长期持续的地下水过量开采，导致了华北平原浅层和深层地下水位的下降。过去30年间，华北地区山前平原的大部分农村地区甚至冲、洪积扇的平原部分地区，地下水位下降超过了15 m。在城市和井灌区，地下水位的下降幅度大于其他地区。华北平原地下水枯竭地区分布非常广泛。
地下水开采量的迅猛增加，不仅造成了地下水位的下降，也使地下水流场发生了巨大变化。华北平原（河北）开采的是第Ⅰ、Ⅱ含水组的浅层淡水和第Ⅲ含水组的深层淡水。据华北平原（河北）长期观测资料分析，地下水流场已发生不利的变化。1975—1995年间，河北平原区域地下水位急剧下降，其中浅层地下水位由平均5.88 m降至11.88 m，深层地下水位由平均7.37 m降至30.25 m。形成了石家庄漏斗、冀枣衡漏斗、沧州漏斗等十余个大小不等的浅、深层漏斗，或浅、深层叠置的地下水位降落漏斗，漏斗面积占河北平原总面积的20％。
由于人类的过量超采地下水，加剧了地下水系统的水分循环，人为环境物质通过大气－土壤－地表水系统对地下水环境的输入，使地下水（特别是浅层地下水）容易遭受有毒、有害物质的污染；同时，随着城市污水、工业废水的排放及污水灌溉，造成了地下水水质污染。据最新统计，大约50％的地下水含水层遭受了不同程度的污染。华北平原的沿海地带，由于过量开采地下水导致的地下水位的下降，使得咸、淡水界面向陆地推进。20世纪70年代以来，华北地区胶东出现海水入侵，以后逐渐加剧，80年代达到高峰。
3 南水北调重大生态效益之一在于对地下水回灌的作用
从1970年开始，我国就已开始进行人工回补地下水的试验。华北平原古河道十分发育，有巨大的地下蓄水库容或场所。适用的地下水回补技术主要包括地面入渗、回补池、回补渠，泄洪和钻孔注水等，可用的回补水源包括河川径流、洪水径流。但是苦于华北平原的河川径流、洪水径流非常少，巨大的地下蓄水库容无水可装。按“有河则干”与“有水则污”的说法，即使有水也是污水，不可用于回灌。南水北调实施后，将为华北地区提供大量的水源，不仅为城市、工业供水，促进经济、社会发展，而且还为地下水的回灌提供了条件。
根据南水北调规划设计[5]确定的调水规模，东线工程与中线工程分别从长江下游和长江中游汉江引水，它们的最终规模分别是148亿m3和130亿m3，共计278亿m3，相当于海河片现状供水量的40％左右，相对而言，新增供水的数量将不算少。考虑到南水北调工程完工以后，长期向华北输水的作用，干渠沿岸与沿渠的引水区，地下水将会得到渗水的回补。虽每年渗水数量不大，但年复一年地长期回补能使原来被超采的地下含水层逐渐恢复。这是一个自然而漫长的过程，其潜在效应不可忽视。应当计入南水北调工程的生态、环境效应中。现行的南水北调工程供水对象主要是城市与工业。但值得提出的是，城市生活与工业生产用水相对农业灌溉用水来说，对水量的消耗是非常低的。城市工业的废污水数量一般要占取（新）水量的70％左右。按东、中线最终调水的规模计算，将来废污水的排放量估计可以达到120亿m3左右。这一可观数量废污水必将要预处理回收，可作为再生水加以利用：一部分用作城市的杂用水和工业的回收重复利用；另一部分用于回灌地下水，恢复地下水位，增强地下水循环的可再生性。
借鉴美国加州的地下水回灌经验，调水与当地水、地表水与地下水统一调度管理，实行联合利用。从体制上发展了“水银行（Water Bank）”的方式。水银行是与调水有关的一种机制。水银行与金融中的银行类似，可以存贮与提取。建立起水的市场型转化，州政府向水的自愿出售者买水，并配给城市与农村用户的急需、鱼类与野生生物的需求。实行地下水人工回灌与地表水、地下水联合利用。例如洛杉矶大都市的西部流域城市水资源区（West Basin Municipal Water District）为恢复地下水，并防止海岸区海水向内陆的入侵，发展了人工地下水的回灌，回灌的水源包括引水与利用污水处理厂回收处理好的水。回灌方式是利用砂、砾石河道（开渠）引渗，同时利用入渗井把污水处理厂加收处理后的水进行灌注。在区内回灌注入井共布设25眼。由于选择了较清洁的水与向砂、砾层注水，入渗的效率可达到每天2 743.2 mm左右。效果很好，每年可回灌1 233万m3。注水的成本大约0.32美元1 m3。
4 结语
在华北平原地区地表水资源短缺，地下水在经济、社会可持续发展中具有举足轻重的作用。由于长期持续的地下水过量开采，已经导致了地下水位大幅下降、地下水流场发生变异、地下水位降落漏斗、地面沉陷、海水入侵淡水含水层、地下水质污染等环境地质灾害。目前，华北平原大部分地区的地下水位仍以每年1 m的速度下降，地下水资源面临无以为继和枯竭的危险，为此，应采取强有力的措施，遏制地下水的过量开采，实现地下水资源的持续利用，支持经济社会的可持续发展。南水北调的实施将为华北地下水的修复创造条件。因此该文提到南水北调工程这一重要的潜在生态效益的发挥，似可作为今后工程的参考。此外还必须指出，调水工程应与大力推行节水相结合。通过节水减少井灌区地下水的开采，实际是节水与调水异曲同工。在河北省科技厅支持下，开展的该节水项目（49890330）已展示了节水的巨大潜力。在栾城的示范区，通过农艺节水，可望减少开采100 mm的地下水并获取高产1 000 kg的粮食，称其为“节100打1 000”。总之，笔者坚信：按照中央“三先三后”的调水方针，充分发挥南水北调工程的生态效益，长期发展地下水的回灌，同时大力推行农艺节水，那么目前所面临的水危机问题将会得到最终的解决。
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