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迈向韧性治理,重塑地下水资源可持续利用新模式

全球地下水危机正在成为影响粮食安全、经济发展和生态安全的重要风险。世界银行2025年发布的最新报告显示[1],全球非冰川淡水储量每年减少3240亿立方米,相当于2.8亿人一整年的生活用水总和。其中,约68%的淡水损耗源自地下水超采。过去二十年,全球总用水量上涨25%,其中三分之一新增用水需求集中在天然缺水区域。在气候变化、地下水过度开采、土地利用变化等多重因素共同作用下,地下水枯竭正成为全球普遍面临的治理挑战。

面对日益严峻的地下水危机,治理理念也需要相应转变。美国环保协会(Environmental Defense Fund, EDF)气候韧性水系统副总裁Ann Hayden 指出,在气候变化加剧背景下,地下水是关乎全球水安全的关键气候缓冲水源。由于其具有隐蔽性且长期未得到政策关注,当前全球地下水治理仍面临监测数据体系薄弱、跨部门协同不足等挑战。她提出,应将地下水统筹纳入气候适应与水安全顶层框架,依托跨部门协作完善治理体系,增强地下水系统应对气候变化的韧性。

在这一背景下,近日,美国环保协会(EDF)联合国际水资源协会(IWRA)举办了“气候变化中的地下水治理:法律、政策与实践路径”主题线上专题研讨会。来自世界银行、美国环保协会、中国水利水电科学研究院、全球水伙伴中国委员会、苏黎世联邦理工学院等国际机构的专家围绕全球地下水危机、地下水韧性治理框架以及国内外地方实践案例展开深入交流,分享具有借鉴意义的治理经验与实践路径。

补采严重失衡,全球地下水枯竭呈现集聚特征

地下水是全球开采规模最大的自然资源,也是保障粮食安全和城乡民生供水的核心根基。会上来自世界银行的首席经济学家张帆指出,当前全球约70%的地下水用于农业灌溉,为全球粮食生产提供重要支撑。与此同时,地下水还承担着40%的城市生活供水和99%的农村饮用水供给,保障着全球超过20亿人口的日常用水需求。

然而,地下水开采与天然补给长期失衡。世界银行研究指出,人类抽取地下水的速率,已接近含水层天然补给速度的四倍,地下水枯竭呈现明显的区域集聚特征:印度仅拥有全球4%的淡水资源,却承载着20%的人口,地下水开采量占全球总量的四分之一;美国超半数含水层水位持续走低,加州及西部全域含水层枯竭问题尤为突出;中国华北、西北重点区域同样面临着地下水超采带来的水土资源承压难题。不同地区都面临着保障供水安全与提升地下水系统韧性的双重挑战。

来自中国水利水电科学研究院的游进军教授阐述了“地下水韧性”的内涵,即地下水系统在气候、人为双重扰动下,能够维持基础供水与生态功能、具备自我修复能力并实现可持续循环利用的综合承载力。课题组构建了由“固有韧性、胁迫韧性、恢复韧性、治理韧性”四个维度构成的标准化韧性评价体系,并结合AHP(层次分析法)-ECM(可拓云模型)混合评估方法开展韧性分级测算,为地下水治理提供了统一、可量化的评判标准。

围绕地下水韧性提升,美国环保协会进一步提出了四项关键支撑:

  • 透明可溯源的全域水数据体系;
  • 量化可控的韧性治理架构;
  • 权责清晰的专职管理主体;
  • 包容多元的社区协同参与机制。

国内外实践提供重要借鉴

1. 国际实践:美国探索制度创新与数字化赋能地下水治理

美国环保协会(EDF)气候韧性水系统高级顾问Maurice Hall在会上分享了美国加州及西部各州的地下水治理经验。

加州依托《可持续地下水管理法》,创新建立了 “地方自治、州府兜底” 地下水分级管理体系:地方自主编制管控方案、落地节水压采各项措施,州政府统筹全域监管并保障各项治理政策有效执行。同时,堪萨斯、亚利桑那等西部缺水州配套实施分区限额开采制度,依据各地水资源本底条件与含水层承载力差异化设定开采指标,从源头遏制地下水过度无序取用。

除制度建设外,Maurice重点介绍了水资源数字化治理工具。其一为EDF搭建的数字化水收支平台[2],该平台能够覆盖水情监测、用水模拟、农场用水核算等核心环节,解决了传统管理模式下用水核算不清的难题,实现了水资源的精细化管控,为地方管理提供了数据支撑。其二为OpenET平台[3],该平台由EDF联合多家机构共同研发,旨在通过提供免费、易用的高精度蒸散发数据,帮助农民、水资源管理者等做出更明智的决策。目前该平台已全面覆盖美国本土,并逐步向全球推广应用,重点补齐水资源管理领域的数据短板。

专家认为,制度建设与数字化管理相结合,是提升地下水治理能力的重要方向,可为全球构建气候韧性地下水治理体系提供成熟实践参照。

2. 国内实践:华北平原打造全球含水层修复样板

作为全球范围内实现大型超采含水层系统修复的典型地区,华北平原成为本次研讨会重点讨论的中国案例。依托标准化韧性评估体系开展全域综合治理后,华北平原深层地下水水位持续下降态势得到有效缓解。取得这一治理成效,关键因素主要包括以下两方面:

  • 依托工程措施,减少了地下水开采,退还了农业生态用水挤占;
  • 通过休耕补贴、阶梯水价调整、生态补水工程等多元手段,严守水资源 “三条红线”(用水总量控制红线、用水效率控制红线、水功能区限制纳污红线);

不过,苏黎世联邦理工学院的Wolfgang Kinzelbach教授指出,华北平原地下水修复成果仍面临长期挑战。极端气候频发、温室大棚规模化扩张、深层地下水水质持续退化三大突出问题,不仅可能抵消多年治理投入,还会遗留长期、跨代的饮水安全隐患。

华北平原的治理经验并不能简单复制到所有地区,对于缺乏跨区域调水条件的干旱地区,地下水治理面临着不同的资源约束。例如中国部分干旱地区,土地储备充足但水资源先天匮乏,耕地扩张缺乏有效管控,无序垦殖引发跨界用水冲突、内陆湖泊干涸;一些水利工程加剧土壤盐渍化,地下水长期超采导致含水层枯竭问题较华北平原更为严峻。与会专家一致认为,对于缺少跨区域外调水补给的干旱地区,需要更加重视区域水土资源承载力,并优化农业产业布局,从源头解决地下水超采问题。

地下水治理迈入储量重建时代

在总结国内外实践经验的基础上,来自实用水文地质可持续解决方案中心的专家Shammy Puri进一步提出了通俗易懂的”地下水账户模型”:地表水相当于可逐年更新的水资源 “活期存款”,而不可再生深层地下水则是“战略本金”。地下水治理不仅要关注年度地下水位变化,更要重视地下水储量恢复和系统韧性提升。张帆、Wolfgang Kinzelbach、Shammy Puri等专家共同认为,地下水治理之所以长期困难,不仅是资源问题,更是认知、制度和技术共同作用的结果。

针对当前全球地下水治理现存难题,业内已有两点普遍共识:地下水埋藏地下、损耗隐蔽,公众认知薄弱;加之多部门权责分散,治理流程碎片化。除此之外,Shammy Puri还特别补充了技术发展带来的新挑战——平价太阳能抽水设备普及后,部分地区粗放取水问题变得更加突出。

基于这一认识,与会专家达成行业共识:二十一世纪地下水治理的重点,正在由地下水勘探与开采,转向含水层修复、储量重建与韧性治理。未来,流域治理需要完成三方面转变——从资源开采转向自然资本管护、从无序用水转向一体化治理、从被动止损转向主动修复地下水战略储量。

地下水是藏于地表之下的隐形战略资源,支撑着全球粮食安全、经济社会发展和流域生态稳定,也是应对气候变化、保障水安全的重要战略储备。

地下水超采并非不可逆,通过科学管控,能够实现地下水水位修复、系统复苏并保持地下水的韧性。面向未来,地下水治理应告别以开采索取为核心的旧模式,逐步转向以含水层修复、系统韧性提升为核心的新路径。因地制宜推行科学、适度、可持续治理,将成为未来全球地下水治理的重要方向。

注释:

[1] 报告源自:https://documents.worldbank.org/en/publication/documents-reports/documentdetail/099022426153569237

[2] 数字化水收支平台:https://groundwateraccounting.org/

[3] OpenET平台:https://etdata.org/

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