消耗性水资源，不能大规模的开发，可以作为城镇供水补充和调节水源开发利用。
参考文献
段永侯等.2003.河北平原地下水资源与可持续利用.水文地质工程地质，30（1）：2～8
王桂玲等.2003.水文地质工程地质，17：63～66
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