南水北调受水区地下水资源风险分析及综合管理研究—以天津市为例

Due to over exploitation of groundwater in the South-to-North Water Benefited Areas, a series of hydrogeology and ecological environment problems are caused. With the South-to-North Water Diversion Project supplying water, the condition of groundwater in benefited areas will be changed. This project took Tianjin city as the study area, screened out the risk factors of groundwater development and utilization and built the risk evaluation system of the functional zoning in the scope of water supply, based on the division result of groundwater functional zoning, combining the scope of water supply in the South-to-North Water Benefited Areas. Through the water source change of South-to-North Water Diversion Project and groundwater exploitation control in the groundwater risk areas, the risk of groundwater development and utilization was reduced. This project analyzed the effect of water source change on groundwater risk quantitatively by the built hydrogeology model, and decided the reasonable groundwater control schemes through adjusting the factors of medium and short period, especially the way of groundwater development and utilization. The strict groundwater management was the key of groundwater control. Based on the groundwater key control level of different schemes determined by the hydrogeology model, combining with the data of the groundwater observation wells, the double control management of groundwater quantity and level would be implemented, and its effectiveness would be ensured by performance appraisal. The implementation of this project could provide technical support for integrated management of groundwater.

南水北调受水区地下水长期大面积超采，水文地质和生态环境问题突出，随着南水北调工程建设通水，将对受水区地下水改善带来契机。本项目以天津市为研究区，根据天津市地下水功能区划成果，结合南水北调受水区供水范围，辨析出供水范围内功能区地下水开发利用的风险因子，构建地下水功能区风险评价体系，评估出地下水开发利用风险。地下水风险区域通过南水北调水源转换，实施地下水压采，达到降低地下水开发利用风险的目的。利用构建的地下水水文地质模型，定量分析南水北调水源转换对地下水风险影响大小，通过调控中短时段因子，尤其调整地下水资源开发利用方式，获得适宜的地下水调控方案。地下水调控的落实，必须有严格的地下水管理，将地下水调控方案通过水文地质模型确定出地下水关键控制水位，结合地下水观测井，实现对地下水水量水位双控管理，并采用绩效考核保证管理的有效实施。本项目的实施可为地下水综合管理提供有效的技术支持。

由于地表水资源的匮乏，地下水往往处于超采状况。据统计，全国共有 27 个省级行政区发生地下水超采，年超采地下水 117 亿立方米，特别是华北平原超采更为严重。为了解决北方缺水问题，我国实施南水北调工程。而南水北调受水区大都处于地下水长期超采区，水文地质和生态环境问题突出，随着南水北调工程建设通水，将对受水区地下水改善带来契机。本项目以天津市为研究区，根据天津市地下水功能区划成果，结合南水北调受水区供水范围，辨析出供水范围内地下水功能区开发利用的风险因子，分别构建浅层和深层地下水功能区风险评价体系，考虑风险评估的不确定性，动态评估出地下水开发利用风险范围。地下水风险区域通过南水北调水源转换，实施地下水压采，达到降低地下水开发利用风险的目的。利用构建的地下水水文地质模型，定量分析南水北调水源转换对地下水风险影响大小，通过调控中短时段因子，尤其通过调整地下水资源开发利用方式，获得适宜的地下水调控方案。地下水调控的落实，必须有严格的地下水管理，将地下水调控方案通过水文地质模型确定出地下水关键控制水位，结合地下水观测井，实现对地下水水量水位双控管理。通过本项目研究，诊断出天津市地下水主要风险因子，依据这些主要风险因子提出具有针对性的调控方案和措施，对于地下水超采区，通过调整地下水开采总量、开采层位和开采布局可以有效的恢复地下水环境。结合当地水文地质资料，本项目构建的精细化地下水水文地质模型具有较高的模拟精度，可为方案实施效果的评价提供可靠保障。依据地下水管理模式的滞后性，集合地下水水位实时观测网，可实现地下水实时动态监测和动态调整各个行业地下水开采量，弥补了地下水长期以来以开采量单一指标管控带来的管理缺陷，并解决了农业等非计量用水户用水量管理问题。本项目的实施可为地下水超采区水源转换、地下水环境的恢复以及地下水综合调控和管理提供有效的技术支持，具有较好的推广应用价值。