南水北調(diào) 生態(tài)補(bǔ)水“增高”北京地下水

2022年9月，密云水庫開始向潮白河生態(tài)補(bǔ)水。王奇 攝

11月16日，最后一倉水泥澆筑完畢，北京市團(tuán)城湖至第九水廠輸水工程二期輸水隧洞主體結(jié)構(gòu)全部完工。據(jù)北京市水務(wù)局消息，這標(biāo)志著北京市南水北調(diào)地下供水閉環(huán)成功，其將在北京市內(nèi)形成沿北五環(huán)、東五環(huán)、南五環(huán)及西四環(huán)的全長約107公里的全封閉地下輸水環(huán)路。

在南水北調(diào)地下供水閉環(huán)成功背后，是北京市地下水位持續(xù)多年的回升。在人們記憶中，北京曾有一段地下水極度匱乏的時(shí)期。因人口、工業(yè)發(fā)展及連年干旱，北京自上世紀(jì)八十年代起經(jīng)歷了地下水水位緩慢下降期、急劇下降期，平原地區(qū)地下水平均埋深最低時(shí)跌到25.75米。

(相關(guān)資料圖)

2014年年底，南水北調(diào)工程啟動(dòng)，“南水”引入北京；2015年，北京市地下水正式進(jìn)入“止跌回升期”。隨后幾年，在“南水”以及近年降水增多情況下，北京市水務(wù)部門啟動(dòng)地下水超采治理，并對(duì)永定河、潮白河進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年11月末，北京市地下水平均埋深為16.04米，接近2001年的埋深水平；與2015年同期對(duì)比，平均回升9.71米，地下水儲(chǔ)量增加49.7億立方米。

北京的地下水正在回歸。

消失的水

1994年夏天，在北京市順義區(qū)北小營鎮(zhèn)西府村，白國營最后一次下到村前的箭桿河里摸魚。那條河曾水質(zhì)清澈，水產(chǎn)豐富，白國營在里面摸出過馬口魚、鯽魚、黃骨魚等。現(xiàn)是北京市水文總站地下水科科長的他清楚地記得，上世紀(jì)七十年代，河流有二十余米寬；約莫從上世紀(jì)八十年代起，河水逐漸變窄、變淺，直到上世紀(jì)九十年代中期，河流徹底干涸。

1986年，郭希良剛進(jìn)入潮白河管理站工作時(shí)，這條北京市第二大河流、“順義的母親河”還是水草豐茂。從上世紀(jì)九十年代起，潮白河水流量逐年減少，一直到1999年，牛欄山橡膠壩以北的潮白河河道完全干涸。

爾后的場景被郭希良稱為“火星之域”：除了夏天長出少許青草外，潮白河的河道裸露著，一刮大風(fēng)就黃沙漫天；許多發(fā)燒友來此地玩越野摩托，在黃褐色的河床上留下了多條輪胎?。挥腥嗽诤哟卜叛?、放牛；甚至有劇組在附近取景，拍攝沙漠的戲份。

“難得下大雨，河道積一些水，但很快就蒸發(fā)掉，或是滲到地下去——地下太干了。”郭希良說，這是地下水匱乏的直接表現(xiàn)。

在農(nóng)村地區(qū)，這種匱乏與人們的生活有著更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。

多位北京順義區(qū)的居民表示，上世紀(jì)七十年代，順義地區(qū)的農(nóng)村依靠著兩米深的井吃水；到上世紀(jì)八十年代，這種淺井沒有水了，需將一根鐵管砸進(jìn)地下深約15米處，才能用壓水機(jī)壓出水來；再往后，壓水機(jī)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穩(wěn)定供水。莊稼的長勢(shì)也越來越差，發(fā)黃、打蔫兒，植物根系從地下汲取的水分不夠，村民們不得不增加人工灌溉，挑水、建渠，農(nóng)業(yè)成本上升。

上世紀(jì)九十年代末期，北京門頭溝區(qū)斜河澗村民王鵬發(fā)現(xiàn)，緊隨著不遠(yuǎn)處的永定河斷流于1996年，村里的幾眼泉水相繼干涸了。斜河澗村位于妙峰山腳下，曾經(jīng)地下暗流極多，在村里有四五處涌出點(diǎn)。斜河澗村的祖輩做飯、飲用、盥洗等，全靠村里的泉水。這種世代相傳的生活習(xí)慣終結(jié)在21世紀(jì)到來前，斜河澗村也不得不打下百米深機(jī)井為村民們供水。

根據(jù)北京市水文總站提供的數(shù)據(jù)，1980年，北京市平原區(qū)地下水平均埋深約在7米；1990年，該埋深數(shù)據(jù)下降至10米出頭；到1999年，該埋深數(shù)據(jù)下降至15米左右。隨后的16年間，北京市平原區(qū)地下水埋深經(jīng)歷了急劇下降期，年均下降0.82米，并于2015年達(dá)到25.75米。

地下水匱乏的背后，是整個(gè)北京市的水資源短缺問題。“水資源的循環(huán)是環(huán)環(huán)相扣的。”水文總站的有關(guān)專家介紹，“大氣降水到地面以后，一部分雨水形成了地表水，一部分雨水滲入地下變?yōu)榈叵滤?。地表水或蒸發(fā)或入海，地下水則沿著地下路徑入海；江河湖海的水面蒸發(fā)，水又跑到天上去了——這循環(huán)之中的一環(huán)或者多環(huán)出了問題，就是區(qū)域性的水資源出了問題。”

嚴(yán)重的水危機(jī)

北京曾是水資源豐富的水鄉(xiāng)之地。有關(guān)資料顯示，自元代起，北京內(nèi)外城由水網(wǎng)連接，潮白河、通惠河等都可通船；北京城內(nèi)及近郊有南淀、北淀、方淀、三角淀等大小九十九淀，今天的海淀區(qū)在元朝初年甚至還是一片沼澤地。永定河和潮白河兩大河流更催生了兩大地下水溢出帶，涌出泉水無數(shù)，使北京一度到了“掘地成泉”的程度。

“從氣候上講，北京屬于半濕潤地區(qū)，隨著城市化進(jìn)程加快，人口高度集中，它自身的水資源是供不應(yīng)求的。”清華大學(xué)水利系龍笛教授分析。據(jù)中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心何永等人發(fā)表的論文，1949年，北京市常住人口420.1萬，城市總用水量10.67百萬立方米；1980年，北京市常住人口904.3萬，城市總用水量763.42百萬立方米——為供應(yīng)千萬人口吃飯、喝水、洗漱、生產(chǎn)，31年間，北京市城市總用水量增長率達(dá)7054.83%。

人口與工業(yè)增長的同時(shí)，雨水少了。根據(jù)北京市水文總站數(shù)據(jù)，1999年至2007年，北京經(jīng)歷了新中國成立后最為嚴(yán)重的干旱期，年均降水量比常態(tài)少了近兩成；1999年，北京市的年均降水量僅為321.7毫米，同年，上海年均降水量為1420毫米，廣州年均降水量為1577.2毫米。

為此，北京的用水一度到了極其緊張的地步。統(tǒng)計(jì)顯示，至2014年當(dāng)年，北京人均水資源量僅有94立方米左右，為全國平均水平的1/20，遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的500立方米極度缺水警戒線。

為了滿足居民日益增長的用水需求，保證居民的日常生活不受影響，北京市不得不于1999年左右開始大規(guī)模超采地下水。

“什么是超采？簡單說，降雨少，補(bǔ)水少，但我們開采得卻多了，地下水的排大于補(bǔ)，就是超采。”北京市水科院專家楊勇說，1999年后，北京市各區(qū)縣啟用大量居民自備井，且各自來水廠以地下水為水源，懷柔、平谷、昌平、房山更是啟用四個(gè)地下應(yīng)急水源地，不間斷汲取地下水；至南水北調(diào)開始以前，為滿足每年30余億立方米的生活生產(chǎn)用水總量，北京市年均開采地下水近23.6億立方米。也是在此期間，北京市平原區(qū)地下水埋深下降近11.5米；最高峰時(shí)，地下水超采面積有6900平方公里，嚴(yán)重超采區(qū)有3422平方公里。

地下水超采區(qū)有天然的致命危害——隨著地下水水位不斷下降，土壤如被擠出水分的海綿一般收縮，導(dǎo)致地表塌陷下降。“這種非均勻沉降，會(huì)導(dǎo)致公路、橋梁的形變、位移甚至斷裂，在沿海區(qū)域，還會(huì)出現(xiàn)海水倒灌的現(xiàn)象，對(duì)周遭生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。”龍笛介紹。

2016年，時(shí)任首都師范大學(xué)副教授陳蜜等學(xué)者發(fā)表論文指出，由于過度開采地下水，北京部分地區(qū)地面沉降日益加劇，其中最大的沉降點(diǎn)位于北京東部地區(qū)，2003年至2011年，該地的沉降速率超過了10厘米每年。有統(tǒng)計(jì)顯示，2000年至2014年，北京市的自來水管道破裂事故有30%以上是由地基沉降引起。

在龍笛的研究與觀察中，地下水超采并非北京一家之癥。

“華北的邯鄲、邢臺(tái)、石家莊、天津等城市，國際上墨西哥城、墨爾本、雅加達(dá)、金奈、圣保羅、美國加州中央山谷等，都有嚴(yán)重的地下水下降危機(jī)。”他說，“考慮到天然條件和人口密集程度，這是一種嚴(yán)重的城市病，需要系統(tǒng)治理才能夠解決。”

開源節(jié)流與“以水治水”

所幸的是，北京地下水的危機(jī)，從降水增多后開始放緩。

據(jù)北京市水文總站數(shù)據(jù)，2008年至2021年的14年中，北京市有8年的年降水量達(dá)到或是超過多年平均降水量，甚至于2021年達(dá)到了924毫米，比北京市多年平均降水量的1.5倍還多，更是北京1999年降水量的接近三倍。在一張地下水埋深與年降水量的對(duì)比圖中，兩者呈明顯的正向關(guān)系。

龍笛在2020年發(fā)表的一篇論文中指出，相對(duì)于1999-2007持續(xù)干旱時(shí)段，自2008年以來的降水增加對(duì)地下水儲(chǔ)量恢復(fù)的貢獻(xiàn)為30%。

據(jù)龍笛估算，截至11月初，北京市2022年的年降水量約在450毫米，與去年同期相比減少了一半，“可以說是一個(gè)少雨、偏干旱的年份。”而目前北京平原區(qū)地下水埋深約為16.3米，較去年同期回升了0.85米——在少雨年份，這樣不降反升的數(shù)據(jù)是很可觀的。“這說明，除了難以琢磨的氣候之外，水利工程的作用也是非常大的。”

2014年12月，南水北調(diào)中線工程正式通水，長江水從橫跨湖北、河南兩省的丹江口水庫奔走1267公里，通過明渠、渡槽、暗涵、管涵、隧洞、倒虹吸等方式為北京市年均輸水10億立方米。此后，自2015年起，北京市地下水資源進(jìn)入“止跌回升期”。

資料顯示，南水進(jìn)京后，結(jié)合南干渠工程、大寧調(diào)蓄水庫、團(tuán)城湖調(diào)節(jié)池及各水廠輸水工程，直接供水覆蓋面積達(dá)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。”北京市水資源調(diào)度管理事務(wù)中心副主任王俊文說，輸水至今，南水已為北京增加水資源超80億立方米，比兩個(gè)密云水庫的水量還多。

開源之后，節(jié)流也被提上日程。2015年起，北京市水科院開展地下水超采治理工作，“對(duì)地下水控、管、節(jié)、調(diào)、換、補(bǔ)。”楊勇介紹，比較典型的措施是，在南水北調(diào)帶來富裕水資源的基礎(chǔ)上，將北京13家自來水廠的水源從地下轉(zhuǎn)為地表；同時(shí)，大規(guī)模地展開自備井置換工作，截至目前，全北京已有1200多個(gè)單位的自備井的用水需求被市政自來水替換。

同時(shí)，農(nóng)業(yè)灌溉效率提升和用水量下降。“采用更先進(jìn)的灌溉技術(shù)，比如噴灌、滴灌等；鼓勵(lì)調(diào)整作物的種植結(jié)構(gòu)等降低了農(nóng)業(yè)用水量。”龍笛介紹，北京市農(nóng)業(yè)用水從2003年的14億立方米下降到2018年的不到5億立方米。據(jù)悉，2015年，北京市地下水開采量約為18億立方米，低于此前的年均25億立方米；到2020年，這個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)下降至13.5億立方米。

開源、節(jié)流的同時(shí)，“以水治水”的生態(tài)補(bǔ)水方案被提上了臺(tái)面。

生態(tài)補(bǔ)水，即通過向河道輸水，改善河流生態(tài)環(huán)境，回補(bǔ)沿河地下水。仰仗于密云水庫、官廳水庫的功能，就好比家中有一口水缸，用之不竭時(shí)將水存下，待到缺水的時(shí)候，再引水出來用。而經(jīng)過生態(tài)補(bǔ)水以后的河流水量多了，河水就會(huì)向下滲，能夠起到補(bǔ)充地下水的作用，這些措施能促進(jìn)密云、懷柔等水源地、永定河流域等嚴(yán)重超采區(qū)的水源涵養(yǎng)和修復(fù)。

“每年年底，北京市水資源調(diào)度管理事務(wù)中心會(huì)對(duì)來年全市水資源做配置計(jì)劃，何時(shí)補(bǔ)水，補(bǔ)多少水。比方說，與水文總站合作，預(yù)測來年官廳水庫降雨多少，水位多少，可以放多少水。”王俊文說。

2019年，永定河首次進(jìn)行試驗(yàn)性生態(tài)補(bǔ)水，黃河萬家寨、冊(cè)田和友誼等水庫向官廳水庫調(diào)水2.7億立方米，爾后，官廳水庫以最大40立方米每秒流量向下游補(bǔ)水2.3億立方米。2020年春季，官廳水庫以最大100立方米每秒流量向下游補(bǔ)水1.66億立方米，最終在水庫以下形成248公里連續(xù)水路，北京境內(nèi)的永定河在斷流25年后終于再次全線貫通。

潮白河的生態(tài)補(bǔ)水則啟動(dòng)于2021年4月30日。郭希良見證了這一開端：當(dāng)天早上八點(diǎn)整，密云水庫潮河輸水洞以每秒10.2立方米流量放水出庫；十點(diǎn)整，白河輸水洞以每秒10立方米的流量放水出庫。三十天后的5月29日，在累計(jì)補(bǔ)水2.2億立方米后，補(bǔ)水水頭到達(dá)潮白河白廟橡膠壩下，與下游有水河道匯合，這意味著，時(shí)隔22年后，潮白河北京段首次全線水流貫通。

潮白河補(bǔ)水期間，郭希良追隨著水流的路徑，只見到水頭像小蛇一樣向前蜿蜒，行動(dòng)極慢——如同久旱逢甘霖，他發(fā)現(xiàn)潮白河的河床“好渴，好渴”，大部分的水流來不及往下游去，就滲入了黃褐色的河床中。

地下水回來了

門頭溝斜河澗村民王鵬記得，2020年夏季的一場大雨后，村民們忽然奔走相告，“村里一溜三個(gè)泉水又出來了。”此前，這些泉眼已干涸二十余年。

據(jù)門頭溝水務(wù)局?jǐn)?shù)據(jù)，自2019年永定河實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水后，門頭溝區(qū)存在30余眼斷流后復(fù)涌或流量明顯增大的泉眼。而據(jù)北京市水務(wù)局?jǐn)?shù)據(jù)，從2021年至今，北京地區(qū)共有81處泉眼復(fù)涌。

在北京東部的順義區(qū)，牛欄山橡膠壩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職工們通過觀測驚喜地發(fā)現(xiàn)，潮白河沿岸的地下水埋深恢復(fù)到最淺處地下5米；這個(gè)數(shù)據(jù)一度深達(dá)地下45米。

白國營說，截至2022年11月末，北京市地下水平均埋深為16.04米，接近2001年的埋深水平；與2015年同期對(duì)比，平均回升9.71米，地下水儲(chǔ)量增加49.7億立方米。

“如果2019-2030年的地下水開采量減少到每年15億立方米，且多年平均降水量在2008-2018年平均水平（偏濕，每年580毫米），北京地下水儲(chǔ)量有可能在2030年恢復(fù)至上世紀(jì)九十年代的水平，即地下水埋深約10米。”龍笛在論文中推測。

這當(dāng)然是一個(gè)可喜的推測，但水文專家們也有別的考慮：隨著地下水的逐漸回升，各地區(qū)地下水位可恢復(fù)閾值應(yīng)當(dāng)被確立。

“埋深太淺了也不好，極端一點(diǎn)說，可能會(huì)泡著房子的地基，或是地下車庫、地下垃圾掩埋場，造成地下水污染。”一位不具名的專家表示，若地下水埋深回升到兩米左右，則有可能將土壤中的鹽分?jǐn)y帶提升至地表附近，“太陽一曬，水分蒸發(fā)了，只留下鹽分，農(nóng)民的土地就鹽堿化了。”

為此，水文總站正與北京市多部門合作建立全市地下水監(jiān)測信息共享機(jī)制，每日監(jiān)控記錄地下水埋深，并每月一次與其他單位共享、分析數(shù)據(jù)。另外，結(jié)合地形、地貌等因素，北京市平原區(qū)地下水位可恢復(fù)閾值也被確立下來。

“綜合地基防水問題，地下水埋深應(yīng)該控制在10至15米；從地下水水質(zhì)來看，埋深應(yīng)該控制在10米左右；從防控鹽堿化的角度考慮，北京市平原區(qū)的地下水埋深應(yīng)該控制在3米左右。結(jié)合目前的北京市地下水水位來看，水位回升的空間還是很大的。”白國營說。

直到今天，位于北小營鎮(zhèn)、陪伴他成長的那條河流仍然沒有復(fù)流。不過，不遠(yuǎn)處的潮白河岸邊，原有的數(shù)個(gè)平均深度40米的砂石坑，逐漸被滲出的水灌滿了，形成了600多畝的水面，儼然是幾片小湖。連帶著潮白河兩岸綠意盎然，鯽魚、桂魚、馬口魚，還有白鷺、白骨頂雞等也都回來了。

現(xiàn)在，郭希良再去潮白河邊散步，恍惚覺得“像在江南”。這片他曾形容為“火星之域”的地方，重新生出了綠洲。

新京報(bào)記者 馮雨昕

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