地下水和地表水的联合调度

  地下水和地表水联合调度的意义和重要性
  如前所述，地下水一地表水相互作用研究认为地下水与地表水是水文系统不可分割的组成部分，对其中任何一个的开发利用必然会影响到另外一个。地下水资源的长期“透支”，将直接威胁到地表水资源的数量，使地表水资源的可持续利用遭到破坏；反之，地表水资源的过度利用也会对地下水资源造成影响，从而对社会、经济的可持续发展有不利作用。因此，要实现最大限度地优化利用水资源，开展地下水一地表水联合调度是必由之路。要开展地下水一地表水联合调度，科学地认识地表水的空间分布规律和地下水的流动、赋存规律，研究地下水、地表水的演化过程是必要的基础。
  在地表水与地下水相互作用研究极大发展的前提下，地下水一地表水联合调度对我国北方利用当地地表水补给地下水，有效扭转许多大中城市地下水严重超采的局面，使其得到充分涵养并最终得以恢复具有重要意义。
  具体而言，地下水一地表水联合调度的开展将有助于实现以下目的：①平衡区域水资源分布的不均匀，有效利用水资源。②增加缺水区供水系统的水源，满足地区社会经济发展的水资源量需求。③通过水资源的优化配置，改善和保护生态环境。地下水一地表水联合调度的关键问题是地表水资源和地下水资源的科学合理利用和优化配置。如果规划不统一、分配不合理、管理不科学，就会导致供水市场的混乱和无序竞争，其后果很可能是水资源继续短缺，地下水继续超采、环境继续恶化。因此，地表水一地下水的合理调配问题是我国目前一系列调水工程中迫切需要研究的课题，其科学研究的基础是地表水与地下水相互作用、水资源开发利用与环境保护等领域的研究与社会科学问题的高度集成与耦合。

  地下水和地表水联合调度中的主要问题
  地下水一地表水联合调度主要牵涉到两方面的问题：①在地下水一地表水联合调度的情况下，某一地区的供水水源结构可能由某一种水源占绝对优势的单一结构转向地下水源和地表水源并存的二元供水结构。如何合理调配不同的水源，以实现综合效益的最大化，并最大限度地保障地区经济发展所需水量、最大限度地改善生态环境是问题之一。②在地下水超采的地区，有新的地表替代水源的条件下；如何对地下水的开发利用进行科学合理的调整，从而有效扭转地下水的超采局面，是地下水一地表水联合调度过程中可能面临的另一个文题。
  地下水一地表水联合调度下的水源调配问题就是地下水和地表水水源利用的优先顺序、比例和时间的确定。如果利用顺序没有确定好，一则满足不了地区经济发展的需水量；再则会造成环境的进一步恶化。另外，不同水源的使用时间与使用量的确定也是地下水一地表水联合调度中的重要方面，这问题的有效解决可能在短时间内使水资源短缺的局面得以扭转，而解决方法还是充分研究地表水和地下水的相互作用。
  而如何通过地下水一地表水联合调度，调整我国北方地下水超采地区的地下水开采布局，使地下水得以充分的涵养和恢复，是地下水一地表水联合调度中一个值得研究的课题。这问题的核心是地下水系统中水的循环与再生规律的研究，本质是地下水系统结构的认识。地下水系统理论的提出，极大地提高了人们认识水文地质现象、分析水文地质问题的能力。长期以来，人们注重了地下水系统的整体性，却忽略了其组成结构的重要性。地下水系统的整体功能是其组成结构有机整合的结果，其任一组成部分都是不可忽略的，都有其存在的原因，对地下水系统的整体功能均有贡献。地下水系统分析包括介质空间分布、水流场、化学场、应力场和热场等的分析。除了必要的物探和钻探等方法外，水化学与同位素方法已成为地下水系统分析的有效手段。近代水化学与同位素分析技术的极大提高及其在地下水研究中的广泛应用，为地下水径流途径的探测提供了有效手段。只有在对地下水系统结构认识的基础上，分析地下水系统各组成部分水的循环再生规律'才能在地下水一地表水联合调度过程中对地下水开发利用做出科学的调整。
  综上所述，通过地下水一地表水联合调度，实现水资源的科学合理利用，并有效地改善地质生态环境，是当前水文地质学和环境科学研究领域需要迫切解决的关键问题。这一问题的解决，不仅有助于水资源利用与环境改善的协调发展，同时有可能带动相关研究领域进步。这就需要以地下水系统科学理论为指导，以地下水一地表水相互作用研究和地下水循环再生研究为手段，以深入认识地下水系统结构组成与功能为基础，以科学会理开发利用水资源和有效改善地质环境为目标，真正实现地下水和地表水的科学联合调度。