21世纪初期中国地下水资源开发利用现状

20世纪80年代中期，全球地下水开采量约5500亿m3/a，其中美国、中国、日本、澳大利亚分别为1135亿m3/a、760亿m3/a、138亿m3/a和27亿m3/a，各国的开采量相差很大（见表1-1）。20世纪末期，全球地下水开采量已经超过7500亿m3/a，近十几年中，全球地下水开采量以印度和中国增长量最大。同时，各国开采地下水的主要用途也不相同，如美国、中国、印度、巴基斯坦用于灌溉的地下水量约占地下水总开采量的一半以上；而日本、独联体、欧共体各国地下水主要用于城乡居民供水。

表1-1　世界各国地下水开采量分级（1985年）

地下水过量开采已在全球范围内产生了含水层疏干、地面沉降、海水入侵、地下水污染等环境问题。同时，在排水不足的地区又造成土壤的次生盐碱化等问题。现将世界主要国家地下水开发利用现状及存在的问题概述如下。

美国地下水开发利用历史较长，早在19世纪后期，加利福尼亚州中央谷地、芝加哥、南达科他州等地已开采地下水，主要用于农业灌溉和生活用水。其中，加利福尼亚州中央谷地地下水开采强度达47万m3/（km2·a），地下水水位累计下降了近80 m，累计地面沉降量最大可达8.8 m（1940～1970年间）。20世纪60年代末期，开始从加利福尼亚州北部引地表水，减少地下水开采量，以缓解地面沉降的发展。地下水的开发还引起了海水入侵、地下水污染、地表径流减少等问题。1985年，美国地下水开采量为1013亿m3/a，占全国淡水利用量的21.7%。市政公共供水中地下水占40.1%，农业用水中占34.4%，饮用地下水源的人口占53%，工矿自备水源中地下水占17.3%。美国以中西部高平原区地下水开采量为最大。年开采量超过年补给量，地下水水位持续下降，潜水含水层部分被疏干，含水层厚度减少超过10%的地区已达高平原含水层分布面积的1/4。过量开采地下水，导致地下水水位持续下降，水井出水量衰减，水泵扬程加大，随之抽水成本也相应增加。

西亚和南亚的地下水超采问题则更为突出。例如，也门地下水开采所产生的问题已严重影响到当地人民的日常生活。在也门的高平原区，地下水开采量已超过补给量的400%。目前，也门可能是世界上全国范围内地下水开采量超过补给量的惟一一个国家。近年来，西亚、西北亚次大陆和巴基斯坦灌溉井的数量每年增加100万眼，在较大范围内出现了地下水开采量超过其年补给量的问题，且超采面积在逐年增加，发展速度很快。古代印度就有利用大口浅井汲取地下水的历史，20世纪30年代，在恒河平原开始打深度百米以内的管井取水灌溉。其地下水开采量中90%以上用于农业灌溉，用于居民供水和工业供水的量不足地下水开采量的10%。印度多年平均可恢复地下水资源为4500亿m3/a，目前年抽水量1350亿m3/a，已利用30%左右。由于地下水开采的地区分布不平衡，有些地区地下水尚有进一步扩大开采的潜力，而另一些地区地下水已经出现了大面积超采。印度的旁遮普邦、哈里亚纳邦、西拉贾斯坦邦，其主要问题是地下水的盐度增加；古吉拉特邦北部和拉贾斯坦邦南部，地下水已被氯化物污染；印度南部的基岩山区，单井出水量在减少，随着井深的加大，地下水的开发费用也在增加。在孟加拉国西部，地下水已遭受砷污染，在沿海地区，为了灌溉而强烈开采地下水，使得该地区的含水层发生海水入侵。这些问题不仅要影响到该地区不断增长的人口对水资源的需求，而且将制约该区经济的发展。根据国际水资源管理研究所的研究成果，由于地下水的开采，含水层的疏干，使印度农业收成的1/4受到严重威胁。(www.xing528.com)

墨西哥在20世纪30年代以前地下水的天然补给量为8 m3/s，地下水开采量小于总补给量的1%。至1980年，该区600眼水井的总抽水量达21 m3/s，为补给量的2.6倍。目前，含水层几乎全部处于超采状态。最新研究结果表明，近几年内，在墨西哥的一个农田灌溉区，10个含水层的地下水水位平均下降速度达1.79～3.3 m/a。

近些年来，地下水的无序开发已严重影响着脆弱的生态环境，如某些地区湿地的消失，约旦的艾兹赖格绿洲就是地下水过量开采破坏生态环境的一个典型例子。艾兹赖格湿地有7500hm2的面积，为大量珍稀的本地水生和陆地物种提供了一个良好的栖息地；其绿洲被国际公认为候鸟的主要栖息地，由于农业灌溉及Aman城市的用水，上游大量的机井过量开采地下水，使湿地遭到破坏。在20世纪80年代的10年内，地下水过量开采已使浅层地下水水位埋深从2.5m下降到7m，使许多补给绿洲的泉水干枯，其流量从1981年的1000万m3下降到1991年的100万m3。其结果是整个生态系统遭到破坏；地下水的盐度从1200ppm增加到3000ppm；绿洲附近的旅游收入明显下降。

地下水超采引发的问题已成为全世界城乡急需解决的问题。城区的主要问题是人口高度密集，并且没有足够的补给来源，很难满足居民对水资源可持续供给的需求。在南亚的大城市，如印度西部的艾哈迈达巴德和焦特布尔，印度南部的泰米尔纳德邦，私营地下水开采者用管井从近郊开采地下水供给高收入人群居住区，造成城区的地下水水位以2～3 m/a的速度下降。在曼谷、雅加达、墨西哥，由于地下水的开采，已造成该地区的地面沉降。根据南亚政府的水资源和林业机构的估计，有400多个城市靠地下水供给生活用水；许多沿海城市正遭受着海水入侵的威胁。城市工业化是城区产生地下水问题的主要原因之一，在韩国的工业城市，如汉城、釜山、大丘，由于在过去的30年内工业生产对地下水的开采，已使地下水水位下降了10～50 m。在Cheju岛，由于工业生产大量开采地下水，造成沿海地区含水层发生海水入侵。

地下水的问题除了含水层疏干外，还有其相反的问题，即人工引用地表水灌溉造成许多地区的地表积水。在印度，积水面积约600万hm2。在12个主要的灌溉区，设计的灌溉面积为1100万hm2，其中有200万hm2为积水面积，造成了100万hm2的土壤盐化。由印度政府成立的灌溉委员会管理的渠灌区，在20世纪70年代初期，渠中积水深度达到了6m，使灌溉渠两侧出现了严重的土壤盐碱化问题，其面积也在不断地增长。在巴基斯坦，Indus盆地的浅层地下水水位上升和水中盐度增加，已成为该盆地非常重要的问题，由于该区的地下水水质较好，因此，开采地下水为该区治理积水问题提供了良机。巴基斯坦的SCARP机井项目及在Satlaj-Yamuna运河积水区开展的先期类似的公用机井项目，均开采地下水用于灌溉或增大运河的供给能力，这一措施似乎有效，却不具备可持续性。在许多干旱、半干旱地区，因积水而造成的盐度增加使问题变得更加复杂。比海水淡化更经济的咸水脱盐技术将有广阔的发展前景。印度哈里亚纳邦西部的农场主提出了自己的灌溉方式，即将咸地下水与优质的渠水混合后用于灌溉，这一方法似乎有效，但需尽快付诸实践和验证其效果。

含水层的点源和非点源污染问题遍布全世界。在土耳其安纳托利亚的Gediz盆地，非点源污染物（主要为农业农药、化肥等）已造成地下水污染，其下游的状况更差。在印度泰米尔纳德邦阿尔果德地区的北部，椰子汁中含有0.2%的残留铬。这是由于这些铬来源于制革厂的铬制革工艺过程，并污染了当地的地下水所致。1998年，在印度西部的占吉拉特邦，地下水被当地纺织厂生产过程中产生的污染物以及快速发展中的化学工业所产生污染物而污染，邦最高法院不得不命令这些工厂关闭。