专访地下水专业教授|华北地下水超采亟待控制

第一，减少冬小麦种植面积，让耕地在冬天休耕。这是最有效的措施，因为冬小麦的种植期降雨稀少，这就不可避免的需要使用地下水来灌溉，而休耕可以有效杜绝地下水的开采。

第二，可以通过滴灌节水措施减少灌溉用水。过去50年以来，华北平原的农民在灌溉节水方面成就可观，但还存在节水潜力。通过运用一些经济刺激，如合理地征收水费，我们可以进一步地强化农民的节水意识。

第三，引入更多的地表水。比如利用南水北调工程或从黄河引水。

第四，进行地下水人工补给。在非灌溉期，河流的上游来水可以引至入渗坑塘和沟渠，让其渗入地下水体。总而言之，解决地下水超采问题没有万灵药，需要联合运用各种措施。解决地下水的超采问题将是一个需要持续十余年的痛苦过程。

更加复杂的情况是地下水含水层有两层，即深层和浅层。深层地下水的补给极少且很难恢复，必须立即停止用于灌溉的开采。深层地下水的水质很好，可以允许用做饮用水的水源。相对的，浅层地下水则不适合饮用。一些地方浅层水的含盐量过高以至于无法用于灌溉，导致这些地方的农民目前不得不使用深层水稀释过咸的浅层水。这些群体应该获得地表水的优先使用权。

近年来，降雨量的增加有助于减缓地下水水位的下降。2016年降雨量非常大，水位甚至会因此升高。但我们不能因为2016年的好形势而盲目乐观。未来还会经历下一次的干旱期，那时地下水水位会再次下降。

实际上，地下水资源使用的最优方案是使地下水水位的上下波动保持在某个可接受的范围内。地下水资源相当于一个地下水库，它应该在枯水年发挥作用，而在平水年和丰水年休养恢复。如此一来，地下水资源可以作为一个保障机制来防止干旱期的粮食减产，就好像银行账户里的存款可以让我们应对日常生活中的意外。

馆陶县地下水超采研究采用了哪些方法?

■用模型分析超采情况，监测开采量，建立地下水观测点。

中国环境报：中国和瑞士两国在位于华北平原的馆陶县开展了地下水超采相关研究项目，请您谈谈项目具体开展了哪些工作?发现了哪些问题?

金士博：我们的项目是中国水利部和瑞士发展合作署的合作项目。在这个项目中，研究位于华北平原的馆陶县地下水超采问题，并提出了控制超采的方法。

一是利用地下水模型分析馆陶地下水的过度开采情况。我们发现，过去10年的开采量较上世纪80年代相对减少，每年灌溉用水需求量约为7000万立方米。而补给量与开采量之差，即超采量的多年平均值约为每年1000万立方米。我们认为，这个差距可以在10年内消除。可以想象，地表水的水库很容易控制，一个人就可以打开或关闭闸门，而地下水这个水库则受制于成千上万的农用开采井。如果要停止过度开采，就必须采取有效的措施控制这些井的使用。

为此，我们为农民提供节约用水的经济刺激。我们建议通过机电井的用电量配额来控制灌溉水的使用。农民的灌溉水权被转换成一定量的用电定额，如果用电量超过了这个定额，那超出部分的用水将收取水费，并与电费一起支付。最近馆陶县提出每立方米超额用水收取0.1元水费，这个标准还比较低，但它仍可以起到增强节水意识的作用。今后在适当的时间还可以提高这个标准，进一步鼓励农民节水，实现减少开采的目标。

二是用经济有效的方法监测开采量。常用的方法是为每一眼井安装流量计，但在实践中发现这种方法成本高且不易维护。我们提出的方法是在提供灌溉用电的变压器上安装智能电表，通过跟踪用电量的方式间接监测开采量。这既降低了安装和维护成本，又能够了解农民的实时用水情况。目前我们已经在100台变压器上安装了智能电表。另一方面，我们与河北工程大学的学生一起进行了上百次的抽水试验，定量地建立起各个开采井的用水量与用电量的关系。

此外，还建立了地下水观测点来自动记录水位的变化。进行了入渗试验，确定了地表水在入渗坑塘的下渗能力，并评估了用非灌溉期的地表水人工补给地下水的效果。最终获得的所有信息都将被输入到地下水模型，预测未来地下水水位的实时变化。通过各种措施的联合运用，我们提出最有效的方案来减少地下水补给量与开采量的差距。方案的最终成效将首先体现在监测的变压器供电量的减少，然后反映在地下水水位的变化上。我们还设计了一个地下水用水游戏，帮助农民提高对水资源短缺的认识，培养水资源可持续利用的观念。