6名院士+2名大學(xué)校長(zhǎng)，細(xì)說(shuō)地下水的保護(hù)與利用 | 院士專家談

政務(wù)：自然資源部 2022-03-22 19:05

今年3月22日是第三十屆“世界水日”，3月22~28日是第三十五屆“中國(guó)水周”。聯(lián)合國(guó)確定2022年“世界水日”主題為“珍惜地下水，珍視隱藏的資源”。我國(guó)紀(jì)念2022年“世界水日”“中國(guó)水周”活動(dòng)主題為“推進(jìn)地下水超采綜合治理復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境”。中國(guó)自然資源報(bào)聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局邀請(qǐng)?jiān)菏�、專家就地下水保護(hù)、調(diào)查監(jiān)測(cè)、水平衡研究等建言獻(xiàn)策，共同探討地下水保護(hù)與利用的平衡之道。

加強(qiáng)水平衡研究 支撐國(guó)土空間規(guī)劃

張建云

中國(guó)工程院院士

國(guó)土空間規(guī)劃是國(guó)家空間發(fā)展的指南、可持續(xù)發(fā)展的空間藍(lán)圖，是各類開(kāi)發(fā)保護(hù)建設(shè)的基本依據(jù)。國(guó)土空間規(guī)劃要按照“以水四定”的原則，統(tǒng)籌考慮水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全、水文化，指導(dǎo)用水結(jié)構(gòu)和空間布局優(yōu)化調(diào)整。

水資源短缺和時(shí)空分布不均已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大制約因素，一些重點(diǎn)流域或區(qū)域水資源與生產(chǎn)、生活、生態(tài)“三生”空間失衡，產(chǎn)生諸多資源環(huán)境問(wèn)題。隨著全球持續(xù)變暖，青藏高原雪線上升、凍土范圍和特性發(fā)生明顯變化，“中華水塔”的徑流變化，關(guān)系到水資源的可持續(xù)利用和國(guó)家水資源安全。我國(guó)北方地區(qū)河流徑流量整體上呈減少態(tài)勢(shì)，但經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展對(duì)水資源的剛性需求增加，進(jìn)一步加劇了水資源的短缺矛盾。華北平原已經(jīng)成為我國(guó)乃至全球地下水漏斗面積最大、地面沉降最嚴(yán)重的地區(qū)。東北三江平原農(nóng)業(yè)灌溉用水快速增長(zhǎng)，地下水采補(bǔ)失衡問(wèn)題日益突出。

建議各級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃編制時(shí)，要加強(qiáng)水平衡分析研究，基于水平衡關(guān)系及水循環(huán)要素演化規(guī)律，剖析當(dāng)前國(guó)土開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)中存在的突出問(wèn)題，強(qiáng)化水土資源適配性，研究適應(yīng)水土資源條件的國(guó)土空間開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)保護(hù)修復(fù)策略，實(shí)現(xiàn)良性的區(qū)域水平衡，以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)注地下水質(zhì)量 保障人民健康

王焰新

中國(guó)科學(xué)院院士

地下水是地球水資源的重要組成部分，是支撐地球生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。地下水的資源和生態(tài)價(jià)值不僅取決于其水量大小，而且取決于其水質(zhì)好壞。優(yōu)質(zhì)地下水對(duì)人體健康有益，但地下水中的有毒有害物質(zhì)通過(guò)地下水排泄和供水、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等地下水利用方式，進(jìn)入地表環(huán)境，并經(jīng)飲水和食物鏈進(jìn)入人體、動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)中，危害生命健康與環(huán)境健康。

受地下水原生環(huán)境制約和人類活動(dòng)影響，地下水質(zhì)惡化引發(fā)的水安全、糧食安全和生態(tài)安全問(wèn)題，成為全球可持續(xù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。我國(guó)廣泛分布的天然高砷、高氟、高碘等原生劣質(zhì)地下水，直接威脅約1.2億人的飲水安全和身體健康；工農(nóng)業(yè)和城市化的快速發(fā)展、礦業(yè)活動(dòng)和能源開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的地下水污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，新污染物不斷出現(xiàn)，區(qū)域性地下水咸化、酸化問(wèn)題凸顯，嚴(yán)重制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重威脅人民生存環(huán)境。

建議實(shí)施國(guó)家地下水水質(zhì)調(diào)查計(jì)劃，構(gòu)建流域尺度的空天地一體化“國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)”，加強(qiáng)地下水質(zhì)的時(shí)空演化規(guī)律與健康效應(yīng)的調(diào)查與研究工作，有效保護(hù)地下水資源，滿足人民美好生活需要，為服務(wù)健康中國(guó)戰(zhàn)略作出地球科學(xué)工作者應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

深化巖溶地下水研究 守護(hù)綠水青山

袁道先

中國(guó)科學(xué)院院士

我國(guó)是巖溶大國(guó)，巖溶區(qū)占國(guó)土面積的1/3，南方以滇黔桂為中心，北方以山西高原為中心，碳酸鹽巖分布面積達(dá)340多萬(wàn)平方千米。

巖溶地下水具有水量大、分布不均、動(dòng)態(tài)變化大、流動(dòng)迅速、排泄集中、極易被污染等特點(diǎn)，可以是潛水也可以是承壓水。我國(guó)巖溶地下水資源量達(dá)每年2034億立方米，約占全國(guó)地下水資源量的23%，是巖溶地區(qū)重要的戰(zhàn)略水資源。

西南地區(qū)是我國(guó)巖溶地貌最發(fā)育的地區(qū)，巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，土壤貧瘠，呈現(xiàn)“土在樓上，水在樓下”“石多土少”等特點(diǎn)。西南地區(qū)分布有3000多條巖溶地下河，地下水極易受到污染，初步評(píng)估有30%的地下河水質(zhì)變差，對(duì)人民群眾身體健康及生態(tài)環(huán)境安全造成不利影響。巖溶地下水污染具有隱蔽性，治理難度大。受全球氣候變化和特殊巖溶地質(zhì)條件影響，巖溶區(qū)干旱缺水、水土流失嚴(yán)重，石漠化面積超過(guò)9.2萬(wàn)平方千米。巖溶管道堵塞，洼地排洪能力不足，巖溶內(nèi)澇成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。

巖溶水文地質(zhì)科學(xué)對(duì)于解決巖溶區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱問(wèn)題至關(guān)重要。近年來(lái)，巖溶地區(qū)的石漠化和地下水污染治理取得了一些令人欣喜的成果，但還需要進(jìn)一步加強(qiáng)巖溶水文地質(zhì)科學(xué)研究，圍繞巖溶形態(tài)成因、巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖溶生態(tài)環(huán)境、全球變化與巖溶作用碳循環(huán)、巖溶探測(cè)技術(shù)方法等方面的問(wèn)題，加大科技攻關(guān)力度，為保護(hù)綠水青山提供地學(xué)支撐。

監(jiān)測(cè)保護(hù)地質(zhì)環(huán)境 科學(xué)管理地下水

盧耀如

中國(guó)工程院院士

地下水是地球上重要的水資源，具有3個(gè)特性：一是地下水在水資源循環(huán)系統(tǒng)中的貯存與運(yùn)移具有較大的空間和時(shí)間尺度；二是地下水具有調(diào)節(jié)作用；三是地下水是生態(tài)環(huán)境的保障條件，人為破壞其自然平衡狀態(tài)會(huì)誘發(fā)災(zāi)害，如人為過(guò)量開(kāi)采、排水等。

目前，我國(guó)地下水的開(kāi)發(fā)與保護(hù)存在3方面問(wèn)題：一是過(guò)量開(kāi)采地下水，導(dǎo)致華北地區(qū)形成了連片的大面積地下水降落漏斗，并誘發(fā)地面沉降、塌陷等災(zāi)害，濱海及軟土地區(qū)地面沉降也較嚴(yán)重；二是在內(nèi)陸河地區(qū)，上游修建的一些水庫(kù)選址不當(dāng)，使得中下游地下水失去補(bǔ)給，破壞生態(tài)，產(chǎn)生荒漠化、沙化等；三是一些地下工程建設(shè)沒(méi)有顧及周圍的環(huán)境效應(yīng)，為減少地下工程水患而大量排水，引起周邊地面塌陷及沉降等，危及附近建筑物及居民安全。

如何實(shí)現(xiàn)地下水更好地管理、開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用，唯有加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與保護(hù)，嚴(yán)格確立開(kāi)發(fā)效益與誘發(fā)災(zāi)害的權(quán)責(zé)主體。地質(zhì)環(huán)境包括山水林田湖草沙冰，應(yīng)特別關(guān)注有關(guān)水土資源匹配及其相關(guān)災(zāi)害的防控。南水北調(diào)中線工程，應(yīng)留出足量水源，優(yōu)先用于回灌地下水，以充填華北平原的地下水降落漏斗。在加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)督中，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)地下水資源與生態(tài)的綜合價(jià)值。

科學(xué)認(rèn)識(shí)地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

林學(xué)鈺

中國(guó)科學(xué)院院士

地表水與地下水之間具有非常密切的水力聯(lián)系，其水量、能量和物質(zhì)交換對(duì)水資源合理配置、流域生態(tài)系統(tǒng)功能維持、地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害和水污染防治具有重要意義。

一個(gè)區(qū)域（流域）的總水資源量是當(dāng)?shù)亟邓�形成的地表水和地下水的產(chǎn)水量，由于地表水和地下水的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，河川徑流量中的基流部分是由地下水補(bǔ)給的，地下水補(bǔ)給量中的一部分又來(lái)源于地表水的入滲，因此在計(jì)算水資源總量時(shí)應(yīng)扣除地表水和地下水相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)量。當(dāng)然，也不能將重復(fù)量簡(jiǎn)單地劃歸地下水或者地表水資源量，否則將加大地下水可采資源量（或地表水可利用資源量）。

我國(guó)西北和華北地區(qū)許多地方的地表水和地下水轉(zhuǎn)化頻繁，而且地表水多數(shù)是地下水的重要補(bǔ)給來(lái)源，甚至是唯一的補(bǔ)給來(lái)源。但由于上游過(guò)度攔蓄地表水，截?cái)嗔松角捌皆瓍^(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源，加上地下水過(guò)量開(kāi)采，引起了區(qū)域地下水位的持續(xù)下降，在華北平原誘發(fā)比較嚴(yán)重的地面沉降，在西北內(nèi)陸河流域?qū)е绿烊缓�泊濕地退縮，以及荒漠化等各類地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

建議在我國(guó)水資源管理工作中，進(jìn)一步提高對(duì)地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識(shí)，重視地表水與地下水相互轉(zhuǎn)化形成的重復(fù)量，正確認(rèn)識(shí)地表水和地下水的差異性和統(tǒng)一性，根據(jù)開(kāi)發(fā)利用條件，堅(jiān)持“宜表則表，宜地則地”，對(duì)地表水與地下水實(shí)施統(tǒng)籌管理、聯(lián)合調(diào)度，使水資源開(kāi)發(fā)利用更加有利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)健康。

防治礦山地下水災(zāi)害 促進(jìn)資源化利用

武 強(qiáng)

中國(guó)工程院院士

地下水不僅具有資源、環(huán)境、生態(tài)、能源、信息等多重屬性，還存在災(zāi)害這一重要屬性。地下水的災(zāi)害屬性突出表現(xiàn)在各類礦床在采掘過(guò)程中所發(fā)生的各種突（透）水礦難、地基與隧道開(kāi)挖和水庫(kù)等各類工程施工建設(shè)過(guò)程中地下水的突（滲）出事故。

在采掘過(guò)程中因擾動(dòng)破壞含水層（組、帶）結(jié)構(gòu)誘發(fā)的突（透）水礦難，是地下水災(zāi)害屬性的典型代表。以煤礦床為例，全國(guó)煤礦年礦山排水量近80億立方米，利用率約75%。因其地下水壓高、充水通道復(fù)雜和強(qiáng)度大，給煤礦安全開(kāi)采帶來(lái)了嚴(yán)重水患威脅，成為了僅次于瓦斯群死群傷事故的煤礦第二大殺手。地下水害礦難不僅容易造成井下作業(yè)人員重大傷亡，而且在經(jīng)濟(jì)損失、事故搶險(xiǎn)救援難度和恢復(fù)礦山生產(chǎn)所需時(shí)間等方面也比其他礦難更嚴(yán)重。

針對(duì)嚴(yán)重的地下水突水災(zāi)害，建議進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其災(zāi)害屬性及防治的研究。一是加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，不斷深化對(duì)我國(guó)礦山水害的基本認(rèn)識(shí)。二是強(qiáng)化井下水害超前探測(cè)（放）技術(shù)，完善采掘工作面超前定向鉆孔探放水技術(shù)、井下涌（突）水源快速綜合判識(shí)技術(shù)。三是提升礦山水害預(yù)防與治理技術(shù)，包括礦井充水三維可視化分析、造孔注漿加固、機(jī)械化充填開(kāi)采、電泵排水等技術(shù)研發(fā)。四是加強(qiáng)“煤—水”雙資源型礦山協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)理論與技術(shù)研究，促進(jìn)礦區(qū)水害由單純防治向防治與保護(hù)優(yōu)化轉(zhuǎn)變。

重視遙感大數(shù)據(jù)應(yīng)用

提升地下水系統(tǒng)演化規(guī)律研究水平

宮輝力

首都師范大學(xué)原校長(zhǎng)

近年來(lái)，全球變化背景下，自然系統(tǒng)與人類活動(dòng)相互作用，深刻影響和改變著區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)。地下水是區(qū)域水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，在快速變化條件下呈現(xiàn)出獨(dú)特的適應(yīng)、響應(yīng)和演化方式。為提升地下水系統(tǒng)演化規(guī)律研究水平，地球系統(tǒng)模式云計(jì)算平臺(tái)與遙感大數(shù)據(jù)的深度結(jié)合為監(jiān)測(cè)、識(shí)別區(qū)域地下水系統(tǒng)的復(fù)雜演化提供了新方法。

基于共享云平臺(tái)上遙感大數(shù)據(jù)、分析工具（人工智能算法及其新進(jìn)展）等公共資源，耦合監(jiān)測(cè)網(wǎng)小數(shù)據(jù)集，利用時(shí)空分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，為多尺度地下水循環(huán)時(shí)空模式識(shí)別與歸因研究提供了可行性。例如，針對(duì)區(qū)域地下水循環(huán)過(guò)程的量化研究，利用GRACE衛(wèi)星的時(shí)變重力場(chǎng)數(shù)據(jù)和 In-SAR衛(wèi)星的形變場(chǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)物理機(jī)制驅(qū)動(dòng)的地下水?dāng)?shù)值模型與大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能模型的耦合，能夠監(jiān)測(cè)、評(píng)估區(qū)域地下水儲(chǔ)量時(shí)空變化，提高地球系統(tǒng)模式的水循環(huán)量化監(jiān)測(cè)、評(píng)估與預(yù)測(cè)能力。

建議加強(qiáng)遙感大數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)小數(shù)據(jù)與云平臺(tái)深度結(jié)合，系統(tǒng)構(gòu)建綜合分析平臺(tái)，創(chuàng)建包含未來(lái)氣候變化、極端事件變化、區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等情景在內(nèi)的區(qū)域地下水循環(huán)演化數(shù)據(jù)云孿生模式，預(yù)測(cè)不同情景約束的區(qū)域地下水系統(tǒng)演變趨勢(shì)，提出相應(yīng)的調(diào)控對(duì)策和政策建議。

發(fā)展生態(tài)水文地質(zhì) 支撐生態(tài)文明建設(shè)

萬(wàn) 力

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）副校長(zhǎng)

地下水與陸生植被生態(tài)間相互作用過(guò)程和機(jī)制是生態(tài)水文地質(zhì)學(xué)研究的主要任務(wù)，也是地球系統(tǒng)科學(xué)關(guān)注的核心問(wèn)題。

陽(yáng)光、大氣、土壤和水是生命存在的基本要素，其中土壤和水對(duì)植被生長(zhǎng)的影響最大，也是傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象。在我國(guó)，經(jīng)幾十年的努力已完成多種比例尺的水文地質(zhì)調(diào)查工作，為進(jìn)一步開(kāi)展生態(tài)水文地質(zhì)工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

為更好地服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)，生態(tài)水文地質(zhì)學(xué)應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面的問(wèn)題研究：一是結(jié)合水文地質(zhì)調(diào)查的特點(diǎn)，研究區(qū)域尺度陸生植被的時(shí)空變化規(guī)律及其定量描述，這也是生態(tài)水文地質(zhì)調(diào)查的基本任務(wù)；二是研究不同尺度地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流、排泄條件對(duì)植被生態(tài)格局的控制及其相互影響，重點(diǎn)關(guān)注人類活動(dòng)條件下的地下水水文過(guò)程發(fā)生變化對(duì)植被生態(tài)系統(tǒng)的影響。三是研究包氣帶水分水質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)制及其生態(tài)效應(yīng)，包括大氣降水補(bǔ)給地下水，地下水通過(guò)包氣帶的蒸發(fā)過(guò)程和植物蒸騰；四是研究包氣帶的生物和地表生態(tài)對(duì)水的凈化機(jī)制，孔隙介質(zhì)組成的包氣帶對(duì)滲入水有過(guò)濾、吸附、離子交換和生物化學(xué)降解的作用；五是研究潛水含水層中地下水各種物理化學(xué)過(guò)程的生態(tài)效應(yīng)，包括土壤鹽堿化、沙漠化和荒漠化的形成機(jī)制。

來(lái) 源：中國(guó)自然資源報(bào)

原標(biāo)題：《6名院士+2名大學(xué)校長(zhǎng)，細(xì)說(shuō)地下水的保護(hù)與利用 | 院士專家談》

 

今年3月22日是第三十屆“世界水日”，3月22~28日是第三十五屆“中國(guó)水周”。聯(lián)合國(guó)確定2022年“世界水日”主題為“珍惜地下水，珍視隱藏的資源”。我國(guó)紀(jì)念2022年“世界水日”“中國(guó)水周”活動(dòng)主題為“推進(jìn)地下水超采綜合治理復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境”。中國(guó)自然資源報(bào)聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局邀請(qǐng)?jiān)菏�、專家就地下水保護(hù)、調(diào)查監(jiān)測(cè)、水平衡研究等建言獻(xiàn)策，共同探討地下水保護(hù)與利用的平衡之道。

加強(qiáng)水平衡研究 支撐國(guó)土空間規(guī)劃

張建云

中國(guó)工程院院士

國(guó)土空間規(guī)劃是國(guó)家空間發(fā)展的指南、可持續(xù)發(fā)展的空間藍(lán)圖，是各類開(kāi)發(fā)保護(hù)建設(shè)的基本依據(jù)。國(guó)土空間規(guī)劃要按照“以水四定”的原則，統(tǒng)籌考慮水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全、水文化，指導(dǎo)用水結(jié)構(gòu)和空間布局優(yōu)化調(diào)整。

水資源短缺和時(shí)空分布不均已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大制約因素，一些重點(diǎn)流域或區(qū)域水資源與生產(chǎn)、生活、生態(tài)“三生”空間失衡，產(chǎn)生諸多資源環(huán)境問(wèn)題。隨著全球持續(xù)變暖，青藏高原雪線上升、凍土范圍和特性發(fā)生明顯變化，“中華水塔”的徑流變化，關(guān)系到水資源的可持續(xù)利用和國(guó)家水資源安全。我國(guó)北方地區(qū)河流徑流量整體上呈減少態(tài)勢(shì)，但經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展對(duì)水資源的剛性需求增加，進(jìn)一步加劇了水資源的短缺矛盾。華北平原已經(jīng)成為我國(guó)乃至全球地下水漏斗面積最大、地面沉降最嚴(yán)重的地區(qū)。東北三江平原農(nóng)業(yè)灌溉用水快速增長(zhǎng)，地下水采補(bǔ)失衡問(wèn)題日益突出。

建議各級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃編制時(shí)，要加強(qiáng)水平衡分析研究，基于水平衡關(guān)系及水循環(huán)要素演化規(guī)律，剖析當(dāng)前國(guó)土開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)中存在的突出問(wèn)題，強(qiáng)化水土資源適配性，研究適應(yīng)水土資源條件的國(guó)土空間開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)保護(hù)修復(fù)策略，實(shí)現(xiàn)良性的區(qū)域水平衡，以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)注地下水質(zhì)量 保障人民健康

王焰新

中國(guó)科學(xué)院院士

地下水是地球水資源的重要組成部分，是支撐地球生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。地下水的資源和生態(tài)價(jià)值不僅取決于其水量大小，而且取決于其水質(zhì)好壞。優(yōu)質(zhì)地下水對(duì)人體健康有益，但地下水中的有毒有害物質(zhì)通過(guò)地下水排泄和供水、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等地下水利用方式，進(jìn)入地表環(huán)境，并經(jīng)飲水和食物鏈進(jìn)入人體、動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)中，危害生命健康與環(huán)境健康。

受地下水原生環(huán)境制約和人類活動(dòng)影響，地下水質(zhì)惡化引發(fā)的水安全、糧食安全和生態(tài)安全問(wèn)題，成為全球可持續(xù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。我國(guó)廣泛分布的天然高砷、高氟、高碘等原生劣質(zhì)地下水，直接威脅約1.2億人的飲水安全和身體健康；工農(nóng)業(yè)和城市化的快速發(fā)展、礦業(yè)活動(dòng)和能源開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的地下水污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，新污染物不斷出現(xiàn)，區(qū)域性地下水咸化、酸化問(wèn)題凸顯，嚴(yán)重制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重威脅人民生存環(huán)境。

建議實(shí)施國(guó)家地下水水質(zhì)調(diào)查計(jì)劃，構(gòu)建流域尺度的空天地一體化“國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)”，加強(qiáng)地下水質(zhì)的時(shí)空演化規(guī)律與健康效應(yīng)的調(diào)查與研究工作，有效保護(hù)地下水資源，滿足人民美好生活需要，為服務(wù)健康中國(guó)戰(zhàn)略作出地球科學(xué)工作者應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

深化巖溶地下水研究 守護(hù)綠水青山

袁道先

中國(guó)科學(xué)院院士

我國(guó)是巖溶大國(guó)，巖溶區(qū)占國(guó)土面積的1/3，南方以滇黔桂為中心，北方以山西高原為中心，碳酸鹽巖分布面積達(dá)340多萬(wàn)平方千米。

巖溶地下水具有水量大、分布不均、動(dòng)態(tài)變化大、流動(dòng)迅速、排泄集中、極易被污染等特點(diǎn)，可以是潛水也可以是承壓水。我國(guó)巖溶地下水資源量達(dá)每年2034億立方米，約占全國(guó)地下水資源量的23%，是巖溶地區(qū)重要的戰(zhàn)略水資源。

西南地區(qū)是我國(guó)巖溶地貌最發(fā)育的地區(qū)，巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，土壤貧瘠，呈現(xiàn)“土在樓上，水在樓下”“石多土少”等特點(diǎn)。西南地區(qū)分布有3000多條巖溶地下河，地下水極易受到污染，初步評(píng)估有30%的地下河水質(zhì)變差，對(duì)人民群眾身體健康及生態(tài)環(huán)境安全造成不利影響。巖溶地下水污染具有隱蔽性，治理難度大。受全球氣候變化和特殊巖溶地質(zhì)條件影響，巖溶區(qū)干旱缺水、水土流失嚴(yán)重，石漠化面積超過(guò)9.2萬(wàn)平方千米。巖溶管道堵塞，洼地排洪能力不足，巖溶內(nèi)澇成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。

巖溶水文地質(zhì)科學(xué)對(duì)于解決巖溶區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱問(wèn)題至關(guān)重要。近年來(lái)，巖溶地區(qū)的石漠化和地下水污染治理取得了一些令人欣喜的成果，但還需要進(jìn)一步加強(qiáng)巖溶水文地質(zhì)科學(xué)研究，圍繞巖溶形態(tài)成因、巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖溶生態(tài)環(huán)境、全球變化與巖溶作用碳循環(huán)、巖溶探測(cè)技術(shù)方法等方面的問(wèn)題，加大科技攻關(guān)力度，為保護(hù)綠水青山提供地學(xué)支撐。

監(jiān)測(cè)保護(hù)地質(zhì)環(huán)境 科學(xué)管理地下水

盧耀如

中國(guó)工程院院士

地下水是地球上重要的水資源，具有3個(gè)特性：一是地下水在水資源循環(huán)系統(tǒng)中的貯存與運(yùn)移具有較大的空間和時(shí)間尺度；二是地下水具有調(diào)節(jié)作用；三是地下水是生態(tài)環(huán)境的保障條件，人為破壞其自然平衡狀態(tài)會(huì)誘發(fā)災(zāi)害，如人為過(guò)量開(kāi)采、排水等。

目前，我國(guó)地下水的開(kāi)發(fā)與保護(hù)存在3方面問(wèn)題：一是過(guò)量開(kāi)采地下水，導(dǎo)致華北地區(qū)形成了連片的大面積地下水降落漏斗，并誘發(fā)地面沉降、塌陷等災(zāi)害，濱海及軟土地區(qū)地面沉降也較嚴(yán)重；二是在內(nèi)陸河地區(qū)，上游修建的一些水庫(kù)選址不當(dāng)，使得中下游地下水失去補(bǔ)給，破壞生態(tài)，產(chǎn)生荒漠化、沙化等；三是一些地下工程建設(shè)沒(méi)有顧及周圍的環(huán)境效應(yīng)，為減少地下工程水患而大量排水，引起周邊地面塌陷及沉降等，危及附近建筑物及居民安全。

如何實(shí)現(xiàn)地下水更好地管理、開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用，唯有加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與保護(hù)，嚴(yán)格確立開(kāi)發(fā)效益與誘發(fā)災(zāi)害的權(quán)責(zé)主體。地質(zhì)環(huán)境包括山水林田湖草沙冰，應(yīng)特別關(guān)注有關(guān)水土資源匹配及其相關(guān)災(zāi)害的防控。南水北調(diào)中線工程，應(yīng)留出足量水源，優(yōu)先用于回灌地下水，以充填華北平原的地下水降落漏斗。在加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)督中，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)地下水資源與生態(tài)的綜合價(jià)值。

科學(xué)認(rèn)識(shí)地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

林學(xué)鈺

中國(guó)科學(xué)院院士

地表水與地下水之間具有非常密切的水力聯(lián)系，其水量、能量和物質(zhì)交換對(duì)水資源合理配置、流域生態(tài)系統(tǒng)功能維持、地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害和水污染防治具有重要意義。

一個(gè)區(qū)域（流域）的總水資源量是當(dāng)?shù)亟邓�形成的地表水和地下水的產(chǎn)水量，由于地表水和地下水的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，河川徑流量中的基流部分是由地下水補(bǔ)給的，地下水補(bǔ)給量中的一部分又來(lái)源于地表水的入滲，因此在計(jì)算水資源總量時(shí)應(yīng)扣除地表水和地下水相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)量。當(dāng)然，也不能將重復(fù)量簡(jiǎn)單地劃歸地下水或者地表水資源量，否則將加大地下水可采資源量（或地表水可利用資源量）。

我國(guó)西北和華北地區(qū)許多地方的地表水和地下水轉(zhuǎn)化頻繁，而且地表水多數(shù)是地下水的重要補(bǔ)給來(lái)源，甚至是唯一的補(bǔ)給來(lái)源。但由于上游過(guò)度攔蓄地表水，截?cái)嗔松角捌皆瓍^(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源，加上地下水過(guò)量開(kāi)采，引起了區(qū)域地下水位的持續(xù)下降，在華北平原誘發(fā)比較嚴(yán)重的地面沉降，在西北內(nèi)陸河流域?qū)е绿烊缓�泊濕地退縮，以及荒漠化等各類地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

建議在我國(guó)水資源管理工作中，進(jìn)一步提高對(duì)地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識(shí)，重視地表水與地下水相互轉(zhuǎn)化形成的重復(fù)量，正確認(rèn)識(shí)地表水和地下水的差異性和統(tǒng)一性，根據(jù)開(kāi)發(fā)利用條件，堅(jiān)持“宜表則表，宜地則地”，對(duì)地表水與地下水實(shí)施統(tǒng)籌管理、聯(lián)合調(diào)度，使水資源開(kāi)發(fā)利用更加有利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)健康。

防治礦山地下水災(zāi)害 促進(jìn)資源化利用

武 強(qiáng)

中國(guó)工程院院士

地下水不僅具有資源、環(huán)境、生態(tài)、能源、信息等多重屬性，還存在災(zāi)害這一重要屬性。地下水的災(zāi)害屬性突出表現(xiàn)在各類礦床在采掘過(guò)程中所發(fā)生的各種突（透）水礦難、地基與隧道開(kāi)挖和水庫(kù)等各類工程施工建設(shè)過(guò)程中地下水的突（滲）出事故。

在采掘過(guò)程中因擾動(dòng)破壞含水層（組、帶）結(jié)構(gòu)誘發(fā)的突（透）水礦難，是地下水災(zāi)害屬性的典型代表。以煤礦床為例，全國(guó)煤礦年礦山排水量近80億立方米，利用率約75%。因其地下水壓高、充水通道復(fù)雜和強(qiáng)度大，給煤礦安全開(kāi)采帶來(lái)了嚴(yán)重水患威脅，成為了僅次于瓦斯群死群傷事故的煤礦第二大殺手。地下水害礦難不僅容易造成井下作業(yè)人員重大傷亡，而且在經(jīng)濟(jì)損失、事故搶險(xiǎn)救援難度和恢復(fù)礦山生產(chǎn)所需時(shí)間等方面也比其他礦難更嚴(yán)重。

針對(duì)嚴(yán)重的地下水突水災(zāi)害，建議進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其災(zāi)害屬性及防治的研究。一是加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，不斷深化對(duì)我國(guó)礦山水害的基本認(rèn)識(shí)。二是強(qiáng)化井下水害超前探測(cè)（放）技術(shù)，完善采掘工作面超前定向鉆孔探放水技術(shù)、井下涌（突）水源快速綜合判識(shí)技術(shù)。三是提升礦山水害預(yù)防與治理技術(shù)，包括礦井充水三維可視化分析、造孔注漿加固、機(jī)械化充填開(kāi)采、電泵排水等技術(shù)研發(fā)。四是加強(qiáng)“煤—水”雙資源型礦山協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)理論與技術(shù)研究，促進(jìn)礦區(qū)水害由單純防治向防治與保護(hù)優(yōu)化轉(zhuǎn)變。

重視遙感大數(shù)據(jù)應(yīng)用

提升地下水系統(tǒng)演化規(guī)律研究水平

宮輝力

首都師范大學(xué)原校長(zhǎng)

近年來(lái)，全球變化背景下，自然系統(tǒng)與人類活動(dòng)相互作用，深刻影響和改變著區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)。地下水是區(qū)域水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，在快速變化條件下呈現(xiàn)出獨(dú)特的適應(yīng)、響應(yīng)和演化方式。為提升地下水系統(tǒng)演化規(guī)律研究水平，地球系統(tǒng)模式云計(jì)算平臺(tái)與遙感大數(shù)據(jù)的深度結(jié)合為監(jiān)測(cè)、識(shí)別區(qū)域地下水系統(tǒng)的復(fù)雜演化提供了新方法。

基于共享云平臺(tái)上遙感大數(shù)據(jù)、分析工具（人工智能算法及其新進(jìn)展）等公共資源，耦合監(jiān)測(cè)網(wǎng)小數(shù)據(jù)集，利用時(shí)空分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，為多尺度地下水循環(huán)時(shí)空模式識(shí)別與歸因研究提供了可行性。例如，針對(duì)區(qū)域地下水循環(huán)過(guò)程的量化研究，利用GRACE衛(wèi)星的時(shí)變重力場(chǎng)數(shù)據(jù)和 In-SAR衛(wèi)星的形變場(chǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)物理機(jī)制驅(qū)動(dòng)的地下水?dāng)?shù)值模型與大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能模型的耦合，能夠監(jiān)測(cè)、評(píng)估區(qū)域地下水儲(chǔ)量時(shí)空變化，提高地球系統(tǒng)模式的水循環(huán)量化監(jiān)測(cè)、評(píng)估與預(yù)測(cè)能力。

建議加強(qiáng)遙感大數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)小數(shù)據(jù)與云平臺(tái)深度結(jié)合，系統(tǒng)構(gòu)建綜合分析平臺(tái)，創(chuàng)建包含未來(lái)氣候變化、極端事件變化、區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等情景在內(nèi)的區(qū)域地下水循環(huán)演化數(shù)據(jù)云孿生模式，預(yù)測(cè)不同情景約束的區(qū)域地下水系統(tǒng)演變趨勢(shì)，提出相應(yīng)的調(diào)控對(duì)策和政策建議。

發(fā)展生態(tài)水文地質(zhì) 支撐生態(tài)文明建設(shè)

萬(wàn) 力

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）副校長(zhǎng)

地下水與陸生植被生態(tài)間相互作用過(guò)程和機(jī)制是生態(tài)水文地質(zhì)學(xué)研究的主要任務(wù)，也是地球系統(tǒng)科學(xué)關(guān)注的核心問(wèn)題。

陽(yáng)光、大氣、土壤和水是生命存在的基本要素，其中土壤和水對(duì)植被生長(zhǎng)的影響最大，也是傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象。在我國(guó)，經(jīng)幾十年的努力已完成多種比例尺的水文地質(zhì)調(diào)查工作，為進(jìn)一步開(kāi)展生態(tài)水文地質(zhì)工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

為更好地服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)，生態(tài)水文地質(zhì)學(xué)應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面的問(wèn)題研究：一是結(jié)合水文地質(zhì)調(diào)查的特點(diǎn)，研究區(qū)域尺度陸生植被的時(shí)空變化規(guī)律及其定量描述，這也是生態(tài)水文地質(zhì)調(diào)查的基本任務(wù)；二是研究不同尺度地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流、排泄條件對(duì)植被生態(tài)格局的控制及其相互影響，重點(diǎn)關(guān)注人類活動(dòng)條件下的地下水水文過(guò)程發(fā)生變化對(duì)植被生態(tài)系統(tǒng)的影響。三是研究包氣帶水分水質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)制及其生態(tài)效應(yīng)，包括大氣降水補(bǔ)給地下水，地下水通過(guò)包氣帶的蒸發(fā)過(guò)程和植物蒸騰；四是研究包氣帶的生物和地表生態(tài)對(duì)水的凈化機(jī)制，孔隙介質(zhì)組成的包氣帶對(duì)滲入水有過(guò)濾、吸附、離子交換和生物化學(xué)降解的作用；五是研究潛水含水層中地下水各種物理化學(xué)過(guò)程的生態(tài)效應(yīng)，包括土壤鹽堿化、沙漠化和荒漠化的形成機(jī)制。

來(lái) 源：中國(guó)自然資源報(bào)

原標(biāo)題：《6名院士+2名大學(xué)校長(zhǎng)，細(xì)說(shuō)地下水的保護(hù)與利用 | 院士專家談》