地下水开采对生态环境影响及对策

地下水开采对生态环境影响及对策
摘要：作为重要的淡水资源，地下水资源直接或间接影响着人类的经济效益。

由于地表水资源不足，我国绝大部分地区早已利用地下水资源，用以居民生活、
农业灌溉、工业用水等。

由于缺乏对地下水资源的管理，超采地下水现象司空见惯，由其引发的环境地质问题阻碍着经济的发展。

基于此，文章就地下水开采对
生态环境影响及对策展开详细论述。

关键词：地下水开采；生态环境影响；具体对策
引言
地下水是水资源的重要组成部分, 因其分布广、水质好、不易被污染、调蓄能
力强、供水保证程度高等特点, 在保障居民生活和生产供水、支持经济社会发展
中具有重要作用, 有着重要的战略功能。

同时, 地下水在形成、转换和运移过程中, 对维持地表植被、调节江河径流、维系生态环境具有不可替代的作用。

2014年,
全国地下水开采总量1117亿m3, 占总供水量的18.3%。

在过去一段时期内, 一些
地区为了满足经济社会发展用水需求, 长期过量开采地下水, 造成地下水超采严重, 并引发了地下水资源枯竭、环境地质灾害频发、地下水污染加剧、生态系统退化
等一系列问题, 给经济社会可持续发展、人民群众身体健康和生态环境带来了严
重危害。

随着经济社会发展和地下水开发利用程度的提高, 地下水保护和水安全
问题越来越突出, 加大对地下水超采治理、强化地下水管理力度的要求越来越迫切。

1地下水开采现状
自上世纪70年代以来, 随着经济社会发展, 我国特别是北方地区地下水开发利
用规模不断扩大。

2014年全国地下水供水量已是1972年的5.7倍, 北方一些地区
地下水供水量甚至超过总供水量的70%以上, 河北、北京、河南、山西、内蒙古、黑龙江、山东等多个省区地下水开采量占其总供水量的比例已超过或接近50%。

目前, 全国共有21个省 (自治区、直辖市) 平原区存在地下水超采区, 总面积近30
万km2, 地下水超采量约170亿m3。

表1为北方地下水超采省区平原区超采现状。

其中河北省为超采最严重的省份, 平原区超采面积达7.07万km2, 约占全国的24%, 超采量达59.65亿m3, 约占全国的35%。

全国地下水资源状况面临着严峻的形势,
亟需加强地下水管理和保护。

表1 北方省区平原区地下水超采现状
2地下水过度开采对生态环境的影响
2.1地面沉降
地面沉降总体表现为松散土体的压缩、固结，表现最为显著的是弱透水层的
沉降。

多数情况下，粘土、亚粘土、粉土等是弱透水层的组成物质。

人类活动对
于地下水的超采，必然会引起地下水位降低，根据太沙基原理，土颗粒骨架所承
受的有效应力增加，可引起土体的超固结等。

地下水位的下降达到一定深度时，
弱透水层土体物质含水量减少，其物理性质也将随之改变。

若粘性土的含水量减少，孔隙比降低，进而使其密度增大，造成压缩、固结。

2.2地下水质污染
地下水的超采容易引起地下水质的污染，破坏环境资源。

过量开采地下水，
扩大了地下水漏斗面积，地下水位下降到某一深度时，破坏了原有的地下水动力
平衡，使高于地下水位的地表河流等补给地下水，浅层地下水受到污染后，由于
其垂直运动，向下流动污染更深层的地下水。

关中城市群至20世纪90年代，以地下水资源作为单一的供水来源，持续大
量开采地下水，致使地下水资源结构受到破坏。

关中城市强烈开采地下水，地下
水位低于渭河及其支流，致使地下水受到补给。

由于渭河水质受到人为污染，当
渭河水补给地下水时，也将地下水污染。

又如北京市怀柔，过度抽取应急水源地
地下水，地下水中的保守污染物Cl–强烈活动于土壤中，地下水位下降，Cl–随地
下水向下运移，由于其累积效应，导致地下水Cl–含量过高，水硬度升高，污染
地下水。

2.3海水入侵
海水入侵其形式上类似于地下水的侧向补给，近海岸地区过度抽取地下水，
降落漏斗边缘延伸到咸淡水分界面，原本高于分界面的地下水水位下降，破坏地
下水与海水的水动力平衡条件，引起海水倒灌，咸淡水界面向陆地迁移，达到新
的平衡，即为海水入侵。

目前状态下，我国近海城市均出现海水入侵的环境问题，比如：莱州湾、天津、葫芦岛、上海、北海等城市，其中最为严重的当属山东省莱州湾。

莱州湾约
在上世纪70年代发现海水入侵现象，历经初期发展、加速发展、稳定发展四个
阶段，其主要原因为地下水的超采。

根据水文化学分析，咸淡水混合区发生系列
物理化学反应，使水中的K +、Na +、Mg2 +、SO42 -、Cl–含量增加至異常状态，
增强水体矿化度。

2.4土壤盐渍化
我国土壤盐渍化多数发生在干旱、半干旱地区的农业灌溉用地上，主要是土
壤或者地下水中的盐分发生运移，累积在表层土壤中，严重影响着农业用地的经
济效益。

土壤盐渍化的影响因素大致有：化肥使用不当、农业灌溉、耕作不合理、地下水埋深等，此就农业灌溉进行简要分析。

气候干旱、降雨量少而蒸发量大的银川平原北部的银北地区，农业用水严重
缺乏，原本引黄灌溉的模式不足以支撑农业发展的用水量，当地政府大量打井，
利用地下水灌溉。

银北地区由于其固有的气候环境，多年平均降雨量不足200mm，蒸发强烈，浅层地下水矿化度较高。

引用高矿化度的地下水灌溉，水分蒸发后，
地下水中的离子聚集在土壤表面，使土壤盐分含量过高，进而导致土壤盐渍化。

3改善对策
3.1压减浅层水和封存承压水
(1) 压减浅层地下水
将现状浅层地下水超采量全部压减, 城市自来水管网覆盖范围内浅层地下水取
水井全部关停。

井灌区通过节水灌溉、地表水源替代等措施压减地下水开采量。

(2) 封存承压水
根据置换水源配套工程的先后顺序, 逐步对现状承压井全部封存。

对深层承压
水井采取永久填埋和封存备用两种封井方式封存。

永久填埋承压井采用黏土球回
填井孔, 井口采用混凝土封堵;封存备用承压井采用阀门封井控制, 仅供应急时开启
使用。

3.2水源置换
(1) 加快雨洪资源利用工程建设
加快实施新建水库及增容、河道闸坝拦蓄及河湖水系连通等雨洪资源利用工
程建设。

加强水库蓄水控制运用, 充分滞蓄汛期雨洪资源;加强库库、库河联合调度, 切实增强流域整体防洪能力和雨洪水资源拦蓄利用能力。

(2) 建设完成南水北调配套工程
为合理调蓄利用引江水量, 通过新建水库, 同时利用原有沿线水库进行蓄水调蓄, 将长江水输送至地下水超采区, 替代地下水。

(3) 实施引黄供水提升工程
根据调查计算, 通过对水库坝体与坝基防渗、护坡维修加固、修建防浪墙等措
施进行扩建、加固, 提升引黄调蓄能力。

(4) 积极推进非常规水利用
鼓励再生水回用, 加快推进城乡污水处理及再生水回用工程设施建设, 逐步提
高污水集中处理率和再生水回用率, 加快推进全市污水处理厂及再生水利用设施
建设, 并配套完善现有污水处理厂再生水利用设施。

积极推动海水利用, 可将淡化
海水作为企业生产用水和城镇居民生活用水的补充水源。

电力、化工、石化等行
业大力推广直接利用海水作为循环冷却水, 以节约大量淡水资源。

3.3控采限量
根据用水总量分配控制指标, 划定地下水位黄、橙、红警戒线, 实行预警管理。

严格执行建设项目水资源论证制度, 对未进行水资源论证或水资源论证未通过的
建设项目, 审批机关不得批准取水许可。

严格规范地下水取水许可审批管理, 对取
用地下水总量已达到或超过控制指标的地区, 暂停审批其建设项目新增取用地下水。

3.4监督管理
推动地下水管理法制建设, 完善和出台相应法规规章, 细化地下水管理制度和
措施, 明确监管责任, 强化法律责任, 增强地下水超采区治理法规政策的可操作性和执行力。

结语
地下水超采区是长期过量开采地下水形成的特殊区域，对经济社会发展、人
民群众身体健康和生态环境带来的危害是十分严重而深远的。

未来继续加快地下
水超采区治理与修复，是生态文明建设的必然要求，也是促进区域水资源持续支
撑经济社会发展的必然趋势。

参考文献:
[1]蒋亚涛,付扬戬,刘汉启.兰考县地下水超采区综合治理工程的必要性[J].河南
水利与南水北调,2018,47(09):20-21.
[2]李振清.关于任丘市地下水超采综合治理的思考[J].水科学与工程技
术,2018(03):36-39.。