11年回升逾15米,需科学应对北京地下水位变化
中国科学报
北京怀柔区灏明湖。
■本报记者 冯丽妃
水资源是城市发展的生命线。近日,北京将新建5座水库组成防洪屏障的消息受到关注。除了水库这个地表“大水缸”,地层深处的“隐形水缸”——地下水,同样也是城市水安全的重要战略家底与应急压舱石。据北京市水务局发布的最新消息,2026年10月7日,北京市平原区地下水平均埋深为10.53米。与2015年末的25.75米相比,目前已累计回升15.22米,增加储量70多亿立方米,地下水严重超采区已全部清零。
北京地下水位回升背后的成因是什么?带来哪些机遇与潜在风险?未来如何科学管控?《中国科学报》就此专访了中国工程院院士、中国水利水电科学研究院研究员王浩。
北京地下水位为何持续回升
《中国科学报》:请谈谈北京地下水位回升的主要成因。
王浩:“天帮忙”和“人努力”的原因都有,“人努力”是基础,“天帮忙”是加速器。
首先是人为调控。根据2025年《北京市水资源公报》数据——多年平均地表水资源量9.61亿立方米,以北京市政府公布的2025年底常住人口2180万计算,北京多年平均人均地表水资源只有约44立方米。过去地下水长期承担重要供水保障功能,开采强度较大。这些年,我们逐步从“多用多采”转向“少采多补”:南水北调进京后,生活和工业用水有了稳定替代水源;持续关停自备井、压减开采;通过永定河、潮白河生态补水,以及雨洪利用、再生水回补等,多渠道增加补给。截至2025年底,南水北调中线进京水量已达约116亿立方米,明显减轻了地下含水层的负担。
近几年降水偏多也起到了明显加速作用,丰水年相当一部分地表水和河道水可通过海绵城市设施、河床、砂石坑、蓄滞洪区向地下渗透。
所以,不是单纯“老天爷下雨下回来的”,而是靠一系列管理措施把地下水流失“止住”、把地下水“养起来”,而近年较多的降水又进一步加快了地下水位的恢复。
《中国科学报》:南水北调工程在北京地下水位回升中扮演了怎样的角色?
王浩:地下水位回升是降水、压采、生态补水等多种因素共同作用的结果,南水北调创造了非常重要的基础条件,让地下水有条件从重要供水水源逐步转变为战略储备。这主要体现在3个层面:一是水源替代,南水进京后,生活、工业用水有了稳定保障,地下水开采压力明显减轻;二是调蓄,可与本地水资源统筹调度,如进入密云水库统一调蓄,提高调配能力;三是生态补水,南水进京水量的约22%用于回补地下水源和河湖湿地,通过河道生态补水向地下渗透。
《中国科学报》:永定河、潮白河等生态补水工程的贡献有多大?
王浩:生态补水对局部地区水位回升作用非常突出,特别是在山前溢流带、砂砾石河道及怀柔、密云、顺义等水源地周边,是推动回升的主要因素。以永定河为例,2021年补水后,沿线地下水位平均回升1.74米;潮白河截至2022年4月,向阳闸以上336平方千米范围内平均回升约3米,个别监测点最大回升11.7米,估算入渗补给约1.3亿立方米。
《中国科学报》:如何看待降水对地下水位回升的加速作用?
王浩:降水是地下水恢复过程中的“加速器”。近年华北总体进入偏湿阶段,例如北京2024年6至9月降雨偏多六成,直接增大了土壤、河湖入渗补给。
不过要强调一点,降水年际变化明显,今年降水多不代表明年一定多。北京地下水位能持续回升,关键靠长期节水、压采和水源替代,否则遇枯水年仍可能下降。这一点从北京用水结构的变化可以看出:北京农业用水量从2003年约13.8亿立方米降至2025年约2.2亿立方米,地下水取用量从25.4亿立方米降至11.1亿立方米,占比由71%降至26%。
所以,降水是“加速器”,长期压采、节水和水源替代才是地下水持续恢复的“底盘”。过去重点是“压采、止跌”,现在则要转向更科学的适宜水位调控。
地下水位回升带来哪些机遇与挑战
《中国科学报》:地下水位回升带来什么影响?对北京市水资源储备意味着什么?
王浩:地下水位回升意味着北京多了一个看不见的“水库”。目前平原区地下水储量比2015年增加约78亿立方米,规模非常可观。现在北京的水资源格局是地表有水库,地下也有“水库”,比如,密云水库2024年蓄水量约35亿立方米。“地表水库+地下水储备”的双库联调格局,可大幅提高供水安全与韧性。正常年份和丰水年可少采多补,枯水年或极端干旱时地下水可起到兜底作用,相当于给城市供水系统加了一层“保险”。
《中国科学报》:地下水位回升对地面沉降是否有缓解作用?
王浩:水位回升使长期超采导致的沉降压力总体缓解,但不能简单理解为“水位回来了,地面就完全恢复了”。已发生压密变形的许多地层不可逆,回升更多是减缓继续沉降、降低进一步变形风险,而非把过去沉降全部“弹回来”。
《中国科学报》:地下水位回升可能带来哪些潜在风险与挑战?哪些区域需要特别关注?
王浩:地下水位回升总体是好事,但也要关注新问题。最直接的是地下空间抗浮和渗水问题:水位上升使地下建筑浮力增大,可能引起结构变形、加大防水压力。特别是按过去低水位条件设计的老旧地下室、地下车库、地铁车站、综合管廊,需重新评估抗浮防渗能力,北京西部、北部山前地带及永定河、潮白河、北运河沿线强补给带,水位回升快,风险较突出。此外,还有土壤和地下水环境问题:水位抬升后潜水蒸发可能带来返盐、土壤盐渍化,东南平原浅层咸水区尤需关注;历史污染场地、垃圾填埋场和部分工业用地周边,也要防范包气带污染物重新浸泡释放,随地下水迁移。
所以不能简单说“地下水越多越好”,也需要关注伴生风险:水位回升快、地下空间密集处重点防抗浮渗水;历史上盐碱问题突出处重点盯返盐;有历史污染场地区域重点管控水质与污染物迁移。管理思路也要跟着变,不能只是盯着“水位别降太低”,而是要把水位、水质和地下空间安全统筹考虑。
管理思路如何转变
《中国科学报》:地下水位变化需要什么样的对策?
王浩:北京下一阶段应该从过去主要追求“地下水位回升”,转向把水位控制在适宜区间,把水位变化带来的城市安全和生态风险一起管起来。
具体来说,有两个方面特别重要。一是做好安全复核。建议按北京市全生命周期地下水抗浮设计管理要求,对1990年至2015年低水位时期设计建造的地铁、综合管廊、地下车库等地下基础设施做“抗浮再评估”,结合当前及未来10年至20年高水位情景重新核算抗浮安全系数,同时评估防水层耐久性和降水方案是否仍然适用。通过这些安全复核,为适宜水位的确定提供重要参考。
二是研究确定适宜水位区间,综合考量水资源安全、生态安全、工程安全和环境安全。资源上保持战略储量和枯水年调蓄空间;生态上维持泉水复涌和河湖湿地;工程上不超过重点设施抗浮设防水位、避免普遍性渗水;地质环境上不诱发土壤液化、盐渍化,也不激活污染物迁移。
《中国科学报》:如何确定北京的“适宜生态水位”?
王浩:要特别强调一点,不同地区地下水承担的功能不同,适宜水位不能“一刀切”,应实行分区、动态的区间管理。在适宜区间内正常调度,接近上限加强监测;局部水位持续快速上升时应及时做好安全复核,并采取应对措施;对突破适宜区间的重点区域,必要时调整补水强度甚至工程降压。
总的来说,过去重点解决“地下水位太低”,现在要逐步学会同时管好“太低”和“太高”,最终找到兼顾资源、生态和城市安全的适宜水位区间。
《中国科学报》:在地下水位持续回升的新常态下,城市规划和工程建设需要哪些科学赋能?
王浩:地下水位持续回升以后,科学赋能要真正进入城市规划、风险监测和运行管理,让地下水情成为规划建设必须考虑的基础性条件,做到水位变化提前预判、风险及时发现、管理精准调控。
首先是赋能城市规划和工程建设。通过三维地质建模、地下水数值模拟等预测未来地下水变化情势,并将其纳入国土空间、轨道交通、地下空间等规划,新区建设、老城更新都要以未来地下水变化情势为依据,做到规划先行、建设适应,而不是出了问题再调整。
其次是赋能风险监测。重点不是单纯把水位测得更准,而是及时判断水位变化是否会带来新风险,通过监测井、卫星遥感、分布式光纤等采集地下水位、水质、地面形变和地下结构变化等数据,经数据融合进行多源分析,及时发现异常、提前预警,为工程处置和水资源调度提供依据。
最后是赋能管理。其核心是把监测发现的风险真正管控起来,建立地下空间安全、污染物迁移等重点风险清单,实行精细化管理,形成“发现风险—及时预警—采取措施—跟踪效果”的闭环。
未来的科学赋能,核心就是让规划有依据、风险看得见、调度更精准、管理更主动,推动地下水管理转向对水位变化的全过程管理和主动应对。