北方地区利用农村废弃井群回灌浅层地下水可行性初探

褚永军，原 彪

（河北省张家口市水文水资源勘测局，河北 张家口 075000）

北方地区利用农村废弃井群回灌浅层地下水可行性初探

褚永军，原 彪

（河北省张家口市水文水资源勘测局，河北 张家口 075000）

通过分析比较国内外回灌浅层地下水的各种方法，简明阐述其具备的一些优点及不足，借鉴其中的一些成功经验，论述北方地区利用农村废弃井群回灌浅层地下水所具备的基本地质地理条件，并进一步分析论证在回灌过程中对水质控制的要求，为各项工程有效回灌地下水提供参考。

废弃井；地下水；回灌

我国地表水资源总量很大，但人均远远落后于世界平均水平，一直以来，我国相当大的一部分地区都是将地下水作为主要的水资源来源，近几年造成地下水的严重超采，甚至不少地区出现了地下水漏斗，大量超采地下水也引发了许多生态环境问题，特别是近一个时期的持续干旱，进一步加剧了供需矛盾，而随着社会进步和经济发展，对水的需求将持续增大，没有持续稳定的供水水源，势必会成为制约经济发展和影响人民生活的瓶颈。

一个地区地下水的丰沛程度根本上取决于该地区降水量的多少，降水量的自然去向大体可分为3部分：地表径流、地下入渗和蒸发损耗。蒸发损耗往往难以控制，而地表径流如果在一个地区没有得到充分利用就会白白流失，所以如何尽可能将地表水转化为地下水蓄存起来是未来一个很重要的研究课题。

1 国内外地下水用水及回补情况

目前，国外采用的地下水人工补给模式可概括为：①利用渗水池、坑塘、沟渠或稍加整理的天然河道等地面设施，使水渗入地下。此类模式适用于冲积扇和冲积平原由松散沉积物组成的潜水含水层。②通过管井、大口井、辐射井和廊道等输水设施补给地下水。这类模式占地少，且可以向深部承压含水层注水，但投资高、设备复杂、注水需预处理，泥沙浑浊度必须小于0.1%。

20世纪90年代，由于用水矛盾的加剧，地下水开发程度越来越高，甚至有些地区已出现浅层地下水枯竭现象，由此导致大量农户自用吃水井、农用浇灌大口井、机井遭废弃，部分地区已经开始打井抽取深层地下水。然而深层地下水多为承压水，虽然储量多且水量年际变化不大，能保证一定的取水用量，但随着人们开发量的加大，承压水也将面临枯竭的危险。因此，更加有效地利用当地自然降水来回补地下水，从而达到涵养地下水资源的目的，不失为解决回补地下水的一个有效方法。

目前，我国主要采取降水自然渗漏的方法来回补浅层地下水，但此方法补给率低，受降雨强度和下垫面的影响较大。能够长时间的有效补给地下水的降雨类型为蓄满产流，而北方大部分地区一年的降水量主要集中在夏季且降雨类型多为持续时间较短的暴雨，极易形成大的地表径流，很难对地下水形成有效补给，对于某一流域来说，就造成水量的地表流失。以张家口地区为例，夏季降雨对地下水的补给作用并不明显，补给量较少，对于每年张家口工农业庞大的地下水开采量，显得微不足道，从而造成该地区地下水位的持续下降。

我国回补地下水的方法主要为回灌承压水漏斗区，从而达到回补地下水的目的。就这种方法实践效果来看，其工程投资大，回灌效率低，往往还会形成地表的盐渍化等环境问题，且回灌后不宜再次大量的抽取利用，因此这种方法不是优化地下水的补给方法。

2 利用农村废弃井回灌地下水的可行性分析

考虑到上述回灌方法诸多不利因素后，改用大量农村废弃的吃水井、机井作为回灌点，采用分布点式回补法预期会有很好的预期效果。首先，这些农村废弃井都是已成井，如今大多已枯竭或废弃不用，后期改造工程花费少；其次，这些井群多位于农户聚居区，便于人为控制每次降水的回灌量，以防造成后期的渍化效应。同时，回灌的地区面积也比较广，每次降水能够补给浅层地下水的水量较大。如果对回灌井群的数量和分布加以科学规划，就可以在更大程度上使浅层地下水资源得到恢复。

2.1 回灌地区及回灌井的选择

一般选择为北方的冲积洪积扇地区，因其有较好的地下水赋存条件。冲洪积扇区含水层沙砾粒度粗、厚度大，岩性以卵石、砾石、粗砂为主，垂向、水平连通性较好，地下水的水力性质属潜水或微承压水类型。扇间地带多为季节性溪流或山区面状水流形成的冲击物构成，因水动力条件变差，形成较稳定分布的黏性土层，从而在扇间形成良好的隔水带。20世纪70年代，农村主要使用浅井取水，随着取水量加大，到了80年代末，大部分井在后期都抽不到水了。建造吃水工程后，这些井就没有利用价值了。但其中大部分井尚未填埋，对此可采取一些改造措施，使其专门用于集水，并定期清淤，以保证这些回灌井的长期利用。

2.2 回灌量的确定

回灌量主要由天然降水决定，其补给随季节变化很不稳定，一般集中在夏秋两季。在每次回灌过程中应严格控制回灌量，以不致产生地面盐渍化为界（不同地区的回灌量可通过实验确定），且回灌井内的回灌水位不能超过井内原有水时的最高水位，原因是井壁的渗透率由井壁周围泥沙的孔隙量、孔隙的大小及周围地层饱和含水率决定，而浅层地下水层中的黏土在释水后很难恢复到原有含水水平，使浅层地下水的饱和含水率降低，孔隙度的降低也会导致水的侧向运移速率减慢，从而使井壁周围的孔隙透水性降低。若一次回灌水量太多，井内的回灌水没有足够时间侧向运移，雨后的土壤蒸发作用就会使水分向上运移，将水中的盐分留在地表，从而产生地表土壤盐渍化。

如果需要一次增加补给，可以通过增加井深来增加回灌量。另外，地面植被覆盖率也会影响井的回灌水量，因此在地面植被蒸腾量大的地区可相应增加回灌水量。在特殊的地形地貌区也可因地制宜，采取不同的回灌措施。

2.3 回灌水水质的控制

对于农村广大地区而言，天然降雨一般可以直接回灌到地下，但在降水流经的特殊地表，例如：农村养殖专业户堆放动物粪便和废弃物的地方（常携带各种病毒）；矿区堆放矿渣的地方（极易造成水源重金属的超标）等等，严禁此类降水直接回灌，此类水经过特殊处理，再经有关部门检验合格后，方可用于回补地下水。

3 结语

上述回补浅层地下水的方法需要一个长期过程，可以在有条件的地区进行小区试验，并通过一系列的实践不断改进，并进行浅层地下水、水质、水量的监测，能保质保量地补给地下水，而地下水恢复则需要几年甚至几十年的时间，切勿急功近利，造成不必要的次生环境污染。

［1］李明良，马俊梅，陈胜锁.河北省太行山前平原区建立地下水库的可行性初探［J］.南水北调与水利科技，2009（2）：121－123.

Feasibility Analysis on Recharging Shallow Groundwater by the Use of Abandoned Wells in Rural Northern Area

CHU Yong－jun， YUAN Biao
（Hydrology Water resources Survey Bureau of Zhangjiakou city， Zhangjiakou 075000， china）

Through the analysis and comparison of various methods of recharging shallow groundwater of home and abroad，concisely set out the advantages and the lack they possess， referring some of their successful experience， discussing basic geological and geographical conditions of recharging shallow groundwater by the use of abandoned wells in rural areas in the northern region，and further analysis and evaluate process the claims of recharging water of controlling quality，providing reference on recharging groundwater effectively for the various projects.

abandoned well；groundwater；injection

S273.4

A

1672-9900（2011）01-0064-02

2010－11－22

褚永军（1983－），男（汉族），河北张家口人，助理工程师，主要从事水文水资源研究工作，（Tel）13483311431。