广袤壮美的鄂尔多斯盆地地下，蕴藏着丰富的宝藏——煤炭、天然气、原油、钠盐矿，苏里格气田是我国最大的气田；地上则分布着我国5处重要的能源化工基地：陕北、内蒙古鄂尔多斯、宁东、陇东和晋西。2006年，《国务院关于加强地质工作的决定》将鄂尔多斯盆地列为重点加强勘查的含油气盆地和煤炭基地。
鄂尔多斯盆地，已成为我国重要的能源化工基地，国家“西电东送”和“西气东输”的重要基地。然而，北温带大陆性干旱—半干旱气候，却让这处富饶的土地挣扎在水资源短缺的困境中。“鄂尔多斯现在最需要的是水，水是发展的源泉”鄂尔多斯市副市长李世镕说。
1999年，中国地质调查局将“鄂尔多斯盆地地下水勘查”列为新一轮国土资源大调查首批启动项目，决定彻底查清盆地内的水资源状况。8年攻关，中央投入勘查经费1.039亿元，国际原子能机构支持经费80万美元，2006年12月，项目组交出一份满意的答卷。
总体部署，着重解决三个问题
鄂尔多斯盆地地下水勘查项目的源起可追溯到1995年。当年，原地矿部和西北六省区共同实施的“西北地区地下水资源勘查特别计划”项目，在鄂尔多斯盆地打了3眼井，打出了岩溶水和白垩系地下水，出水量都不错。这3眼井为水文地质工作者带来了信心，也带来勘查思想的启迪——看来，鄂尔多斯盆地并非一片干涸，在它的地下涌动着甘泉。
“鄂尔多斯地下水勘查，必须解决三个问题。”鄂尔多斯盆地地下水勘查项目负责人、中国地质调查局西安地质矿产研究所教授级高工侯光才言简意赅——摸清盆地地质构造，即赋存条件，赋存条件不同，地下水的开发利用方法也不同；摸清水的“来龙去脉”，即水在含水层介质里怎样运动、补给、径流；查清水量。
说来简单做来难。项目组人员深知，鄂尔多斯盆地的地质—水文地质结构十分复杂，多个含水层系统垂向叠置或平面链接，彼此间既有差别又有联系，形成一个复杂的巨型地下水系统。而且，以往勘探深度有限，方法手段单一，有关盆地地下水系统的水文地质资料少而分散，国内尚未形成一套大型盆地的勘查理论和技术方法体系。要在地跨陕、甘、宁、晋、内蒙古五省区的28.2万余平方公里范围内全面正确地回答这三个问题，工作量之大，内容之复杂，牵涉单位之多，技术方法要求之高，任务之艰巨繁重，可谓绝无仅有。
“鄂尔多斯盆地地下水勘查是目前我国最大的地下水勘查项目，既宏观，又微观，既需调查，又需科研，具有很强的探索性。”侯光才说，“项目成功取决于好的设计思路和操作。因此，要像作战一样部署项目。”
在宏观部署上，中国地质调查局打破我国以行政单元为主进行地下水调查的惯例，以全盆地地质构造单元为主、多兵种集合作战展开调查评价。项目分两阶段进行。第一阶段（1999～2002年）以盆地周边岩溶水勘查为重点，兼顾白垩系地下水勘查，并结合地方供水急需，在严重缺水区选择典型地段开展寻找人畜饮用水源勘查示范；第二阶段（2003～2005年）重点开展白垩系地下水和陕北能源化工基地地下水勘查，全面评价全盆地地下水资源。
在研究思路和技术路线设计上，项目组确定了产、学、研相结合，专项研究与综合评价相统一，充分应用现代勘查技术和手段，以查清含水介质的地质结构为基础，查清地下水水动力场、水化学场、同位素场和地下水循环机理研究为主线，建立地下水流数值仿真模型，评价地下水的资源、环境和生态功能为目标，通过对区域构造、地质结构和岩相古地理的研究，分析盆地主要含水层的空间分布及地下水的形成条件和赋存特征，从而全面评价地下水资源的详细方案。
项目运作则采取“开放式管理”，即将所有子项目向所有对鄂尔多斯盆地有研究的高校、科研机构开放，采用公开招标的方式让有专业特长的单位承担相应科研项目。在这种模式下，该项目吸引了5所高校、6个研究所、5个地调院以及国际原子能机构、法国地调院等国内外地质调查队伍与科研院所的500多名技术人员联合攻关。
开放式管理模式的创新，推动了技术应用、研究模式的创新。
在研究模式上，形成了更为紧密的产学研一体化发展局面。8年中，鄂尔多斯项目有两个一直沿袭下来的习惯：每年，18家任务承担单位必然聚集在一起交流成果，展评原始资料；每月，工作中有疑问者提出问题，特邀专家前来解答。
在勘查技术应用上，项目组除水文地质勘查外，将遥感技术、石油测井与解释、盆地分析、三维可视化地质建模、定深分层取样技术、水化学、同位素分析和大型盆地地下水数值模拟等国内外先进的勘查技术方法广泛运用在项目中。侯光才说，纵横多个学科，大量尖端、精密的技术方法，使深深埋藏在鄂尔多斯盆地地下的水变得“看”得见，“摸”得着，“数”得清。
探采结合，解决57万人生活饮水之忧。
不缺水的人是体会不到缺水的痛苦的。甘肃定西县御风乡大岔村的史永梅说，以前洗脸和现在不一样，当妈的把一口水喷到孩子们脸上，大家各自擦一把就算洗过脸了；屋顶一律是单面斜顶，为的是使瓦面上的雨水能全部落到院里，再顺着斜坡地面流进院角的水窖。
为解决这些地区老百姓的吃水难题，在鄂尔多斯盆地地下水勘查中，中国地质调查局采取“探采结合”的方式，为当地群众打成水井100多眼，合计日出水量达33万立方米，相当于建成了6个大型水源地，解决了陕、甘、宁、晋、内蒙古五省区严重缺水地区的20多个城镇、上百个乡村近57万人的生活饮用水困难。
陕北黄土高原地区河水流量变化大，雨季暴涨暴落，泥砂含量高，难以利用。若在沟口修建水库，会因泥砂含量高而很快淤积并失去功能；河谷区第四系松散层中泥质含量高、厚度薄、富水性差，难以利用管井技术开采地下水。因此，该地区被认为是我国解决供水最困难地区，也是困扰各级政府的一个老大难问题。为探索特殊水文地质条件的取水方式，项目组采用渗流井、辐射井、竖井汇流取水技术，建立了不同条件下地下水开发模式。在延安、榆林两市的17个严重缺水城镇进行取水示范，直接提供地下水量3.81万立方米/天，解决了26.3万人的生活饮用水问题。
地下水的开发，还解放了大量的生产力，拉动了地方经济的飞速发展，结束了人们只能坐在“金山”上过苦日子的历史。如今，内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗已经形成了3个水源地，解决5万余居民的吃水难题。该旗的棋盘井镇自打成深水井后，经济社会发生了翻天覆地的变化，全镇年产值从几百万元猛升至数亿元。2004年，该镇规划高载能工业园，大力发展高载能产业，开发下游产品，以实现地下优质煤炭资源在当地的最大转化率。园区建成投产后，年产值将达80亿元，实现利税8亿元。
我们坚信，当针对各个能源基地的具体地下水勘查项目陆续完成并不断应用后，鄂尔多斯项目对我国国民经济建设、能源安全和资源保障，以及社会主义新农村建设将产生更加深远的影响。
注重应用，吸收各学科之长
中国地质大学（武汉）运用三维可视化建模技术制作的鄂尔多斯盆地地质构造图。为了制作这幅图，项目组利用1956个钻孔资料、637眼石油测井数据和
沉积学理论与方法的运用，首次提出了“相控水”和沉积水文地质学的理论，通过研究确定了白垩系三大类成因体系。研究表明，不同的沉积相明显控制了含水层、隔水层的空间分布。其中沙漠相、河流相砂岩，结构疏松、孔隙发育，构成主要含水层；而泥质含量高、胶结致密的湖泊相与三角洲相构成主要的隔水层。这一研究极大地丰富了地下水勘查方法，提高了区内水文地质结构的研究水平。
就算鄂尔多斯盆地有足够的地下水，开发利用这些水会不会破坏生态环境，引起类似于华北平原地面沉降、地裂缝等问题呢？同位素测年技术作出解答。侯光才介绍说：“同位素测年技术可以判断出水的年龄、来源，测算其更新速度。更新速度快意味着水循环速度快，这样的水可以大胆利用。但埋深
实践—认识—再实践—再认识，项目组借鉴国外大型地下水盆地的勘查经验，最终形成了基于GIS和数据库，从地球物理资料解释—水文地质钻探验证—三维地质模型—同位素及水文地球化学分析—地下水模拟的一整套大型盆地勘查评价理论与技术方法体系，为在同类地区实施地下水勘查评价提供了借鉴。
应该说，海纳百川地应用各种技术方法，大胆地吸收各学科之长是鄂尔多斯盆地地下水勘查项目成功实施的一个关键条件。
摸清家底，鄂尔多斯近中期用水有保证。
鄂尔多斯盆地地下水开发潜力。项目探明全盆地地下水年补给资源总量为105亿立方米，年可开采量为58亿立方米，目前年开采量为11亿立方米，每年尚有47亿立方米开采潜力。开采潜力较大的地区主要为盆地东缘和南缘的岩溶地下水，盆地北部白垩系地下水、第四系萨拉乌苏含水层孔隙水和黄河及其支流宽谷地段的河谷潜水。根据不同地区的水文地质条件和地下水资源的丰富程度，并结合能源化工基地发展规划，圈定18处地下水富集区（供水基地）和161个有供水前景的水源地，水源地地下水年可开采资源总量22亿立方米，占全盆地地下水可开采资源总量的38％，可基本满足能源基地近期和中远期发展对水资源的需求。
鄂尔多斯盆地地下水赋存规律？根据地质、水文地质结构和含水介质类型，将鄂尔多斯盆地含水岩系划为三大含水层系统，即寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层系统、白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统、石炭系—侏罗系碎屑岩裂隙与上覆松散层孔隙含水层系统。同时，又将不同含水层系统细划出若干个水流系统和子系统。
鄂尔多斯盆地地下水适宜开发层位？通过系统分析鄂尔多斯盆地地下水的水循环条件、水动力场、水化学场和同位素特征，首次全面揭示了区域地下水演化机理和循环特征。盆地地下水主要接受大气降水入渗补给，占总补给量的90％，地下水径流受控于现代地貌、水文系统和古环境等多种因素。在地下水深、中、浅三个循环带中，开发利用的地下水应主要集中在中、浅两个循环带上，因为这两个带的地下水更新能力较强。
哪些地下水可开发利用？评价结果表明，第四系孔隙地下水、盆地东缘和南缘岩溶水以及盆地北部白垩系地下水的水质普遍较好，可适合于各种用途；而石炭系—侏罗系基岩裂隙水（风化带裂隙水除外）和盆地南部白垩系地下水，水质一般较差。
因地制宜，五大基地供水方案各显其能
项目取得的重要评价成果和海量基础地质和水文地质实测资料，被陕、晋、甘、宁、内蒙古五省区发展规划采用，有力地缓解了能源基地建设用水需求。同时，项目组针对盆地内开发建设规模较大的5个能源基地规划部署情况，分别提出地下水开发利用对策和能源基地建设的供水方案。
陕北能源化工基地：根据其工作项目《陕北能源化工基地地下水勘查》调查，地下水可利用总量9.23亿立方米/年，现状开采量3.94亿立方米/年，此外地表水可利用取水量11.73亿立方米/年。预测地下水水资源可基本满足现状年和2010年需水要求，到2020年将出现不同程度的缺水。项目组建议采用地表水与地下水联合调度与综合开发模式来保证近期供水，长远可考虑引水。
内蒙古能源化工基地：项目组已在基地境内圈出7处地下水富集区和42处水源地，地下水可采资源量达8.42亿立方米／年，占可采资源量的30％。项目组认为，以开采地下水为主、地表水为辅的模式，使能源化工基地建设与生态环境保护相结合，坚持开源节流并举。
宁夏宁东能源化工基地：供水一期工程已形成1.
陇东能源化工基地：水资源可利用量为12.
晋西能源化工基地：已探明水源地开采资源量为164.
