第34屆國際水文地質大會
※ 時間：2006年10月9—13日 ※ 地點：北京國際會議中心
兩院院士張宗祜先生作《中國地下水的現狀與未來》報告
女士們、先生們，我的報告的題目是中國地下水的現狀與未來。我報告的內容主要包括以下四個方面。第一，是中國地下水，這裡講的地下水指的是地下淡水資源及水環境質量的現狀。第二部分是中國地下淡水資源開發利用和存在的問題。第三部分是關於目前中國地下水資源的開發潛力的分析。第四部分是對今後中國地下水可持續利用的一些思考。現在我開始報告。
中國地下水資源的基本特點：中國的水資源總量包括著地下水和地表水，大約為28000億方每年，地下水佔水資源的總資源量的三分之一，是保障城鄉人民生活、生產以及支持社會經濟可持續發展的重要的自然資源。在長江以北的重要北方地區的地下水資源佔全國的32.2%，而在長江以南的南方地下水量佔全國的67.7%。因此，按人口平均分配的地下水資源量，最少的量在每年200方以下，最多可以達到每年10000方，因此中國地下水資源的分配是不平衡的，在一些地區造成了貧困缺水的情況。下面有兩個表來反映北方和南方地下水資源數量的情況。（幻燈片）
北方的地下水資源跟平原是不一樣的，總的來說，北方的可採資源量一共是1536億方/年。在南方情況就不一樣了，在南方的山區和平原，可採資源的量是1991億方/年。中國地下水形成的特點有以下這些方面：
第一個是補給來源具有多元性，深層承壓水形成的過程十分複雜，地下水的類型較多，地下水與地表水相互轉化頻繁，地下水系統具有可調續功能。
第二，地下水分水層結構、續水能力不同，造成各地區地下水產水的功能差異比較大，產水功能是指地下水資源模式表示。
下面的圖是表示中國地下水資源的模式圖。這個模式圖主要是指不同地區地下水類型和不同的地貌沿線的資源的模式。一同分成五大類，不同的顏色表示不同地區，不同類型模式的分布情況。
中國地下水的主要類型有以下幾個方面。一個是分布在第四沉積地層中的鬆散巖類孔隙水，包括山前平原孔隙水，山間盆地及河谷平原孔隙水，黃土中孔積水孔隙水，沙漠孔隙水。
不同類型的地下水的分布與地區的地形地貌，巖石的構造，大氣的降水條件有密切的關係，根據這些情況的綜合分析，我們把中國地下水類型的分布概括為六個區域。六個區域是圖上所反映的六個不同的顏色所表示的區域。一個區域是在東部地區的東北及華北地區，這個地區主要是平原地區，主要以孔隙水為主，降水量在東北地區是800毫米左右，華北地區500-600毫米。中間第二區是內蒙高原和黃土高原，主要以孔隙水以及埋藏的巖溶水為主。第三個地區是西北乾旱區，有幾個大的內陸盆地，主要是盆地中間的第四級沉積物的孔隙水，降水在200毫米以下。第四個是青藏高原地區，主要是凍土區，它分布有凝結水層。第五個區主要是巖溶水為主的，分布比較廣泛，降水量從800-2000毫米。沿海冬天是丘陵地區，是基巖為主的，是這六個大的水文地質分區。在這大的分區裡面，每一個地區的水資源可利用量又劃分作次一級的分區，這個圖就表示在大區裡面劃分的小的區。整個全國分區的如果從那裡人均佔有的水資源量來看，由於自然條件的不同以及人口分布的不同，人均的水資源量的佔有量是比較複雜的，差距也是比較大的。現在這張圖主要是表示分區的水資源量的情況。最多的可以達到人均1萬，最小的小於二百方，所以人均佔有量的水資源差距也是比較大的。
下面介紹一下中國地下水的化學特徵。淺水水化學組成在水的應用的方向，從山區到平原，一直到海邊，或者從山區到盆地的中部，水化學的組成是一個帶狀的特點。淺水化學類型全國可以分成八種主要的類型，其中淡水都是重碳酸鹽型的淡水，在0.5-1克升。其次是含有氯酸鹽的鹹水和鹽水，重碳酸型的淡水分布的面積佔全國總面積的82.76%。開發利用的地下水資源都是礦化度1克升的淡水。
這個圖是表示中國地下水的化學成份的情況分布略圖。水的化學成份是受水文地質條件等因素控制的，深層水的化學成份存在著水分分帶和水質分帶的兩種規律。全國地下水的質量狀況，淺水總體是比較好的，92%的地下淺水可以作為生活用水，其中63%可供直接飲用，17%經過處理以後可以飲用，還有12%不宜飲用的水，但是可以做灌溉等其他方面使用。這個圖反映了中國地下水的質量情況。圖的不同的顏色主要是反映了不同質量的地下水情況。
在分布上來看，中國地下水存在七大特點：第一個，是南方地下水的質量優於北方，東部平原地下水質量優於西部內陸盆地，山區優於平原地區地下水質量，山間平原地下水的質量優於濱海地區，有河帶的地下水質量優於河間帶，深層地下水的質量優於淺層地下水。人的活動對地下水的質量影響是比較大的，特別是活動比較集中的地方，像城市集中區，工業開發利用區等等，這些地區人類的活動對水質的影響比較大。中國地下水整個水環境的情況變化的趨勢，問題是比較複雜的。現在我們僅以近十幾年情況變化為依據來預測今後發生的變化，從資料上的分析來看，預計中國南方地下水環境基本上可以保持相對的穩定。北方地下水的化學質量，今後趨勢將進一步的惡化。因此，對於華北大平原和西北地區要特別注意保護地下水環境。
中國地下水資源開發利用的現狀以及前景的分析。中國地下水的開採由於社會經濟發展，人口增加，蓄水量增加的很快，對地下水的需求50年來大幅度增長，社會上水資源的供需矛盾日趨嚴重，開發地下水的勢頭越來越增大，特別是上個世紀70年代以後，以下水的開採量增加的速度很快。七十年代的時候地下水平均開採量達到572億方每年。80年代增加到748億方，到1999年地下淡水開採量達到了1058億方。北方的開採量佔全國76%，南方佔全國總開採量的24%。總的來看，北方開採地下水量是南方開採的4倍。這個圖是表明中國各省市自治區地下水開採的程度情況，從這個圖來看，最高的是河北、北京、天津、山東、上海一直到內蒙。這些城市開採的程度強。南方的地區開採的程度就比較弱了。下一個圖是表明七十年代，八十年代以及九十年代三個時期各省的開採量的變化，就是不同年代地下水開採量總的來說在增長。
地下水的利用。我們國家在地下水利用方面，主要是在城市生活用水、工業用水和農業用水。生態用水現在沒有很好的分析研究過。
下面這個圖是反映中國城市地下水供水比重所佔的百分比。一共分了四級，最大的點是大於80%的。地下水開採在整個城市供水裡面佔80%以上；小一點的是20-80%；第三級是30%-50%；最小的點是小於30%的；從這幾個點的分布情況來看，主要地下水開採利用比較多的城市大部分在北方。下一張圖是反映城市裡的工業用水，也分為四級，大於80%的工業用水的地方也都是在北方。在生活用水方面，大於80%的地方也是在北方。在農業用水方面，也是在北方用的地下水開採佔總的用水量的比重是比較大的，所以從這幾方面來看，整個本身開採地下水的比重要比南方大得多。所以從總的情況來看，地下水的開採利用主要是在北方要大於南方的情況。這樣一來，北方地區出現的地下水開採強度很大，供需矛盾比較突出，這樣就有一個問題產生了，地下水的開採到現在的情況有沒有潛力？這是面臨的一個很重要的問題。我們的分析認為，在地下水開採過程裡頭，不同的地方潛力還是不同的。首先我們要說所謂的潛力都包括什麼。認為目前地下水每年開採以後的剩餘量是他的潛力；通過技術改造和節約用水減少的開採量；還有人工灌溉地下水等人工增補地下水資源這些方面增加的資源量；還有被汙染的水的淨化再利用；同時，在華北地區在平原地區有微鹹水和半鹹水的改造利用，這是今後可以考慮作為地下水開採的潛力來分析的。
目前北方的地下淡水可開採的資源是1536億方，目前的現狀，地下水的開採量是791億方。所以每年地下淡水開採的剩餘量為745億方，佔開採的總資源的48.5%。南方地區的可開採量有1991億方，現在南方開採總量是267億，因此南方每年的剩餘量是1724億，南方的可開採資源佔了整個資源86.8%。
從這個表來看，南方的可開採剩餘量有1244億方，北方是744億方，總的來看，南方比北方要多，從總的潛力來看及南方要比北方大得多。根據這些資料，我們編輯了中國地下水資源開採潛力圖。這張圖反映出來全國地下水資源還有多少在各個地區開採資源潛力可以挖掘，可以進行利用的情況，分成了六級。在過去的半個世紀的地下水開採過程裡面，過量開採地下水的過程產生了一些地質災害現象，區域地下水位下降，形成區域性的地下水下降漏鬥，這是一個普遍的現象。另外一種現象，是引起地面沉降以及地面塌陷的一些災害情況，再有就是沿海地帶由於開採地下水比較強烈，造成海水入侵淡水海水層的現象。在內陸地區地下水開採多樣之後，產生了土地的沙化現象。
下面我們以河北平原地區為例，這個圖表示了河北平原地面沉降的圖，由於強烈的開採地下水，大面積引起地面沉降的情況。下面這張圖是反映了河北平原淺層地下水由於強烈開採之後產生的地下水的水位形成的降水漏鬥，表現了平原淺層地下水水位在50年代的時候，這些地方的淺層地下水只在地面以下2米到4米。這個深度已經達到了圖上所標的數字了，形成的地下水位下面的情況比較嚴重。
下一張圖是表示華北平原深層地下水的水圖下降的情況。深的顏色是一些水土下降的中心地帶的情況。這一張圖還是華北平原地區，指的是深層地下水水土埋深的地方低於現在海平面以下了，深的顏色是地域海平面以下的範圍。
中國的水資源情況，總的來說是南方多北方少，東部多西部少，長江以南的水資源總量卻佔全國水資源量的81%；長江以北的水資源量僅佔全國總量的19%；西北內陸河流的土地面積佔全國的35.3%，而佔有水資源量僅有全國的4.5%；華北地區水資源佔全國的4.7%。所以，中國的水資源問題主要是在北方和西北。這是由於自然區域條件所形成的北方地區水少人多，水資源短缺比較突出。此外，由於人類的因素，加速了北方水資源缺少的情況，所以地下水缺少的問題主要在北方。
從長遠考慮，必須節約水資源，提高地下水的利用率，防止地下水的汙染，加強地下水的保護，合理開發利用地下水資源，控制地下水的開採量。同時我們考慮應該進一步加強地下水的監測工作，掌握地下水的動態，應該在已有的監測站網的監測基礎上，逐步來完善地下水技術方面和新的監測網站的檢測，提高全國地下水動態監測水平和預測能力，這是今後應該進一步考慮的。
下面這張圖是中國地質環境監測站的分布圖。有兩種等級地區的，一個是省級地質環境監測站的分布；一個是地區級的分布情況。兩種顏色是表示不同大小的行政地區分布的監測站情況。
下面這張圖是反映中國地下水監測點的密度分布。分成七級，等於是六級，另外一級還缺少資料。最多的但為面積是每一千平方公裡大於10個監測點，最小的是1個監測點的。
我們認為中國的水文地質工作除去淡水資源方面的區域性水文地質調查研究以外，對於其他類型的地下水也做過大量的工作，比如說地下水熱水的普查、勘探和地下熱水的利用都有不少的成果。地下熱水資源已經在許多大的城市裡頭加以利用了。比如利用它做輕工業生產方面的使用，中國的地下熱水大多屬於中低溫的熱水，只有一些高原有高溫度的熱水。四川省的深度地下水的開發研究也取得了很重要的成果，這次我們就不再進行討論。
下面我們探討中國地下水資源可持續利用未來的戰略分析。中國是個缺水的國家，人口不斷增長經濟不斷發展，對水資源的需求量不斷增加，所以供需的矛盾日益尖銳，國家、政府十分關注我們國家的水資源問題的解決。所以就把由於地下水工作和研究任務列入了未來的國家經濟發展規劃之中，進一步加強地下水的科技工作。
為了可以持續利用地下水作為社會經濟發展的支撐，我們認為應該以下面這幾點作為戰略的目標。
第一，涵養、保護地下水資源為目的的戰略。這是一個很重要的根本性問題。
第二個與生態建設相協調的目標戰略。
第三個是加強地下水科學的開發利用為核心的戰略分析。
第四是挖掘潛力，節約用水為目標的戰略措施。
第五是探索深層承壓地下水如何利用的為中心的戰略問題。
第六，加強有關地下水的形成、運動等基礎性問題的科學研究的措施。
所以我們認為，今後未來的地下水工作應該在這幾個方面加強進行工作，來保證使地下水能夠有更長久的可持續利用的結果。
編輯：全新麗