水位警戒!地下水开采50多年,黄河难解“水荒”,华北有多缺水?

华北平原是中国的四大平原之一,同时也是人口分布最多的平原。在行政区划上,华北平原包含了北京、天津、河北所管辖的全部平原,还包括黄河以北的鲁北、豫北平原,共涉及21个市207个县(市),总面积多达30万平方公里。

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华北俯瞰

华北平原是由黄河、淮河以及海河三大水系冲积而成,因此也被称为黄淮海平原,自古就担负着“华北粮仓”的重任。但是从上世纪60年代开始,华北平原的水资源短缺现象开始显露出来,地下水连年超采,水位下降明显,严重影响了当地农业的可持续发展。

如今,华北平原的缺水问题已经受到了国家层面的高度关注,地下水水位也成为了“红线指标”。

首先,华北平原为什么会缺水?

华北平原属于黄河、海河以及滦河流域,土地平旷,河流众多,有永定河、潮白河、大清河、漳卫河、子牙河等近60条河流,地表径流相对丰富。表面上来看,华北地区似乎并不容易出现缺水危机。但事实上,该区域内除了黄河以外,大部分水系自2002年后经常出现断流现象,在旱季表现得尤为明显。

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那么问题来了,究竟是什么原因导致华北平原缺水的呢?

华北平原的缺水格局是由多种因素共同导致的,以下三点是主要原因:

华北平原位于欧亚大陆东岸的暖湿带,是典型的半干旱季风型气候区。该气候类型的特征是夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春旱秋涝容易频发。

据气象部门统计,华北平原的年均降雨量一般为500~600mm,但年均蒸发量却高达900~1400mm,而且气温越高、纬度越低,地表蒸发就越强烈。整体来看,华北平原的蒸发量大于降水量,不利于土地的水源涵养。

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黄河河床萎缩,水位下降

农业是“用水大户”,这一点在华北平原表现得尤为突出。尤其是在70年代之后,华北地区的降雨量呈减少趋势,气候干旱程度增加,但工农业的发展又在客观上增加了取水量,导致用水矛盾日益突出。沈彦俊等学者指出,华北地区每年农业的耗水量平均为870mm,但天然降雨量仅有500mm,另外的370mm都需要地下水来补足。

在70年代,华北地区的地下水开采量为157亿m³,80年代升高到210亿m³,2000年进一步升高到了227亿立方米。长期过量的开采,破坏了地下水的补给方式和更新模式,甚至还带来了次生危害,比如地面塌陷、土壤盐渍化、地面沉降等等。

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山东聊城农田传统漫灌

第三,人为活动导致地表水被拦截,从而减少了平原区的来水量。华北平原处于太行山山脉以东,燕山山脉以南,这些山区上游的来水直接影响到平原区的水况。

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华北密云水库

从60年代开始,上游山区相继修建了大量水库,自然水源因被水坝拦截而无法下泄,下游的平原河流经常陷入干涸状态。因此,地表水的人为拦蓄同样也是导致华北平原缺水的一个关键要素。

地下水超采50多年,到底有多严重?

地下水的开采程度主要通过地下水水位的变化来评判,而我国在上世纪50年代就已经开始对地下水水位进行监测了。其中,黄河流域、华北平原一带是从70年代才开始建立起区域性的监测网,各大站点记录了丰富的历史监测数据。

通过分析这些数据,专家学者普遍认为:华北平原的地下水水位和农业灌溉之间具有密切联系。从1970年到1993年,华北的地下水水位平均每年下降0.5~1米,超采现象已经持续了50多年。

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农业灌溉

据统计,华北平原用水总量中有69.81%都由地下水提供,而地下水中又有78.82%用于农业灌溉。以河北平原为例,其面积占到华北平原总面积的52%(行政区划面积),该区域用于农业灌溉的地下水所占比重更大,达到了惊人的83.72%。

而在其他部分地区,这一比例有过之而无不及。在河北衡水地区,90.2%的地下水都用于农业灌溉,邯郸则为86.73%,保定、石家庄以及唐山等地,相应比例也都超过了82%。

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华北春旱

更严重的是,地下水的常年超采带来了很多负面影响。

何庆成等专家早在2006年就指出,地下水严重超采已经使华北平原的天津、北京、衡水、沧州等地出现了地面沉降现象。在天津的滨海新区,地下水持续开采一年后,距离井口300米的范围内均属于剧烈沉降区,距离井口超过600米之后地表沉降才趋于平缓。

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黄河和沿岸平原

另外,由于华北平原和渤海相接,地下水过量开采有可能引起海水反向侵蚀,地下水咸化等严重后果,其危害不容忽视。

从黄河引水能“一劳永逸”吗?

很多网友可能会问了,既然华北平原缺水严重,那不妨大力兴建引水工程,从黄河干流引入水源,既能缓解地下水的开采压力,又能满足农业用水需求,岂不是一举两得?

事实上,黄河沿岸多个省份早有从黄河引水灌溉的传统,由此形成了大面积的引黄灌区。黄河下游的灌区横跨黄河、淮河、海河三大流域,总面积8.16万平方公里。在河南、山东两省,引黄灌区渠首工程共有137处,渠首总设计引水能力为3973m³/s。

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黄河沿岸黄灌区

但是,仅仅依赖黄河水还远远无法满足农业灌溉的需求——换言之,从黄河引水并不是解决华北“水危机”的万全之策。为了进一步缓解华北的“水荒”,我国在2002年正式批复建造“南水北调”工程,从长江下游的扬州、汉江中上游的丹江口水库分别修建引水渠道,直达天津、北京等缺水地区。

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南水北调中线工程

即便有了黄河引水工程以及“南水北调”工程,华北地区的缺水问题也依然存在。为此,长江水利委员会的专家组成员还曾提出过第三条引水方案:从三峡水库引水。

对此,专家们也给出了解释:从90年代以后,丹江口水库上游来水量减少,年均径流量比之前减少了100多亿立方米,已经无法满足汉江中下游的用水需求。据估算,汉江中下游沿岸平原大约需要240亿立方米的用水量,如果再算上北上的调水消耗,丹江口水库显然会面临巨大的压力。

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丹江口水库泄洪排水

至于加大黄河的引水量,则更加不切实际。因为黄河流域本身就缺水严重,上游的宁夏、陕西、山西等省区也都有很大的引水需求,再考虑到黄河水位下降所引发的生态影响,盲目引水显然不是理智之举。

总结

华北平原地下水常年处于超采状态,农业用水的矛盾越来越明显。随着北京、天津及周边地区城镇人口增加,将来的用水需求还会越来越大,现有的黄河引水以及“南北水调”都很难从根本上解决缺水问题。

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黄河进入旱季,济南段水位下降

农业是最大的水源支出项,问题的关键或许就在于改变传统的灌溉方式,发展节水农业。研究人员估算,如果华北地区能够普及节水灌溉模式,那么农业耗水量至少将减少22%左右,这对整个区域的生态用水、生活用水都将产生巨大影响。

推广节水灌溉真的能解决华北地区的用水矛盾吗?欢迎在评论区留下观点!

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页面更新:2024-04-23

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