Page 71 - 2022年第53卷第11期

地下水开发利用健康状况的定量化诊断，可为地下水合理开发利用提供数据支撑 ［３，６］ ；（２）超采量评价
尤其是累计可恢复超采量评价，既梳理了地下水开发利用造成的地下水资源量亏空，也是确定需要回
补水量的重要依据；（３）对于南水北调受水区，地下水超采量评价可作为规划调水规模的重要基础参
数之一。
根据地下水埋藏条件可将地下水超采划分为浅层和深层地下水超采。关于浅层地下水超采量评
价，现有方法具体可分为 ４类，但都存在不同的局限性：（１）可开采量法 ［４，７］ ，最直观简单，但受限于
开采量、可开采量统计数据的准确性，其中地下水可采量，从定义到具体计算都是人为性很强的量，
容易因统计渠道和口径等偏差造成较大误差，且使用多年平均可开采量进行评价，忽略了水文随机
性，也会造成较大误差。（ ２）数值模拟法 ［８ － １１］ ，通过建立区域地下水模型，评价地下水资源量和开采
量。该方法比可开采量法相对可靠，但地下水流建模难，涉及参数众多，对基础数据要求较高。（３）
ＧＲＡＣＥ卫星反演法 ［１２ － １５］ ，利用 ＧＲＡＣＥ卫星数据反演地下水储量变化是遥感技术在地下水资源管理中
的创新。但该方法数据精度较低，仅适用于大尺度范围的评价，且难以分离深层和浅层地下水超采
量，同时受限于数据时间尺度不能复盘较早时期的超采情况。（４）水位动态法 ［１０，１６］ （疏干体积法），地
下水位下降即发生超采，根据浅层地下水位下降造成的地下水储量亏空估算超采量。该方法虽然受限
于区域地下水位监测密度和给水度准确性，但随着地下水位监测井布置密度和监测精度逐步提高，水
文地质参数的试验研究越来越多，该方法评价精度也越来越高。因此相比于前几种方法，水位动态法
可认为是现阶段最便捷可靠的浅层地下水超采量评价方法。
关于深层地下水超采量评价，现有研究分为两类：（ １）从水资源管理角度，现行 《最严格水资源
管理制度》 ［１７］ 中提到 “深层承压地下水原则上只能作为应急和战略储备资源”，深层地下水资源被定
义为不可开采资源，开采即超采，该观点一般基于开采量统计资料评价深层超采量。该方法未考虑深
层地下水资源属性，对深层地下水超采量评价不够客观。（ ２）从水资源属性角度，认为深层开采有部
分水量来源于侧向径流补给和浅层越流补给 ［１８ － ２１］ ，这两部分水资源属性为可更新的补给资源量，应当
作为深层地下水允许开采量，该观点多采用模型模拟法、地面沉降体积估算法 ［２２ － ２４］ 等对深层超采量进
行评价。以上两种观点从不同角度出发，所得超采量评价结果差异很大。其次，现有评价方法均未考
虑伴随深层地下水开采发生的不可恢复储量损失，这对地下水超采评价至关重要。
针对以往地下水超采量评价中存在的主要问题，本研究改进了浅层水位动态法，并提出深层地下
水超采量评价新方法，以识别可恢复和不可恢复超采量。基于新的评价方法，对海河平原区过去 ６０
多年的浅层和深层累计超采量进行评价，并分离出可恢复累计超采量，旨在为研究区地下水超采综合
治理和地下水回补提供更为可靠的数据支撑。

２ 数据和方法

２．１ 研究方法
２．１．１ 浅层地下水超采量 地下水位下降是地下水超采的最直观反应，水位波动变化的幅度可以反映
地下水超采程度，本研究采用水位动态法进行浅层地下水超采量评价。地下水开采造成的地下水位下
降、地下水储量减少超过一定限度时，将使地下水系统的资源、生态、环境等功能遭到破坏，并引发
一系列不良影响，如地表－ 地下水循环转化关系失衡、海水入侵、地面沉降等生态环境问题，即为地
下水超采。因此，适度的地下水位下降并不意味着一定发生超采，只要保障地下水位在合理范围内波
动变化（不对生态地质环境造成影响），开采就不应被认为是超采。目前已有学者通过建立地下水生态
地质环境约束的临界水位埋深来判断区域是否发生地下水超采 ［２５］ 。
显然，虽造成水位下降但对生态地质环境未产生明显影响甚至有利（如盐渍化防治）的开采量不应
被认为是超采量，但实际工作中使用的传统水位动态法单纯以评价期内的起止水位差来计算超采量，
存在不合理之处。基于以上分析，根据水位计算浅层地下水超采量应重新定义为：当浅层地下水埋深
下降超过生态健康临界埋深以下后，年际间浅层地下水位下降造成地下水储存量的减少为地下水超采

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