地下水位回升至20年來最高，北京“解渴”后的“冷思考”

地下水位回升至20年來最高，北京“解渴”有利于河湖生態(tài)進一步改善，生物多樣性進一步豐富。但也需要適當?shù)摹袄渌伎肌?gt;>>

撰文/記者 趙天宇 編輯/劉昭

新媒體編輯/李云鳳

水少，是北京長期面對的市情水情。近年來，在不斷推動河湖生態(tài)復蘇下，地下水位實現(xiàn)連續(xù)6年持續(xù)回升，2021年北京平原地區(qū)地下水平均埋深16.39米，比2001年高了整整16.42米，成為近20年來地下水位最高的年份，超采區(qū)面積比2015年最嚴重時減少82%。

地下水與城市生產(chǎn)生活息息相關(guān)，地下水位回升，有利于北京河湖生態(tài)進一步改善，生物多樣性進一步豐富。不過欣喜之余，我們?nèi)孕璞３智逍?，北京依然處于嚴重缺水城市范疇，地下水位上升在緩解用水壓力、改善生態(tài)環(huán)境的同時，也可能給建筑、農(nóng)業(yè)等帶來未知影響。

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下降與超采，可能形成“地下水漏斗”

什么是“地下水位”？從地面至地下的巖層剖面，上面部分是地表水向下滲漏的部分，稱為包氣帶；下面部分的巖層孔隙中若均被水填滿，就稱為飽和層。在包氣帶和飽和層之間的界面，就稱為地下水面，地下水位指的是地下水面相對于基準面的高度。地下水埋深是指地下水面到地表的距離。

北京師范大學水科學研究院副院長丁愛中告訴記者，地下水相對來說可分為淺層地下水和深層地下水兩種，目前北京城市飲用水水源抽取的主要是深層地下水。

地下水位不是一成不變的，它受到季節(jié)、抽水量和氣候因素的影響。雨季補給量大，地下水位就會上升，到了干旱季節(jié)又會下降。如果抽水量大于補水量，也會造成地下水位持續(xù)下降；如果地下水開采量超過該地區(qū)地下水容許開采量，就稱為地下水超采。

地下水超采，真實后果可能比想象中的更嚴重。水位下降到平均水位以下，再繼續(xù)開采，容易形成大面積地下水下降漏斗，導致地面塌陷、沉降、地裂等地質(zhì)災害，以及地下水質(zhì)惡化、水源枯竭等環(huán)境問題。

一些生態(tài)和工程學家認為，過量開采地下水造成的地質(zhì)構(gòu)造改變，是墨西哥城1985年大地震的最主要誘因：90秒鐘的時間內(nèi)，地震造成市中心30%的建筑物被毀，7000多人被奪去了性命。

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南水“給人解渴”，間接促進地下水位回升

丁愛中介紹說，北京的平原地區(qū)是潮白河和永定河的沖擊平原，從“海淀”“洼里”“麗澤”這樣的地名可知，歷史上北京水資源是非常豐富的。但上世紀80年代以來，隨著城市的發(fā)展和人口的激增，北京地下水位也因為超采而呈現(xiàn)加速下降的趨勢。

數(shù)據(jù)顯示，1980年北京地下水平均埋深為7.24米（距地面），隨后開始以每年0.29米的速度下降，從1999年開始，由于氣候因素和經(jīng)濟社會快速發(fā)展對水資源需求逐步增加，地下水位開始以每年1米的速度加速下降。

記者整理公開報道的資料后發(fā)現(xiàn)，1999年，北京地下水位埋深為12米，2001年時曾急劇下降到32.81米，2015年時略有回升，但仍然只有25.75米。

丁愛中說，為避免出現(xiàn)巨量面積超采漏斗，北京曾經(jīng)“八方找水”，在平谷、懷柔、房山、昌平建立了4個地下應急水源地，并在2003年左右先后啟用，但依然沒能阻止地下水位16年連續(xù)下降現(xiàn)象。這一狀況直到2014年年底“南水進京”以后才有所好轉(zhuǎn)。

“之所以說南水北調(diào)有利于地下水位上升，并不是說南水北調(diào)的水直接回灌到了地下，而是說南水北調(diào)水補充了城市供水，地下水的開采大幅減少，一些自備井也棄用了，因而間接地促進了地下水位的回升?！倍壑薪忉?。

除了南水北調(diào)以外，生態(tài)補水也給北京地下水位回升帶來了積極的影響。有“北京母親河”之稱的永定河，2021年在上游山西、河北等省份的通力協(xié)作下，實現(xiàn)了全流域通水；在潮白河流域的補水，也讓斷流22年的潮白河干流實現(xiàn)全線貫通，北京東北部地區(qū)的地下水源得到了一次“暢快淋漓”的補給。

丁愛中解釋，經(jīng)過生態(tài)補水以后的河流水量多了，河水就會向下滲，能夠起到補充地下水的作用，這些措施能促進密云、懷柔等水源地、永定河流域等嚴重超采區(qū)的水源涵養(yǎng)和修復。

不過“緩解不等于恢復”—南水北調(diào)和生態(tài)補水盡量有效提升了地下水水位，可北京目前人均水資源量也僅有150立方米，比國際公認的極度缺水警戒線低了350立方米，仍然屬于“極度缺水城市”。

“16.39米的地下水位，還沒能恢復到上世紀80年代的水平，北京南部和東部一些地區(qū)至今仍然在使用自采水，地下超采的壓力依然存在，這說明未來很長一段時間，北京市的重點工作仍然是限制地下水超采，以及做好再生水的循環(huán)利用?！倍壑姓f。

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地下水位過高，或影響建筑糧食安全

在北京地下水位連年回升的同時，學界的另一種觀點也開始引起社會重視，雖然這并非所謂最新研究成果—地下水位并非越高越好，而應根據(jù)各地實際情況，維持在一個合理范圍內(nèi)。地下水位過高，同樣可能給生產(chǎn)生活帶來不可預估的負面影響。

丁愛中對這種說法表示認同，他告訴記者，就城市而言，水位過高的確容易威脅到城市地下交通和城市建筑安全。上海曾在上世紀50年代被蘇聯(lián)專家“斷言”無法修建地鐵，原因之一就是地下水位過高，而當時的建筑水平無法平衡這種矛盾。

“我們都知道建筑物需要打地基，地基深了進到地下水面，就需要排水，隧道也是一樣的道理，如果滲水就有很嚴重的安全風險?！倍壑姓劦?，北京地下水位過去一直比較低，地基和隧道也是依照這個標準來修建的?，F(xiàn)在地下水位回升，如果持續(xù)上漲，對地下管線、地下人防工程、地下基建造成的損害是顯而易見的。

事實上，隨著近年來水生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善，一些地下水位上升的城市已經(jīng)出現(xiàn)了“奇怪的現(xiàn)象”。去年夏天，河北邢臺多地就出現(xiàn)了泉眼復涌、機井冒水，甚至有部分小區(qū)地下車庫出現(xiàn)了涌水的現(xiàn)象。專家研判分析后認為，這與地下水位回升有密切的關(guān)系。

城市建筑之外，地下水位持續(xù)上漲也會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生危害，甚至會造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的殺手——土壤鹽堿化。

在我國北方地區(qū)，因為持續(xù)日照時間長，相對濕度低，地下水位如過高浸漫到地表，和土地“混合”后經(jīng)過光照水分蒸發(fā)，留下的就是鹽漬，長此以往就造成了土壤鹽堿化，形成了鹽堿地。

土壤鹽堿化對糧食作物產(chǎn)量影響較大：世界上四大文明之一的兩河文明，據(jù)考證滅亡的主要原因就是土壤次生鹽堿化，進而導致糧食產(chǎn)量大幅減產(chǎn)。我國寧夏平原雖然號稱“塞上江南”，但引黃灌區(qū)三分之一的土壤，都存在不同程度的土壤鹽堿化問題。

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避免“一刀切”，地下水位也需“雙控”

同為特大城市的倫敦，或是研究城市地下水管理政策的“典型案例”——倫敦過去曾因為大量開采地下水，導致城市地下水位下降了100多米。為了避免水生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，倫敦在一段時間內(nèi)關(guān)閉了所有城市地下水開采井，結(jié)果又導致水位大幅回升，地下水甚至涌進地鐵隧道，造成了地下洪水。

這讓當?shù)卣黄瘸雠_相關(guān)法律法規(guī)，對每年開采地下水最低值進行規(guī)定，主動把地下水“采出來”，以阻止地下水位上漲之勢。

北京在上世紀70年代初，地下水位也一度很高，郊區(qū)甚至出現(xiàn)了鹽堿地現(xiàn)象。為了讓地下水位下降，保證糧食種植安全，開始大規(guī)模打井抽水，才讓地下水位有了下降趨勢。

由此可見，合理的地下水位，是有上下限變化閾值區(qū)間的。丁愛中建議，地方管理部門應當加強監(jiān)測水平，要做好“雙控”工作，既控制地下水取水總量，保持在合理開采范圍內(nèi)，也要把地下水水位控制在合理范圍內(nèi)，避免在生態(tài)環(huán)境保護的大方向下，盲目追求地下水位上升，而忽視負面影響的“一刀切”管理模式。

那么，當下北京地下水位的上漲，是否會給城市生產(chǎn)生活帶來新的影響？科學研究認為，對于北京的地質(zhì)特點來說，地下水埋深在8米至10米較為合理，顯然這與北京2021年16.39米的水位還有一定的差值。

丁愛中也給普通公眾吃了一顆定心丸，工程設(shè)計和施工中，建筑物地下工程的防水等級和抗浮能力都有相關(guān)要求，只要是按規(guī)范設(shè)計和施工的工程，建筑物的安全是有保障的。“就北京而言，短期內(nèi)不會對建筑物安全產(chǎn)生太大影響，更應該關(guān)注的是長期影響?！薄?/p>

出品：科普中央廚房

監(jiān)制：北京科技報 | 北科傳媒

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