5年，输水52亿立方米，这是南水北调中线工程对北京的直接补水量，这一工程对北京地下水位恢复有何影响？近日，清华大学水利系师生在国际著名期刊《自然-通讯》发文证实，南水北调中线输水置换地下水开采对地下水恢复的贡献为40%，科学模型还预测，未来10年，北京地下水位将进一步回升。
北京每年人均水资源量小于100立方米，仅为全国平均的十二分之一，全球平均的八十分之一。为满足城市的大量用水需求，地下水被过度开采，地下水埋深从2000年的15米下降到2014年的26米，由此造成城市用水短缺、地面沉降加剧等问题，制约了北京乃至京津冀地区的农业和社会经济可持续发展。
为有效缓解我国北方的用水短缺问题，我国从2002年起开始实施南水北调工程，分东、中、西线从长江向北方计划每年调水448亿立方米。其中，南水北调中线一期工程规划每年向华北调水95亿立方米，自2014年12月开始向华北和北京输水，至2019年12月的5年间已向北京输水52亿立方米，北京地下水位从2014年底的25.7米回升至2019年底的22.7米，平均每年恢复0.6米。
南水北调中线工程对缓解北京地下水超采到底发挥了什么样的作用？除了南水北调中线输水之外，还有没有其他因素促进地下水的恢复？这种恢复是否可持续？未来北京地下水储量将如何演变？回答这一系列问题，对了解特大型水利工程的重要作用、全面评价水利工程的社会经济效益和生态环境影响具有至关重要的意义。
清华大学水利系研究员龙笛、博士生杨文婷、教授赵建世及合作者对上述问题开展了多年系统性的研究。通过分析大量水文、气象和用水数据，尤其是南水北调中线输水进京之后的相关数据，结合所搭建的考虑人类用水对地表和地下水影响的高分辨率水文模型，研究团队探明了南水北调中线输水、农业灌溉用水减少、气候波动等因素对地下水恢复的贡献。
研究结果表明，南水北调中线输水置换地下水开采对地下水恢复的贡献为40%，由于农业灌溉效率提高等因素导致的灌溉用水减少对地下水恢复的贡献为30%，降水自2008年以来相对于1999年至2007持续干旱时段的增加，对地下水稳定和恢复的贡献为30%。
该研究基于所搭建的高分辨率水文模型，并结合区域气候模型模拟的气象驱动数据，对未来十年不同气候和用水情景下的北京地下水储量进行了预测。结果表明：北京地下水位将进一步回升，回升的程度与具体的用水量和气候波动相关。如果2019年至2030年的地下水开采量维持在2018年每年17亿立方米的水平，且多年平均降水量保持在2000年至2018年平均水平，即每年540毫米，北京地下水储量有可能在2030年恢复至2003年的水平，即地下水埋深恢复至约18米；如果对地下水的开采量进一步减少到每年15亿立方米，且多年平均降水量在2008年至2018年平均水平，即每年580毫米，北京地下水储量有可能在2030年恢复至上世纪九十年代的水平，即地下水埋深约10米。
相关成果已于7月21日在国际著名期刊《自然-通讯》发表，题为《南水北调使北京地下水位稳定》，这也是我国水文水资源领域近年来在《自然》子刊发表的为数不多的研究。
