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绪论:一篇引人入胜的地下水现状,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
前言
水和空气是人类赖以生存的两种最重的物质。据世界气象组织和联合国教科文组织2000年报告[1],全球水消耗量由20世纪初的5000×108m3/a,到20世纪末已增长至50000×108m3/a,即增长约10倍,按地区分布,欧洲和亚洲用水量增长最快,北美洲和非洲居中,南美洲和大洋洲增长最慢。据法国水文地质学家J.马尔盖和印度等最新资料,全球在80年代中后期地下水开采量为5500×108m3/a,其中开采量大于100×108m3/a的美国、印度、中国、巴基斯坦、欧共体、独联体、伊郎、墨西哥、日本、土耳其等十个国家和地区的开采量之和占全球总开采量的85%,地下水年开采量在(10-100)×108m3/a的近30个国家,其总开采量占全球地下水开采量约10%。上述数据说明,全球地下水开发极度不平衡。这与各国自然条件、人口密度、社会经济发展水平、开发利用地下水历史经验等因素有关。
当今世界面临的“人口、资源、环境”三大问题,都直接或间接地与地下水有关。据美国地质调查局统计资料,全美有52.5%的人口依赖地下水作为饮用水[1]。我国的情况大致与此相当,仅以地表水相对丰富的江苏省为例:目前开采地下水的机井约有12000眼,民井10000眼,地下水开采总量达到15×108m3/a,可以说对地下水资源进行准确评价与科学管理是人类对地下水资源进行有效开发利用的前提和基础。
1.1原苏联区域性地下水天然资源和开采资源的评价
1960年苏联水文地质学家B.H.库德林教授在《地下水天然资源区域评价原则》一书中,系统地提出了应用水文-水文地质综合方法分解河流水文河流水文图和评价》一书中,系统地提出提出了应用水文-水文综合方法分解河流水文图和据此评价地下径流的原理和实例,1965年B.H.库德林教授主编了《苏联地下水天然资源图》(比例尺1/500万)和《苏联领土的地下径流》专著[2],对于有水文网发育的广大领土,采用的主要方法是河流水文图成因分解法,对于地下水主要靠降水入渗补给而又主要消耗于蒸发的地区,利用地下水动态资料评价地下水资源,积极交替带的地下径流用多年平均模数(L/km2・a)在等值线在图上表示。
俄罗斯水文地质学家H.C.泽克茨尔应用类似的方法编制了全欧洲地下径流模数图(1989年),综合地反映了地形、岩性、降水等因素对各地的地下径流形成的控制作用,他还主持完成了国际水文计划项目“地下水在水文循环和大陆水均衡中的作用”,有美国、加拿大、印度等专家参加,该项目成果报告于1990年出版,并附有世界地下径流图(1/100万)。
60年代中期,为配合制订“苏联水资源利用总体规划”,由当时任全苏水文地质工程地质研究所所长的普洛特尼柯夫教授主持编制了“苏联地下水开采资源图(1/500万)”,计算范围仅包括平原、盆地、丘陵区,采用的主要方法是按平均布井方案,用解析法预测在一定允许降深下的可开采量,当时给定的条件是允许动用一部分储存量,但在开采期50年之末,地下水位下降至距地表不超100m,且疏干含水层不得超过其厚度之一半,图上反映了各地区地下水开采资源模数。
1.2美国的区域含水层系统分析计划
美国联邦地质调查局(USGS)于70年代后斯开始执行区域含水层系统分析计划(RASAP)是一项很有特色的庞大计划,1976年和1977年美国西部连续遇到特大干旱,水资源问题引起全国公众的关注,经国会批准许立项拨款,USGS开始执行此项为期17年的计划(1978--1994),以研究大面积分布的层状含水层系统的地下水资源为主要内容,对在全美领土上圈定的28个区域含水层系统进行评价,共分两大类型,各个区域含水层系统是一个项目,作为“区域含水层系统计划分析”计划的一个组成部分,于1991年提交了第一份大区域水资源图集。
此时,各种数值计算法也日趋成熟,为实现地下水系统的管理提供了良好的基础。RASAP计划采用分布参数系统的有限差分法评价地下水资源,一般采用正方形规则网格,有些面积大的区域的网格边长可达10km或15km,以综合整理和分析研究现有资料为主,有的项目也补打少量控制性探孔,取得深部水文地质资料和必要的计算参数[3,4,5,6,7]。
美国是私有制社会,在地下水的开发制度、法律、规章等方面的与其它国家相比,美国具有丰富的水资源,在其200多年的发展历史中,一直占有全国供水充足的良机[8]。
发展演变都围绕着如何解决用水争端,在用户中公平地分配地下水,节约或延长可利用的供水水源等问题。虽然他们早已将地下水看作整个水资源的一部分,但直到50年代初仍认为地下水是一种“局部”资源,水源地仍以泉、单井或小井群供水为主,因此,有关研究多注重含水层、单井或井群涌水量的评价[9,10,11,12]。
1.3欧共体地下水资源综合研究的基本作法
欧共体各国联合在区域地下水开采资源评价方面作了有益的尝试,1982年出版了由联邦德国水文地质学家佛利德主编《欧共体地下水资源》综合报告,此项成果是为提供给供水管理和计划当局使用,也供国家和地方政府决策者使用,范围包括了当时的欧共体九个成员国。项目共分四个专题,每个专题建立了数据库。第四专题的思路和作法有借鉴之处。该专题讨论全区“潜在可扩大开采的资源量(potential additional resource)”,反映当时水文地质学家试图在总结水文地质条件和地下水开采 现状的基础上,定量评价全区各地的潜在可扩大开采的地下水资源量,以便更好地为供水规划和管理服务。
该专题中首先对“含水层系统的资源量”给出了如下的定主义:“对于一个含水层系统,资源量等于多年平均补给量减去为满足各种经济的、技术的、生态的限制条件所需的水量”。这个定义表示,只考虑利用地下水含水层的调节能力并不破坏环境的条件下可抽出的地下水量,是受一定技术和经济条件限制的,但未考虑消耗储存量,并以非承压含水层为主的计算和评价对象。
其次对“潜在可扩大开采的资源量”作了说明,资源量减去现状开采量等于“可扩大开采的资源量”。此项研究认为,地下水补给量应满足多年的水均衡方程式:
I+QS=P-ETR
式中:I―降水入渗补量;QS―地表径流量;P―降水量;ETR―蒸发蒸腾量。
计算“潜在可扩大开采的资源量”后,得出了全区地下水潜力的总体概念,共可划分五种类型的地区:(1)可扩大开采的资源为正值,有扩大开采地下水潜力的地区(2)引值为零,可维持现状开采的地区(3)此值为负数,地下水已超采的地区(4)具有局部有供水意义的地下水资源的地区(5)无地下水资源地区。此次计算的结果表明:地下水水超采区占丹麦国土的16%,占英国国土的4%。
1.4我国地下水资源评价的现状及展望
自20世纪70年代以来,由于应用数学和地下水动力学的相互渗透,以及电算技术的推广和应用,大大丰富和突破了传统水文地质学的内容,使水文地质从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水资源计算的基本理论,从稳定流发展到非稳定流,从二维流发展到三维流,从一般均衡法、比拟法进到解析解、数值解。举凡有限单元或有限差分法、相关分析法以及解析法等,在地下水资源评价中得到普遍应用,因而不论在理论上和具体计算技术上,都较以前提高到一个新的水平。
80年代后期是地下水资源研究的一个重要标志,是把主要目标逐渐转向管理模型的研究,即研究如何合理开发、利用、调控和保护地下水资源,使之处于对人类生活与生产最有利状态。因此它不仅涉及水文地质学和各个领域,而且涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面的问题,通过数学模型和最优化技术,建立地下水管理模型,实现管理目标。
目前,地下水资源的研究范畴日益扩大,从地下水资源的定义、分类,到地下水系统的研究,发展到地下水系统与自然环境系统和社会经济系统相互关系的研究,从概念模型、数学模型,发展到管理模型的研究,从信息系统发展到专家决策系统的研究,从水资源管理发展到水资源保护的研究等等,所以地下水资源的研究,实际上包括从水资源评价到水资源管理与保护的全过程,逐渐形成了一门独立的分支学科,可以称之为“水资源水文地质学”。展望21世纪,在地下水资源理论研究方面,将以渗流理论为基础,以水资源水文地质学为重点,以模型研究为中心,加快开发三维地理信息系统在模型研究中的应用。
参考文献
[1] WMO/UNESCO.Report on water resources assement. UK Oxford:Words and Publication.1991.
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[3] G.卡斯塔尼,周秀芬译.法国水资源评价方法、数据及地下水分布.水文地质工程地质译丛,第3期,1981.
[4] Freeze,R.A.and Cherry,J.A. Groundwater.Prentive―Hall Inc.,1979.
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[7] Bredehoeft,J.D.,et al.Groundwater Models.The Vnesco Press,1982.
[8] 柴畸达雄著,王秉忱等译.地下水盆地管理(理论与实践).地质出版社,1982.
[9] 陈梦雄等.我国区域地下水资源评价的若干问题及有关意见.全国地下水资源评价经验交流会论文选.地质出版社,1983.
[10] 王大纯,张人权,史毅虹.水文地质学基础.地质出版社,1980。
中图分类号S273.4文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0309-02
宁夏中南部严重缺水地区包括中部干旱带和南部山区,总面积约2.5万km2,占全区总面积的49%左右,严重缺水地区主要涉及吴忠市的同心县、红寺堡开发区;中卫市的海原县、中宁县和沙坡头区的部分山区;固原市原州区北部、西吉县西部、彭阳县西南部。宁夏自治区人民政府办公厅印发的宁夏中部干旱带发展规划纲要(2007―2011年)[1]和宁夏中部干旱带县内生态移民规划提要(2007―2011年)[2]指出,今后宁夏地区需要移民搬迁的规模达38.80万人,但安置区可安置移民的规模只有20.68万人,目前仍有18.12万人因水资源短缺等问题无法实施搬迁,这也是国家和自治区扶贫开发的重点和难点[3]。
1水文地质概况
宁夏中南部地区主要为黄土丘陵,六盘山、南西华山、月亮山、大小罗山、香山矗立其间。区内为黄河支流清水河、苦水河、泾河、葫芦河流域,地表水、地下水自次级支流流向各支流,最终流向黄河。地下水主要补给来源为大气降水,山区为地下水补给区,水质较好。黄土地区沟大谷深,水土流失严重,黄土一般透水不含水,使该区地下水埋藏深,水量小,勘探困难。宁夏中南部第三系、白垩系分布广泛,水量小水质差,是造成区域地下水贫乏的主要原因[4]。宁夏中南部地下水矿化度大于1 g/L的面积占71%。该区按地下水类型分为基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和松散岩类孔隙水。
1.1基岩裂隙水
该类型水资源主要分布在六盘山、罗山、南西华山、月亮山、香山。基岩山地由元古界、古生界、中生界层状岩系组成,主要为风化带裂隙水,局部为断裂裂隙脉状水,富水性弱而不均,水质一般较好,基岩裂隙水一般汇集于山区沟谷中,形成沟谷潜水,成为人畜饮用水源之一。香山泉水流量10~350 m3/d,矿化度一般为1~3 g/L,大部分可饮用;罗山水质良好,水量较丰富,矿化度多小于1 g/L,大罗山单井涌水量100~500 m3/d,小罗山单井涌水量10~100 m3/d;南西华山、月亮山地下水丰富,水质良好,矿化度小于1g/L,但地下水中缺碘,地甲病是该区的主要地方病。
1.2碳酸盐岩岩溶裂隙水
该类型水资源主要分布在东部青龙山至张家山一带,即“南北古脊梁”地区。大部分碳酸盐岩被黄土覆盖,仅青龙山出露较广,其他地区零星出露。主要含水层为寒武系、奥陶系碳酸盐岩。受多种岩溶发育因素影响,碳酸盐岩地层溶蚀程度低,按溶蚀程度属岩溶裂隙水。碳酸盐含水岩组的特征是水位埋深变化大,富水性极不均一,地下水径流、循环缓慢,其储存、运移受构造控制,主要以深循环为主。地下水位埋深范围为0~275 m,富水性从干孔到泉流量大于8 000 m3/d。矿化度由南向北从小变大,范围为0~6 g/L。
1.3碎屑岩类裂隙孔隙水
该类型水资源广泛分布在各山间盆地,大部分被黄土覆盖。碎屑岩类裂隙孔隙水包括第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系碎屑岩类裂隙孔隙水。
1.3.1第三系裂隙孔隙水。主要分布在海原盆地、红寺堡盆地。第三系为内陆红色碎屑岩含膏盐建造,造成含水岩组富水性弱,水质差,单井涌水量一般小于100 m3/d,矿化度一般大于3 g/L。但在月亮山及其西麓水量较大,水质适宜人畜饮用,有一定的供水意义。
1.3.2白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水。主要分布在彭阳县,为鄂尔多斯白垩系自流盆地的一部分,白垩系沉积厚度逾1 000 m,岩性主要为砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩、砾岩,在构造上为一舒缓向斜(天环向斜)。单井涌水量一般为50~1 000 m3/d,矿化度多大于3 g/L。
1.3.3二叠系、三叠系、侏罗系碎屑岩裂隙孔隙水。主要分布在青龙山、韦州以北地区。上部多为第四系、第三系覆盖,在构造上为一总体近南北走向的复向斜。富水性小、水质差,单井涌水量一般小于100 m3/d,矿化度多大于3 g/L。
1.4松散岩类孔隙水
第四系松散岩类广泛分布,但大部分透水不含水,尤其是黄土分布广,厚度大,但只在地形有利、补给条件好的地方才能形成小型含水体,水质一般较好,可作为小型人畜饮用水。第四系松散岩类孔隙水主要分布在清水河平原、南西华山东北麓山前倾斜平原、罗山东西麓倾斜平原、兴仁洼地及一些大型沟谷台地。松散岩类孔隙水除清水河下游、兴仁洼地水质差,不适宜饮用,其他大部分地区水量大,水质好,是该地区的主要供水水源。沟谷川台地多形成潜水,水质一般较好,可做为人畜饮用水,但受季节影响较大,在干旱年份或枯水季节有时干涸。
2地下水的重要作用
宁夏中南部干旱少雨,水资源短缺,要解决水资源短缺的问题,必须地表水、地下水、黄河水、雨水四管齐下,联合开发。当地地表水在宁南山区比较丰富,在社会经济发展中起重大作用。中部干旱带当地地表水水量小、水质差、含沙量大,可利用的大部分地表水已经被利用。黄河水为解决宁夏中部干旱带缺水问题起重大作用,现已建成固海、固海扩灌、盐环定、红寺堡扬水工程;但是受地形和黄河用水量的限制,只能解决部分平坦地区的用水问题,在大部分地区用水问题尚不能解决。集雨水窖解决部分人畜用水问题,但遇干旱年份无雨可积,用水仍很困难。据近期排查,同心县2008年累计降水量191.7 mm,与历年相比偏少74.6 mm。目前,同心县有饮水不稳定人口13万人,其中下马关、田老庄等7个旱作区乡镇的66行政村2.4万人缺水,0.93万人需要远距离拉运饮水;自2008年10月以来,海原县境内连续4个多月未出现一次有效降水,累计降水量仅为12.7 mm,比上年同期偏少8.3 mm,比历年同期偏少25.8 mm。目前,当地旱情仍在蔓延,全县64座库坝工程共蓄水315万m3,比历年同期平均值偏少70%,8.38万眼水窖中仅有7.50万眼水窖蓄水。因此,在这些地区开发地下水资源,解决人畜饮水安全问题的任务十分紧迫。
地下水具有分布广、开采方便、丰枯季调节能力强、受自然条件变化因素影响小等特点,广泛应用于宁夏中南部地区。现已建成地下水水源地8处,农村机电井2 600多眼,灌溉面积1.75万hm2,城镇居民和农村人畜大部分饮用地下水。根据前人勘探资料和总结的找水经验,宁夏中南部部分地区分布有丰富的地下水资源,特别是河谷川地、山前洼地和白垩系分布地区。同时有零星资料显示,在第三系苦咸水分布区局部地段有可利用的淡水分布。
宁夏中南部严峻的缺水形势,亟需详细的水文地质资料,但是由于地下水勘查程度低,地下水的开发利用还不能满足人畜饮用的需要。宁夏中南部分布着大面积第三系和白垩系地层,很多地方没有钻孔控制,更没有专题研究;同心县、隆德县、泾源县至今没做勘查工作。由于勘查程度低,还有大量的可以利用地下水资源没有得到有效地开发利用。因此,合理科学开发利用地下水资源,是解决中南部干旱缺水问题的有效途径,进一步开展地下水勘查示范工作,可以为宁夏中南部人畜饮用地下水提供有力支持。
3综合利用地下水资源
依托中国地质调查局在宁夏实施的“宁夏中南部严重缺水地区地下水勘查与供水安全示范”工程、宁夏生态移民安置区打井工程、6+1联创齐争共建项目―固原市地下水勘查项目,结合当地严重缺水实际,统一部署,开展水文地质专项调查,按区县进行详细调查,并提出解决人畜饮水困难的地下水开发利用区划[5-6]。在重点地区开展水文地质勘查,评价周边苦咸水地区供水的可能性,作出地下水合理开发利用方案。选择人口聚集、饮水困难的乡镇开展分散供水和改水工作。开展严重缺水区专项研究,提高研究水平,为解决宁夏中南部人畜饮用水困难提供技术支持,有效地惠及干旱带的群众,解决当地吃水困难问题。
3.1找水成井
在宁夏中部干旱带人口居住集中的乡镇和行政村,水文地质条件相对较好,且溶解性总固体小于1.5 g/L的富水地区,进行找水成井,并进行配套,尽快解决当地人畜饮水问题。2010年完成的6眼井溶解性总固体含量均小于1.5 g/L。
3.2实施改水工程
选择地下水水量较大、溶解性总固体大于1.5 g/L又无其他供水水源的地区则可进行改水工程。改水工程主要是利用反渗透水处理设备来净化水质的目的。2010年9月在同心县王团镇实施了苦咸水改水工程。原井水溶解性总固体含量高达5 g/L,人畜无法饮用;通过改水后,改水量为200 t/d,溶解性总固体含量降至0.5 g/L,完全满足生活饮用水标准,可解决当地约3 000人的饮水安全问题。
3.3因地制宜地实施山地工程
在条件适宜的地方可施工一些山地工程:在汇水面积较大的大沟谷中或黄土地区的掌心地可施工浅井工程;在较大的黄土塬中心部位可施工放射井作为试点。2009年由宁夏地质工程勘察院施工的西夏水库辐射井工程,井深20 m,辐射3层,每层13根辐射管,水质、水量均达到预期成果。
4参考文献
[1] 宁夏回族自治区人民政府办公.宁夏中部干旱带发展规划纲要(2007―2011年)(宁政办发[2008]24号)[EB/OL].[2008-02-01]..
[3] 宁夏回族自治区发展和改革委员会.宁夏十二五中南部地区生态移民规划[R].2011.
中图分类号:TU991文献标识码: A
1、概况
衡水市位于河北省东南部的平原地区,地势平坦。衡水市每年用水量在17亿m3左右,地下水开采量约占用水总量的85%左右,每年超采地下水5.6亿m3,成为河北省地下水利用程度最高的地市之一[1~3]。为了有效保护和合理开发利用地下水资源,促进衡水市国民经济稳步发展,全面掌握衡水市地下水状况就显得尤为重要,同时对水资源管理具有重大的现实意义。
2、地下水资源质量评价
2.1 深层地下水资源质量评价
2.1.1评价区及测井的选择
评价分区以行政区(市、县、区)为评价单元,评价以各年度所辖区的不定期深层地下水水质调查资料为依据。采用2001~2010年10年的地下水调查监测资料进行分析,涉及监测井311眼,共计472井次监测成果(见表1)。评价方法采用内梅罗综合污染指数法,使用年平均值对各测井水质质量进行综合评价,即按照上述评价标准,分别计算各监测井的综合评价分值,对照“F值分级表”,可评价出各单井的地下水水质状况。
表1各行政区地下水水质监测井统计表
2.1.2深层地下水水质变化规律分析
此次选取具有较长系列监测数据的一眼深层地下水井为例,进行相关规律分析。此井为2004年设立的饶阳县水务局监测井,每年5、9月取样监测,全年共监测2次。此次趋势分析选用此监测井2004~2009年共6年连续监测资料,监测项目共涉及pH、溶解性总固体、氟化物、高锰酸盐指数等共30项。
图1:深层地下水综合污染指数变化趋势图
由图分析可见,综合污染指数多年来无明显变化趋势,深层地下水污染状况变化不明显。
2.2 浅层地下水资源质量评价
通过衡水市2001~2010年十年的监测井水质评价结果看,水质属优良的井次16次,占总数的5.4%;属良好的井次38次,占总数的12.8%;属较好的井次36次,占总数的12.2%,属较差的井次为86次,占总数的29.1%;属极差的井次120次,占总数的40.5%(详见图2、3)。从衡水市范围上看,衡水市浅层地下水的综合污染指数呈逐年上升的趋势。从区域分布上看,安平、饶阳两县的浅层地下水埋深较大,污染程度相对较轻;其他县市的浅层地下水综合污染指数平均值虽然存在部分年份变好的现象,但总体水质还是逐年恶化。各测井的污染物主要有氟化物、溶解性总固体、氨氮、锰、总硬度、硫酸盐、高锰酸盐指数、氯化物等。
图2:浅层地下水综合污染指数变化趋势图
从年度水质变化趋势上看,桃城区、冀州市污染逐步减轻,而安平县、武强县污染进一步加重。其它县市变化较小呈污染缓缓上升趋势。从衡水市整体看,浅层地下水污染程度呈上升趋势。
图3:浅层地下水分县市污染指数变化趋势图
3、环境地质灾害评价
近30年来,由于地下水的连续超采,已造成多项环境地质灾害。灾害明显的有:地下水水位降落漏斗、浅层地下水含水层疏干、地裂缝、地面沉降、咸水界面下移、咸水入侵、地方病等。
3.1 地下水水位降落漏斗
2006~2010年6月末漏斗中心一直位于景县县内。衡水市区东部分水岭己逐渐消失,漏斗底部越来越开阔、平展,己呈整体向纵深发展态势。
3.2 浅层地下水含水层疏干
浅层水开采区,上部含水层部分被疏干,2006~2010年5年总疏干量7.04×108m3,比2001~2005年总疏干量增加了1.57×108m3。
3.3地面沉降
至2009年,衡水市全区地面沉降特点是整体较严重,局部发展迅速。其累计沉降量大于l000mm的沉降面积为285.52km2。
2005至2009年,地面沉降最快的区域集中在武强县和阜城县东部靠近东光县区域,最大速率达93mm/a;衡水市市区平均沉降速率44.79mm/a。
3.4 地裂缝
2006~2010年衡水市发生10起地裂缝,2006年以前发生的地裂缝仍明显继续活动的有2条,主要原因为过量开采地下水,。
3.5 咸水入侵
浅层水矿化度小于2g/L面积缩小,矿化度大于2g/L的各区面积呈增大的趋势。咸水区深层淡水由于咸水下移呈咸化趋势,第二含水组深层淡水年均咸化率为0.0~5.1%/a。衡水市南部深层淡水咸化较严重,年均咸化率为1.0~5.1%/a;衡水市中部为一般咸化区,占咸水区面积的38.6%;衡水市北部为基本未咸化区,年均咸化率<0.5%/a。第三含水组深层淡水年均咸化率为0.0~2.5%/a。
3.6 地方病
衡水市地下水高氟区分布较为广泛,主要的地方病就是高氟地下水所致。本区高氟水的成因为第四系沉积物中有含氟量高的母质矿物磷灰石、萤石、云母等,由于地下水长期溶滤作用,使氟以离子或络合物的形式富存于水中,随地下水运动而迁移。本区地下水PH值多在8左右,属弱碱性水,阳离子以钠为主要成分,地球化学环境利于氟的富集。当地群众受地方性氟中毒危害也较为严重,采取及时有效的预防措施己迫在眉睫。
4、深层地下水量评价
4.1衡水市深层地下水开采现状
由于衡水市地表水资源匮乏,而上游入境水量和城镇排放水均为劣Ⅴ类,无任何利用价值,而每年的外流域调水多限于补充衡水湖,石津灌渠来水仅用于少数县市的农业用水;而浅层地下水多为苦咸水,因此深层地下水开采是目前支撑衡水市经济发展和居民生活用水的主要水源。
自上世纪80年代以来,深层地下水被持续超量开采,造成一系列环境灾害和水资源问题,限制开采势在必行。
4.2 衡水市深层地下水资源均衡分析
4.2.1 深层地下水均衡分析
深层地下水主要补给方式为越流,主要排泄方式为开采。全区深层水5年总补给量310704.O×104m3,总排泄量439452.5×104m3,补给量小于排泄量,从而使全区均为水量亏损区,亏损水量129571.2×104m3,水位下降3.97m,年平均水位下降0.80m。2006~2010年地下水开采总量434372.3×104m3。
与2001~2005年相比,总补给量增加了3009.1×104m3,总排泄量增加14257.2×104m3,亏损水量增加63791.5×104m3(见表2)。
表2衡水市深层地下水2001~2005年与2006~2010年均衡计算结果对比表(单位:万m3)
4.2.2 均衡计算结果
衡水市全区:2006~2010年,浅层地下水属亏损状态。全淡水区浅层水亏损30456.6×104m3,水位平均下降1.10m/a;有咸水区浅层地下水亏损34015.O×104m3,水位平均下降0.27m/a。深层地下水亏损水量129571.2×104m3,水位下降4.15m,年平均水位下降0.83m。全区5年地面累计沉降为194.85mm。
衡水市市区:深层地下水5年总补给量22433.8×104m3,主要为夺取浅层越流量,其越流量占补给量的57.0%,侧向流入量占补给量43.0%。总排泄量22740.3×104m3,亏损水量364.8×104m3,水位下降1.34m,年降速0.27m/a。5年累计地面沉降量223.96mm,平均地面沉降量44.79mm/a。
预测2015年、2020年本区需水量分别为168343.15×104m3、171439.36×104m3,2015年、2020年实现引江水后水资源可利用量147484.4×104m3/a。预测到2015年、2020年全区缺水量分别为20858.8×104m3/a、23955.0×104m3/a,供需比分别为87.6%、56.0%。
5、浅层地下水量评价
5.1浅层地下水开采现状
衡水市浅层地下水开采分为全淡水区和有咸水区的淡水区。全淡水区面积为577.0km2,包括安平、饶阳及深州的少部分;有咸水区的淡水区主要分布在故城、景县等县、市,呈零星型分布。全淡水区地下水开采因成井往往为通天管,深浅地下水开采界限不很明显。2010年,衡水市浅层地下水供水量为(包括少量微咸水)5.25亿m3,占地下水总供水量的35.0%。其中浅层淡水开采4.62亿m3,占浅层水总开采量的88.0%;浅层微咸水开采量0.62亿m3,占浅层水总开采量的12.0%。从用途看,浅层地下水主要用于农业灌溉,生活和工业用水没有采用浅层地下水。从各县市用水情况看,安平县开采量最大为1.06亿m3,武强县最小为0.07亿m3。
5.2现状年地下水利用水平分析
衡水市属资源性缺水地区,地下水是衡水市的主要供水水源,特别是工业和城镇生活用水,几乎全部靠开采地下水。2010年,总取用水量为11003.76万m3。在农业灌溉方面,井灌区有效灌溉面积衡水市达到587.58万亩,地下水灌溉用水量为13.09亿m3,平均用水定额处在中等水平为223m3/亩。2010年衡水市城镇人口102.74万人,城镇居民生活用水量为4843.15万m3,人均日用水量处于中等水平为129L;农村居民生活用水量为5098.26万m3、农村人口为337.46万人,人均日用水量处于较低水平为41.4L。
6、结论与建议
地下水资源的开发利用要以可持续利用为核心,以合理开发、有效保护为原则,科学划定地下水超采区与禁限采区,为衡水市落实最严格水资源管理制度,有效遏制超采区扩展,提供科学有效的基础支撑。
1 加强水资源监督管理力度,控制部分地带浅层地下水开采量,严格限制深层地下水开采量,以减缓地下水位下降、地面沉降、地裂缝、咸水下移等一系列环境地质问题。
2 加快地表水调蓄工程建设,大量蓄积降水和地表水,重视外流域调水,实行人工回灌等方式增加地下水补给量。
3 大力开展节水工程,实施工业用水重复利用率,农业采用喷灌、滴灌等节水灌溉方式,提倡种植耐旱经济农作物,大力推广生活节水洁具,最大限度节约用水。
4 严格执行“环境保护法”和“水污染防治”等法规,制定“三废”治理方案,加强对污染企业管理检查,严禁超标排放,对新建厂要有完善的污水处理设施,不符合规定不予审批投产。
5 加快污水回用步伐,建立健全污水回用激励机制。
参考文献: