河北省地矿局第三地质大队 河北 张家口 075000
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引言:地下水作为重要的淡水资源,在一定程度上影响着人类的各方各面。而且当前我国地表水资源比较缺乏,所以人们为了满足生产生活的需要,不得不开采地下水资源。由于对地下水资源没有一个完善的管理体制,导致超采现象越来越严重,也影响了水质和地质环境。所以我们要完善开采地下水的相关制度和措施,使地下水的生态环境维持平衡状态,达到生态环境的稳定状态。
就目前而言,我国的地下水资源是南方多北方少,分配不平衡,导致我国北方地区缺水比较严重,只能通过开采地下水的方式来满足生产生活的需要。地下水是指蕴藏在地壳上部岩层中的水,存在于土壤或岩石的空隙、裂隙或溶洞中,它参与大气循环,也遵循自身的运移规律,地下水一般就是井水和泉水。据统计,我国约有70%的人口以地下水为主要饮用水源,近年来,受各方面因素的影响,对地下水的需求量也逐渐加大,导致开采量大于供给量,资源型缺水、水质型缺水、工程性缺水的城市越来越多。在这个工业时代,人们对于水资源的需求日益增多,不合理利用的现象也越来越多,使得地下水资源受到了严重的污染,人均占有量也日益下降。在当前的地下水应用中,主要存在着污染严重和开采不合理的现象。
1、过度开采地下水,造成的地面沉降问题。地面沉降不单单是人为因素造成的,还受自然因素的影响,会造成土质的疏松,进而因为压缩和固结导致浅水层的沉降。由土力学中的原理可知,覆地层荷载引起的总压力是由空隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。如果是正常的开采,就不会出现沉降的情况,因为地下水在开采之后能够通过地表水的渗透进行补充,但是短时间内超采,再加上北方水资源的匮乏,就会使地下水的水位降低,受地应力变化和土地自然固结的影响就会发生地面沉降。以我国的上海和天津为例,浅水层基本上已经没有淡水资源,已经枯竭,如今转变成更深部承压含水层的开采,已经造成不同程度的沉降,中心地区最为明显。
2、地下水超采容易形成“漏斗区”,地下水的超采主要集中在北方地区,目前华北平原深层地下水已经形成了跨省区域地下水降落漏斗,区域地下水位下降还使平原或盆地的湿地萎缩、消失、地表植被破坏,生态环境恶化。公开资料也显示,我国华北地区对地下水的开采量惊人,超过了全国人均淡水资源和地下水的供水量。由于过度开采,使得大部分地区水位下降,形成了多个漏斗区。
3、过度开采地下水资源,会因为破坏水质层的生态系统导致水质受到污染。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。而且由于过度开采,会让地下水接受补给的范围扩大,其实相当于扩大了受污染的面积,浅层地下水受到污染后,由于其垂直运动,随着不断的渗入,会让更深层次的地下水也受到污染。
4、超采地下水会破坏水资源的生态平衡,导致海水入侵。尤其是沿海地区,大量开采地下水会让海水发生倒灌,破坏淡水与海水的生态关系,无法满足人们的生产生活,破坏地下水质,对于农业灌溉造成影响,使得土壤盐碱化。近年来,我国沿海地区海水入侵的现象屡屡发生,从北向南涉及多个省份。以我国的莱州湾为例,由于当地居民过量开采地下水,造成海水倒灌,使得当地的经济遭受了巨大的损失,人们的生产生活也出现了危机。
5、土壤盐渍化。我国土壤盐渍化大多数出现在干旱、半干旱地区,一般是农业生产活动的土地,这要归结于地下水的盐分随着开采量的增加发生了转移的情况,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分为以下几种:化肥使用不当、农业灌溉不合理、地下水脉深等。对于气候干旱、降雨量少、蒸发量大的银北地区,农业用水过于匮乏,原本以引入黄河水灌溉的模式满足不了农业发展的需求,所以当地就用打井的方式来开采地下水进行灌溉。银北地区受地方气候的影响,连年平均降雨量不超过200mm,而且太阳直射的时间比较长,导致水分蒸发的比较快,浅层的地下水蒸发后其矿化度比较高。而且用这样的地下水进行灌溉,容易造成盐分的滞留,使得土壤盐渍化。
1、回灌地下水复原地面高度。地面沉降后可以通过地下水含水层回灌的方式来恢复水压,但是这个方式只能回复因为土层颗粒有效应力变化而引起的弹性变形部分和阻止地面进一步沉降。
2、南水北调解决缺水的状况。通过南水北调工程减少北部地区缺水的问题,从而减少其对地下水的开采量。
3、加强对地下水的管控。要对地下水进行实时的自动监控和人工监控,做到地下水位与水质数据的实时更新。建立健全地下水的管理机制,完善地下水开采的相关制度,通过一个相对完善的条例来控制地下水的开采量。
4、要对开采地下水的成本进行严格控制,这是控制地面沉降的关键。谁开采深层地下水,谁就要对产生的成本负责,同时还要负责相关费用的收取以及还要设立相关制度和措施来控制地下水的开采。
结合以上分析和讨论,为了我们赖以生存的环境和必不可少的淡水资源,我们要合理利用,做好地下水资源的探索和规划,调整用水结构,节约用水,禁止超采地下水资源,减少其对水文地质环境的影响。