水文地质 论文

地下水过度开采的危害与防治

作者：王梓轩

内容摘要:随着社会的发展人类对地下水的开采量不断增加，因而造成了许多环境水文地质问题。本文阐述了因地下水过度开采而造成的一系列问题，并提出了相关建议与改善措施。

关键词:地下水过量开采危害防治

水是人类赖以生存的，不可缺少的资源。作为水资源的一个组成地下水以其分布广、蒸发消耗少、储存量大、调节能力强、不易被污染、供水保证程度高等优点倍受世人重视。世界干旱区国家均以地下水作为主要供水水源，像非洲、哈萨克斯坦、中东、美国亚利桑那州、澳大利亚等地区和国家地下水开发利用程度一般在60%以上。以色列修建地下水库，实施地表水和地下水联合调度的有效管理成为干旱区水资源利用的典范。在我国，干旱，半干旱的华北，西北地区，地下水也成为主要的甚至唯一的供水水源。正因如此，随着社会经济的不断发展，人类对地下水的开发利用越发严重，从而导致了众多环境地质问题，不容小觑。现就我国的地下水开发与利用谈几点认识。

一、地下水超采的危害

1.1地下水超采造成地面沉降

大规模开采深层地下水导致水位下降，孔隙水压力显著降低，有效应力增大，松散沉积物释水压密，引起地面高程降低，称为地面沉降。沙层压密引起的地面沉降量小，且为弹性释水压密，孔隙水压密恢复时，地面回弹。粘性土层发生塑性释水压密，即使地下水位恢复，粘性土也不能回弹，导致不可恢复的地面沉降。我国地面沉降涉及17省市，总面积超过94000平方千米；主演分布于滨海平原、华北平原及汾渭盆地。累计最大沉降量一般为2000~3000毫米。世界各国因开采地下水发生地面沉降的相当普遍，累计最大沉降量十分惊人：日本东京为4.6米，墨西哥的墨西哥城为9米，美国加州圣华金城为9米。

地面沉降伴随着很多危害，如滨海地区海潮倒灌及风暴潮加剧；入海河流泄洪能力降低，洪涝加剧；工程设施、市政设施及建筑物破坏；水土环境恶化；沉降损失高程的沿海地带随着全球变暖海平面升高，将有更多的陆地被海水淹没；已有的地面高程资料失效。

1.2造成局部地区水资源衰减并伴随地下水污染

水源地超量开采造成水资源衰减主要是井位布局不合理，供水井集中,以及超量开采,导致水源地地下水水位降深过大,形成地下水漏斗并逐年扩展。水资源衰减影响生产用水,造成的经济损失难以估量。地下水超采造成的地下水污染主要有两个方面的原因:第一,由于过量开采地下水导致岩溶塌陷,破坏上覆第四系隔水层，地表污水及劣质潜水通过塌陷段渗入;第二,由于过量开采地下水,造成水位降低,水量减少,同时水在地下净化时间变短,此外,水位降低和地下水漏斗的扩展则增加了地下水接受补给的范围以至于超出水源地保护区范围,实际就是扩大了受污染面积。这些原因都会造成水质变化。

1.3对于沿海地区,造成海水入侵,地下淡水盐碱化

一般情况下,陆地含水层的淡水水位比海水水位高,但经过长期大量抽取陆地淡含水层,会使其地下淡水水位低于海水水位,导致海水通过透水层(弱透水层)渗入陆地淡含水层中,这种现象称为海水入侵。它使地下淡水盐碱化,从而破坏地下水资源。

二、防治地下水超采的方法

2.1利用政策和法规控制开采量

政府应加大对水资源利用的关注度，定期检查严格控制地下水的开采量，建立完备的应急预案、水质监测、预警监控体系和严格的监管制度。法制管理方面,认真贯彻国家有关地下水资源管理的方针、政策及法规,制定符合地方实际情况的地下水管理条例,加强地下水资源环境保护与节约用水的宣传教育。

2.2遵循地表水与地下水的多次相互转化规律，提高水资源总体利用率

内陆盆地水循环从以水平方向为主逐渐转化为以垂直方向为主，地表水和地下水均汇集于盆地中心被蒸发消耗，地表水和地下水同源、同归宿，但在长距离运移过程中又遵循各自的水力规律，多次相互转化，这种规律反映了地表水与地下水是既相互独立又相互依赖、相互制约的两个子系统，片面强调提高地下水利用率，将地表水和地下水截然分开的做法是绝对错误的。

同时充分利用雨水灌溉,开展人工增雨作业,增设人工增雨作业点,灌溉季节增加有效降雨,工业生产和民用中尽量多的利用中水,据有关资料统计,城市供水的80%转化为污水,经收集处理后,其中70%的再生水可以再次循环使用。合理利用中水、雨水,减少地下水的开采量,以恢复和养蓄地下水,改善水文地质环境。

此外,还可以加强生态治理、加强地下水污染治理,通过拦蓄工程、湿地工程等,提升水体自我降解和生物降解能力。

2.3加强地面沉降的防治

因地制宜开展地下水人工回灌。人工回灌是防治地面沉降的有效手段之一,且方法简单,并能起到蓄水储能的综合效果,但需水量大。应积极创造条件,在保证水质的前提下,进行回灌。各含水层组之间水力联系较好的地区,具有接受大气降雨入渗与河水补给的特点,建设引雨回灌工程,利用雨洪资源渗漏回补地下水。

参考文献：《水文地质学基础》地质出版社