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金士博：華北平原地下水超采的問題大到甚至可以從衛(wèi)星上監(jiān)測到
- 金士博瑞士地下水專家
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2019-02-17 09:02:56 字號：A- A A+ 來源：一席

關鍵字: 一席演講中國缺水華北平原中國農業(yè)

很多國家都出現(xiàn)了不可持續(xù)地用水的問題，兩個問題比較突出，一個是超采地下水，另一個是挪用生態(tài)環(huán)境需要的水。

我先普及一下地下水的概念。含水層分為飽和層和非飽和層，在飽和層，水能填滿所有的沙子中的空隙，在非飽和層還有空隙在里面。飽和層和非飽和層的分界就是地下水位。

地下水可以通過降雨或者河流補給，然后隨著重力的作用流到低處。假如我們在一個地區(qū)長時間抽出來的水量大于補給的水量，那就是超采，超采的表現(xiàn)就是地下水位在下降。

在全球都出現(xiàn)了超采的問題，特別是在干旱地區(qū)。每年抽出來的1萬億立方米的水里面，1/4是超采。最早出現(xiàn)超采情況的是在美國的奧加拉拉。在西班牙、南非等地方，多多少少都有一些超采的情況。

兩個最突出的典型案例，一個是印度的干河谷，另外一個就是華北平原。

我1979年第一次來中國工作的時候，因為地下水位很高，離地面很近，華北平原就有土地內澇和鹽堿化的問題。（注：水位離地面近到一定距離會引起毛細上升作用，使水位上升到地面上被蒸發(fā)，鹽分就殘留在土壤里。長期下去鹽分容易堆積，造成鹽堿化。）

80年代中國有超過10億的人口，糧食緊張。農民最開始用地表水灌溉，后來因為生產(chǎn)需求大，地表水不夠就開始抽地下水。由此開始，地下水就以每年0.5到1米的速度在下降。圖中可以看到，水位線從1964年到1993年一直在下降。

現(xiàn)在超采的量甚至大到可以從衛(wèi)星上監(jiān)測到它。GRACE是觀測地球重力場變化的衛(wèi)星。這個圖就是從GRACE衛(wèi)星得到的。它告訴我們，在2002年到2012年之間，哪里的重力發(fā)生了變化。重力變少了就是藍色的，表示質量變少了。

我們可以理解喜馬拉雅山出現(xiàn)的藍色，是因為冰川的退化，質量減少了。但在華北平原沒有冰川，所以在華北平原出現(xiàn)的藍色就是因為地下水的存儲量減少了，而且可以由此推算出來這幾年每年的凈抽水量大概是83億立方米。

超采帶來的短期好處會給人一種糧食保障的錯覺。假如我們什么都不做，那地下水位就會一直下降。這就是糧食泡沫，這個泡沫早晚會破裂。在華北平原至少15%的小麥生產(chǎn)依靠的是不可持續(xù)的超采地下水。

地下水位下降有兩個問題。一個是抽水的成本會越來越高，因為從水位很低的地方抽水上來需要更多的電能，另一個是井的抽水量會越來越少。很容易理解，如果地下水比井底還深的話，那什么水都抽不上來，最后農民只好不抽水或者少抽地下水，靠天吃飯，就難以維持現(xiàn)在的糧食產(chǎn)量。

但在缺糧之前，超采就會出現(xiàn)很多比較嚴重的后果，包括濕地變干、河流枯竭、地面沉降，還有海水入侵，這些問題會導致地下水的水質持續(xù)惡化。這些現(xiàn)象在河北省就已經(jīng)非常普遍了，甚至有的地方地面沉降有兩米多。

也許你們會想，這跟我有什么關系呢？這對基礎設施很不好，它會破壞水管，而且地面下沉后車軌會偏離原先的設計，動車車軌歪了，動車就會從車軌跳出來。（注：所以國內很多鐵路線附近都會專門設置水位監(jiān)測站，提前預警地面沉降的風險。）

上面圖中這種裂縫在河北有1000多個，其中400個長度超過1公里，就是那個地沉下去了。

對于超采引起的海水入侵，有的地方海水已經(jīng)侵入陸地50公里，那么這50公里以內的井就都報廢了，變成咸水，無法用于灌溉或飲用。所以我們必須采取措施停止超采，而且越快越好。

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標簽中國農業(yè)水資源視頻新聞
- 原標題：華北平原地下水超采的問題大到甚至可以從衛(wèi)星上監(jiān)測到
- 責任編輯:李泠
- 最后更新: 2019-02-17 09:03:09
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