河北省是全国水资源最紧缺的省份之一，多年平均水资源总量 205亿 m³，人均 304m³。经济社会发展对水资源的需求与日俱增，平原区水资源供需矛盾十分更加突出，自上世纪 70年代以来，被迫大量开采地下水。地下水在开发利用中有就地开采，就地利用的优点，同时由于占地面积较少，有易于管理等特点而成为平原区人们的首选水源。据统计，地下水供水量已占总供水量的 70％以上，其中中东部平原区深层地下水的供水量起到了重要的作用。河北省平原区深层地下水年开采量由 1980年的 15.42亿 m³，到 2008年的 40.13亿 m³，平均年增长率为 1.03亿 m³/a。由于长期过量开采地下水，形成了大面积的地下水超采区，造成地下水水位持续下降并形成漏斗，使当地水资源的战略储备和应急供水能力受到严重影响，且部分地区诱发了地面沉降、海（咸）水入侵、地下水污染等多方面的水环境问题。基于对现状深层地下水的认识，从可持续发展角度考虑，科学而又合理地确定深层地下水的允许开采量，对于水资源综合规划、合理配置、优化调度、综合管理等具有重要的意义。既要使水资源在国民生产中发挥最大效益，又要不形成严重的水环境危害，达到安全开采深层地下水的目的。

一、深层地下水的补给量

2004 年 11月完成的《河北省水资源评价》中，深层水的评价范围为浅层地下水矿化度大于 1g /L的区域。总面积 3.97万 km²，其中京津以南平原区 3.62km ²。

深层承压地下水不能直接接受当地的大气降水垂向入渗补给，依其赋存的环境状况，在高强度开发利用情况下 ,由深层含水层中开采出的水量由下列几部分组成：

1. 补给边界处的侧向径流补给量；

2. 来自于浅层水的越流补给量；

3. 弹性释水量，含水层骨架压密后的释水量（即暂时性的地面沉降量）；

4. 粘性土层压缩后的释水量（即永久性地面沉降量）。

根据水量模型计算， 1990年 6月至 2000年 6月，深层地下水开采量为 21.18亿 m³/a，地下水补给资源为 10.57亿 m³/a，其中越流量为 7.64亿 m³/a，占总开采量的 36.08%，侧向径流量 2.93亿 m³/a，占总开采量的 13.84%；另有属储存资源的弹性释水量 0.55亿 m³/a，占 2.57%，粘性土层释水量为 10.56亿 m³/a，占 47.51%。

上述侧向径流补给量和越流补给量是深层承压水的自然补给来源，弹性释放量与粘性土层释水量为地下水储存量，而储存量是不能作为可持续开发利用的资源。

二、深层地下水开发利用现状

1 、开采量

1980 河北省平原区有深层开采井 3.18万眼，开采量 15.42亿 m³，主要开采的是第三含水层组的水量。其中衡水开采量 4.28亿 m³，沧州开采量 3.36亿 m³，两市开采量占河北平原区深层开采量的 50%。

2008 年河北省平原区共有深井 12.20万眼，深层地下水的实际开采量为 40.13亿 m³，占地下水总用水量的 27.8%。其中城市生活开采量占 16.6%，工业开采量占 21.1%，农业开采量占 63.3%。

2 、 深层地下水动态

在天然状态下，深层地下水无论在水平方向或是垂直方向上的运动均非常缓慢，而且随着远离补给区和深度的加大其径流速度更为缓慢。 20世纪 60年代初期滨海平原区有数千平方公里的自流水区，其水头高出地面 1～ 2m。自 20世纪 70年代以来，随着深层地下水开采量不断增加，地下水位逐年下降。集中开采区形成了区域性的地下水位下降漏斗，使承压水改变了天然状态下的流场，呈现出向漏斗中心汇流的特征。同时还引发了地面沉降、地裂缝、咸淡水界面下移等地质灾害的发生。

2008 年底沧州市深层地下水位埋深平均 55.72m ， 衡水市深层地下水位埋深平均 51.04m ，邢台中东部平原 深层地下水埋深平均 51.05m，。与 1990年同期比较，邢台、衡水、沧州四区地下水位平均下降 19.50m，下降幅度大于 20.0m的区域主要集中在沧州漏斗和冀枣衡漏斗分布的区域内，包括沧州市区、衡水市区及冀州、枣强、南宫等市县。

不合理开采引发了一系列的地下水环境问题。如：区域地下水位急剧下降、地面沉降、咸淡水界面下移、地裂缝、地下水污染等等。

三、深层地下水允许开采量的估算

如何定义深层承压水允许开采量，一直存在着争议。各部门在评价时采用的概念也不同。

《水资源评价导则》（ SL/T238—1999）指出：平原区深层承压地下水补给、径流、排泄条件一般很差，不具有持续开发利用意义。需要开发利用深层地下水的地区，应查明开采含水层的岩性、厚度、层位、单位出水量等水文地质特征，确定出限定水头下降值条件下的允许开采量。

《水文地质术语》（ GB/T14157—93）给出了含水层允许开采模数的定义为，在不使开采条件恶化、不致于引起严重环境地质问题的条件下，单位时间允许从单位面积含水层中抽出的最大水量。

《供水水文地质勘察规范》（ GB50027—2001）也给出了地下水允许开采量定义：通过技术经济合理的取水方案，在整个开采期内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温在允许范围内，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性的环境地质现象的前提下，单位时间内从水文地质单元或取水地段中能够取得的水量。

深层地下水在埋藏条件和给水（释水）机制方面要比浅层地下水系统复杂得多。

由于深层承压含水层顶板隔水，使得深层地下水与大气水循环联系微弱，难以获取降水直接入渗补给。深层地下水的补给来源一个是来自山前平原补给区的侧向径流，另一项是含水层组之间越流补给，主要是由于含水层组之间水头差作用，通过弱透水层越流补给承压含水层组。具体形式有浅层地下水越流补给深层地下水，深层承压含水层组之间下移越流补给和顶托越流补给。

从定义范畴上讲，深层地下水资源补给项中的“侧向补给和越流补给”是区域性、广泛性的自然水量均衡要素，具有水动力场均衡属性和自然资源属性，主要与含水层组水文地质条件相关联。而开采量中的“侧向补给和越流补给”是在深层地下水系统之外的因素作用下，通过改变承压含水层组内部水动力场平衡而引起的，具有人为干扰激发袭夺属性特征，除了与含水层组水文地质条件有关外，还与具体的开采区或开采井群的开采强度密切相关。

开采条件下的越流补给是由两部分组成的，一部分为两含水层组之间水头差作用形成的越流水量，另一部分为承压含水层组在开采外力破坏其内部动力场之后，内部水动力场为达到新平衡而进行的内部水量空间上再分配的结果，即开采激发形成的越流补给量，与自然补给过程之间存在本质的区别。由此可以说深层地下水自然补给源主要有侧向补给和越流补给（相邻含水层组水头差作用形成的水量）两项。

一般认为，深层地下水允许开采量动用的是其自然补给量。自然补给量中，远离山区的侧向补给量径流缓慢，由于其上游补给区的地下水总补给量即为可开采量，因而深层水侧向补给量与浅层地下水可开采量为重复水量；来自浅层水的越流补给量是深层水上部淡水体和咸水体下移的水量，由于巨大的水头差存在而属于浅层水总补给量中不可夺取的水量。中东部平原存在有连续稳定的咸水体，但由水文地质条件分析，咸水体之间也存在一些“天窗”，在天窗分布的地方，存在有浅层淡水体对深层淡水体的越流补给。由上述分析，自然越流补给量中上部咸水体下移对下部深层淡水含水层有一定的破坏作用，但浅层淡水体的越流却是深层淡水有效而稳定的补给量。由水文地质条件来看，在中部平原区与浅层地下水可开采量不重复的深层地下水允许开采量就分布在这些天窗所在的位置。即使有天窗存在，深层淡水体的越流补给至少应该发生在浅层淡水体范围内。可以认为中东部平原有咸水区浅层淡水分布面积上的越流排泄量是深层淡水体越流补给的最大补给水量。根据河北省水资源评价结果，估计这部分水量约为 3.61亿 m³/a，。如果扣除漏斗分布区的激发越流补给量，则这部分水量约为 1.60亿 m³/a，，把不可预测因素考虑进去，可取其平均值 2.61亿 m³/a作为深层地下水的允许开采量。

侧向径流补给量及越流补给量为动态水量，它是在特定均衡期、特定水位埋深状态下的基本补给量，随着均衡期与水位埋深的变动这一水量将有变动。

总之，深层地下水的形成机理是非常复杂的，开发利用中的水流场变化更为复杂，目前人类对它们的认识还十分有限，有待于今后在开发利用实践中更加科学研究。