南水北调 生态补水“增高”北京地下水
2022-12-07 09:57 [水土治理] 来源于：新京报 作者：冯雨昕
导读：11月16日，最后一仓水泥浇筑完毕，北京市团城湖至第九水厂输水工程二期输水隧洞主体结构全部完工。据北京市水务局消息，这标志着北京市南水北调地下供水闭环成功，其将在北京市内形成沿北五环、东五环、南五环及西四环的全长约107公里的全封闭地下输水环路。
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11月16日，最后一仓水泥浇筑完毕，北京市团城湖至第九水厂输水工程二期输水隧洞主体结构全部完工。据北京市水务局消息，这标志着北京市南水北调地下供水闭环成功，其将在北京市内形成沿北五环、东五环、南五环及西四环的全长约107公里的全封闭地下输水环路。
2022年9月，密云水库开始向潮白河生态补水。王奇 摄
在南水北调地下供水闭环成功背后，是北京市地下水位持续多年的回升。在人们记忆中，北京曾有一段地下水极度匮乏的时期。因人口、工业发展及连年干旱，北京自上世纪八十年代起经历了地下水水位缓慢下降期、急剧下降期，平原地区地下水平均埋深最低时跌到25.75米。
2014年年底，南水北调工程启动，“南水”引入北京；2015年，北京市地下水正式进入“止跌回升期”。随后几年，在“南水”以及近年降水增多情况下，北京市水务部门启动地下水超采治理，并对永定河、潮白河进行生态补水。
数据统计，2022年11月末，北京市地下水平均埋深为16.04米，接近2001年的埋深水平；与2015年同期对比，平均回升9.71米，地下水储量增加49.7亿立方米。
北京的地下水正在回归。
消失的水
1994年夏天，在北京市顺义区北小营镇西府村，白国营最后一次下到村前的箭杆河里摸鱼。那条河曾水质清澈，水产丰富，白国营在里面摸出过马口鱼、鲫鱼、黄骨鱼等。现是北京市水文总站地下水科科长的他清楚地记得，上世纪七十年代，河流有二十余米宽；约莫从上世纪八十年代起，河水逐渐变窄、变浅，直到上世纪九十年代中期，河流彻底干涸。
1986年，郭希良刚进入潮白河管理站工作时，这条北京市第二大河流、“顺义的母亲河”还是水草丰茂。从上世纪九十年代起，潮白河水流量逐年减少，一直到1999年，牛栏山橡胶坝以北的潮白河河道完全干涸。
尔后的场景被郭希良称为“火星之域”：除了夏天长出少许青草外，潮白河的河道裸露着，一刮大风就黄沙漫天；许多发烧友来此地玩越野摩托，在黄褐色的河床上留下了多条轮胎印；有人在河床放羊、放牛；甚至有剧组在附近取景，拍摄沙漠的戏份。
“难得下大雨，河道积一些水，但很快就蒸发掉，或是渗到地下去——地下太干了。”郭希良说，这是地下水匮乏的直接表现。
在农村地区，这种匮乏与人们的生活有着更强的关联。
多位北京顺义区的居民表示，上世纪七十年代，顺义地区的农村依靠着两米深的井吃水；到上世纪八十年代，这种浅井没有水了，需将一根铁管砸进地下深约15米处，才能用压水机压出水来；再往后，压水机也力所不逮了，村里施行集中供水，往地下打一百米左右才能稳定供水。庄稼的长势也越来越差，发黄、打蔫儿，植物根系从地下汲取的水分不够，村民们不得不增加人工灌溉，挑水、建渠，农业成本上升。
上世纪九十年代末期，北京门头沟区斜河涧村民王鹏发现，紧随着不远处的永定河断流于1996年，村里的几眼泉水相继干涸了。斜河涧村位于妙峰山脚下，曾经地下暗流极多，在村里有四五处涌出点。斜河涧村的祖辈做饭、饮用、盥洗等，全靠村里的泉水。这种世代相传的生活习惯终结在21世纪到来前，斜河涧村也不得不打下百米深机井为村民们供水。
根据北京市水文总站提供的数据，1980年，北京市平原区地下水平均埋深约在7米；1990年，该埋深数据下降至10米出头；到1999年，该埋深数据下降至15米左右。随后的16年间，北京市平原区地下水埋深经历了急剧下降期，年均下降0.82米，并于2015年达到25.75米。
地下水匮乏的背后，是整个北京市的水资源短缺问题。“水资源的循环是环环相扣的。”水文总站的有关专家介绍，“大气降水到地面以后，一部分雨水形成了地表水，一部分雨水渗入地下变为地下水。地表水或蒸发或入海，地下水则沿着地下路径入海；江河湖海的水面蒸发，水又跑到天上去了——这循环之中的一环或者多环出了问题，就是区域性的水资源出了问题。”
严重的水危机
北京曾是水资源丰富的水乡之地。有关资料显示，自元代起，北京内外城由水网连接，潮白河、通惠河等都可通船；北京城内及近郊有南淀、北淀、方淀、三角淀等大小九十九淀，今天的海淀区在元朝初年甚至还是一片沼泽地。永定河和潮白河两大河流更催生了两大地下水溢出带，涌出泉水无数，使北京一度到了“掘地成泉”的程度。
“从气候上讲，北京属于半湿润地区，随着城市化进程加快，人口高度集中，它自身的水资源是供不应求的。”清华大学水利系龙笛教授分析。据中国科学院生态环境研究中心何永等人发表的论文，1949年，北京市常住人口420.1万，城市总用水量10.67百万立方米；1980年，北京市常住人口904.3万，城市总用水量763.42百万立方米——为供应千万人口吃饭、喝水、洗漱、生产，31年间，北京市城市总用水量增长率达7054.83%。
人口与工业增长的同时，雨水少了。根据北京市水文总站数据，1999年至2007年，北京经历了新中国成立后最为严重的干旱期，年均降水量比常态少了近两成；1999年，北京市的年均降水量仅为321.7毫米，同年，上海年均降水量为1420毫米，广州年均降水量为1577.2毫米。
为此，北京的用水一度到了极其紧张的地步。统计显示，至2014年当年，北京人均水资源量仅有94立方米左右，为全国平均水平的1/20，远低于国际公认的500立方米极度缺水警戒线。
为了满足居民日益增长的用水需求，保证居民的日常生活不受影响，北京市不得不于1999年左右开始大规模超采地下水。
“什么是超采？简单说，降雨少，补水少，但我们开采得却多了，地下水的排大于补，就是超采。”北京市水科院专家杨勇说，1999年后，北京市各区县启用大量居民自备井，且各自来水厂以地下水为水源，怀柔、平谷、昌平、房山更是启用四个地下应急水源地，不间断汲取地下水；至南水北调开始以前，为满足每年30余亿立方米的生活生产用水总量，北京市年均开采地下水近23.6亿立方米。也是在此期间，北京市平原区地下水埋深下降近11.5米；最高峰时，地下水超采面积有6900平方公里，严重超采区有3422平方公里。
地下水超采区有天然的致命危害——随着地下水水位不断下降，土壤如被挤出水分的海绵一般收缩，导致地表塌陷下降。“这种非均匀沉降，会导致公路、桥梁的形变、位移甚至断裂，在沿海区域，还会出现海水倒灌的现象，对周遭生态系统造成严重破坏。”龙笛介绍。
2016年，时任首都师范大学副教授陈蜜等学者发表论文指出，由于过度开采地下水，北京部分地区地面沉降日益加剧，其中最大的沉降点位于北京东部地区，2003年至2011年，该地的沉降速率超过了10厘米每年。有统计显示，2000年至2014年，北京市的自来水管道破裂事故有30%以上是由地基沉降引起。
在龙笛的研究与观察中，地下水超采并非北京一家之症。
“华北的邯郸、邢台、石家庄、天津等城市，国际上墨西哥城、墨尔本、雅加达、金奈、圣保罗、美国加州中央山谷等，都有严重的地下水下降危机。”他说，“考虑到天然条件和人口密集程度，这是一种严重的城市病，需要系统治理才能够解决。”
开源节流与“以水治水”
所幸的是，北京地下水的危机，从降水增多后开始放缓。
据北京市水文总站数据，2008年至2021年的14年中，北京市有8年的年降水量达到或是超过多年平均降水量，甚至于2021年达到了924毫米，比北京市多年平均降水量的1.5倍还多，更是北京1999年降水量的接近三倍。在一张地下水埋深与年降水量的对比图中，两者呈明显的正向关系。
龙笛在2020年发表的一篇论文中指出，相对于1999-2007持续干旱时段，自2008年以来的降水增加对地下水储量恢复的贡献为30%。
据龙笛估算，截至11月初，北京市2022年的年降水量约在450毫米，与去年同期相比减少了一半，“可以说是一个少雨、偏干旱的年份。”而目前北京平原区地下水埋深约为16.3米，较去年同期回升了0.85米——在少雨年份，这样不降反升的数据是很可观的。“这说明，除了难以琢磨的气候之外，水利工程的作用也是非常大的。”
2014年12月，南水北调中线工程正式通水，长江水从横跨湖北、河南两省的丹江口水库奔走1267公里，通过明渠、渡槽、暗涵、管涵、隧洞、倒虹吸等方式为北京市年均输水10亿立方米。此后，自2015年起，北京市地下水资源进入“止跌回升期”。
资料显示，南水进京后，结合南干渠工程、大宁调蓄水库、团城湖调节池及各水厂输水工程，直接供水覆盖面积达3247平方公里。
“南水一下替代了地下水，成了北京市的主力水源了，北京居民的生活用水有70%是南水。”北京市水资源调度管理事务中心副主任王俊文说，输水至今，南水已为北京增加水资源超80亿立方米，比两个密云水库的水量还多。
开源之后，节流也被提上日程。2015年起，北京市水科院开展地下水超采治理工作，“对地下水控、管、节、调、换、补。”杨勇介绍，比较典型的措施是，在南水北调带来富裕水资源的基础上，将北京13家自来水厂的水源从地下转为地表；同时，大规模地展开自备井置换工作，截至目前，全北京已有1200多个单位的自备井的用水需求被市政自来水替换。
同时，农业灌溉效率提升和用水量下降。“采用更先进的灌溉技术，比如喷灌、滴灌等；鼓励调整作物的种植结构等降低了农业用水量。”龙笛介绍，北京市农业用水从2003年的14亿立方米下降到2018年的不到5亿立方米。据悉，2015年，北京市地下水开采量约为18亿立方米，低于此前的年均25亿立方米；到2020年，这个数据已经下降至13.5亿立方米。
开源、节流的同时，“以水治水”的生态补水方案被提上了台面。
生态补水，即通过向河道输水，改善河流生态环境，回补沿河地下水。仰仗于密云水库、官厅水库的功能，就好比家中有一口水缸，用之不竭时将水存下，待到缺水的时候，再引水出来用。而经过生态补水以后的河流水量多了，河水就会向下渗，能够起到补充地下水的作用，这些措施能促进密云、怀柔等水源地、永定河流域等严重超采区的水源涵养和修复。
“每年年底，北京市水资源调度管理事务中心会对来年全市水资源做配置计划，何时补水，补多少水。比方说，与水文总站合作，预测来年官厅水库降雨多少，水位多少，可以放多少水。”王俊文说。
2019年，永定河首次进行试验性生态补水，黄河万家寨、册田和友谊等水库向官厅水库调水2.7亿立方米，尔后，官厅水库以最大40立方米每秒流量向下游补水2.3亿立方米。2020年春季，官厅水库以最大100立方米每秒流量向下游补水1.66亿立方米，最终在水库以下形成248公里连续水路，北京境内的永定河在断流25年后终于再次全线贯通。
潮白河的生态补水则启动于2021年4月30日。郭希良见证了这一开端：当天早上八点整，密云水库潮河输水洞以每秒10.2立方米流量放水出库；十点整，白河输水洞以每秒10立方米的流量放水出库。三十天后的5月29日，在累计补水2.2亿立方米后，补水水头到达潮白河白庙橡胶坝下，与下游有水河道汇合，这意味着，时隔22年后，潮白河北京段首次全线水流贯通。
潮白河补水期间，郭希良追随着水流的路径，只见到水头像小蛇一样向前蜿蜒，行动极慢——如同久旱逢甘霖，他发现潮白河的河床“好渴，好渴”，大部分的水流来不及往下游去，就渗入了黄褐色的河床中。
地下水回来了
门头沟斜河涧村民王鹏记得，2020年夏季的一场大雨后，村民们忽然奔走相告，“村里一溜三个泉水又出来了。”此前，这些泉眼已干涸二十余年。
据门头沟水务局数据，自2019年永定河实施生态补水后，门头沟区存在30余眼断流后复涌或流量明显增大的泉眼。而据北京市水务局数据，从2021年至今，北京地区共有81处泉眼复涌。
在北京东部的顺义区，牛栏山橡胶坝以北的潮白河段水流潺潺；位于潮白河右堤的潮白河供水所的职工们通过观测惊喜地发现，潮白河沿岸的地下水埋深恢复到最浅处地下5米；这个数据一度深达地下45米。
白国营说，截至2022年11月末，北京市地下水平均埋深为16.04米，接近2001年的埋深水平；与2015年同期对比，平均回升9.71米，地下水储量增加49.7亿立方米。
“如果2019-2030年的地下水开采量减少到每年15亿立方米，且多年平均降水量在2008-2018年平均水平（偏湿，每年580毫米），北京地下水储量有可能在2030年恢复至上世纪九十年代的水平，即地下水埋深约10米。”龙笛在论文中推测。
这当然是一个可喜的推测，但水文专家们也有别的考虑：随着地下水的逐渐回升，各地区地下水位可恢复阈值应当被确立。
“埋深太浅了也不好，极端一点说，可能会泡着房子的地基，或是地下车库、地下垃圾掩埋场，造成地下水污染。”一位不具名的专家表示，若地下水埋深回升到两米左右，则有可能将土壤中的盐分携带提升至地表附近，“太阳一晒，水分蒸发了，只留下盐分，农民的土地就盐碱化了。”
为此，水文总站正与北京市多部门合作建立全市地下水监测信息共享机制，每日监控记录地下水埋深，并每月一次与其他单位共享、分析数据。另外，结合地形、地貌等因素，北京市平原区地下水位可恢复阈值也被确立下来。
“综合地基防水问题，地下水埋深应该控制在10至15米；从地下水水质来看，埋深应该控制在10米左右；从防控盐碱化的角度考虑，北京市平原区的地下水埋深应该控制在3米左右。结合目前的北京市地下水水位来看，水位回升的空间还是很大的。”白国营说。
直到今天，位于北小营镇、陪伴他成长的那条河流仍然没有复流。不过，不远处的潮白河岸边，原有的数个平均深度40米的砂石坑，逐渐被渗出的水灌满了，形成了600多亩的水面，俨然是几片小湖。连带着潮白河两岸绿意盎然，鲫鱼、桂鱼、马口鱼，还有白鹭、白骨顶鸡等也都回来了。
现在，郭希良再去潮白河边散步，恍惚觉得“像在江南”。这片他曾形容为“火星之域”的地方，重新生出了绿洲。
（编辑：韩语） |
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