地下水资源的开发与利用

　　摘要：地下水资源是水资源的重要组成部分。本文分析了地下水资源在国民经济建设中的重要作用和当前地下水开发利用中存在的主要问题，提出加强地下水资源保护以及充分利用地下水资源，实现地下水资源的可持续利用。
　　关键词：地下水资源，合理开发，利用
　　水资源是人类生活、社会发展和人类进步不可缺少的一种资源。地下水是贮存和运动于地表以下土层和岩石空隙中的水，是水资源的重要组成部分。地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力与信息载体。由于其水质良好、分布广泛、不易被污染、调蓄能力强以及便于利用，因此是理想的供水水源，在我国半干旱与干旱的华北、西北地区，地下水往往是主要的，有时甚至是唯一的生活以及工农业生产供水水源。
　　1.我国地下水资源概况
　　根据国土资源部最近组织开展的新一轮全国地下水资源评价成果，全国地下淡水天然资源多年平均为8800亿立方米，约占全国水资源总量的l/3，地下淡水可开采资源多年平均为3500亿立方米。全国每年开采利用地下水量达l100亿立方米，约占总用水量的l/5。另外，全国地下微成水天然资源为277亿立方米，半咸水天然资源为121亿立方米。目前我国在地下水资源开发利用中，存在着一些值得高度重视和孵待解决的问题。
　　一是地下水开采程度很不平衡，一部分地区过量开采并引起相关环境地质问题。由于地下水赋存分布条件差异大，加上各地对地下水的开采方式和开采量也各不相同，因此各地区地下水开采程度很不平衡，有的已出现区域超采，有的虽然整体仍有潜力但部分地区超采严重。由于一部分地区地下水超量开采，已引起地下水位持续下降。形成区域地下水位降落漏斗、地面沉降和泉水枯竭等环境问题。二是对水环境缺乏严格有效的保护，地下水污染问题严重。目前，我国浅层地下水资源污染比较普遍，全国浅层地下水大约有50％的地区遭到一定程度的污染，约有一半城市市区的地下水污染比较严莺，地下水水质呈下降趋势。三是水资源的利用缺乏科学性，浪费现象严重。一些地区的用水结构很不合理，一方面将受污染的地表水源作为生活饮用水，另一方面又将优质的地下水大量用于农业灌溉和工业生产，不能科学调度、优质优用。
　　2地下水资源在国民经济建设中的作用
　　2.1地下水是城市供水的重要水源
　　世界著名城市，如伦敦、纽约、莫斯科等都利用地下水作为主要的供水水源，我国西安、济南、太原、成都等61个大中城市也以地下水作为供水水源，另有北京、上海、武汉等40多个城市的供水水源是地表水与地下水兼用，如北京市总供水量中2/3取自地下水。据统计，我国华北27个城市总供水量约782万m3/d，其中有686万m3／d取自地下水，占总供水量的87．7％。
　　2.2地下水是工农业生产发展的命脉
　　随着工农业建设的发展，对水的需求量将越来越大。工业生产需要大量用水。生产1t钢需用水20~40t，It纸需用水200~250t，It化肥需用水500~600t，It人造纤维需用水1200~1700t，1个年发电100万kW的发电厂日用水量约86400t，故兴建任何一个较大的工厂，在进行厂址勘测的同时，必须对水源进行勘测。此外许多工业对水质有特殊要求，纺织、造纸要求水中不含Fe、Mn等物质，炼钢要求低温冷却水，发电要求水中不含悬浮物质等，通常地下水都能够满足这些要求。当地下水中富集某些盐类与元素，如溴、碘、锶、钡等，便成为有工业价值的液体矿产，称作工业矿水。含有铝、偏硅酸和氟等人类肌体所需微量成分的矿泉水具有较好的医疗和保健作用。
　　水是农业的命脉，农作物要求稳产高产，首先要求有充足的水源保证。生产Ikg小麦约需耗水1000～1500kg，每生产lkg皮棉需耗水5000kg。在半干旱的华北平原，进行灌溉才能保证稳产高产。在干旱的西北地区；无灌溉即无农业。在这些地方，灌溉主要是利用地下水。我国北方17省市自治区，每年开采用于灌溉的地下水达400×108m3，大体相当于黄河全年的总水量。
　　地球是一个庞大的热库，贮藏着丰富的热能资源。地下水是良好的载热物质，可将热能源源不断地输送到地表供人们使用。地热具有分布广、成本低、易于开采、可直接利用和无污染等优点，已广泛用于发电、工业锅炉、农业灌溉、医疗卫生和建立温室等方面。
　　2.3地下水是生态环境系统的重要子系统
　　地下水广泛分布于地壳中。是生态环境系统的敏感因子，与岩石圈、大气圈、水圈与生物圈有着千丝万缕的联系。地下水流动易变。它是多个动平衡系统的组成部分：首先，地下水与大气水、地表水共同构成水循环系统；其次，地下水与其赋存的岩土共同构成力学平衡系统；最后，地下水形成一个处于动平衡状态的渗流场。
　　地下水是一种重要的地质营力与信息载体。其主要作用是应力的传递者与热量及化学组分的传输者。作为应力的传递者，井孔中地下水位的变动，常反映了地壳的应力变化，因而可以作为预报地震的辅助标志。可以根据水化学异常晕圈定隐伏矿体，可以根据岩石中地下水流动的痕迹恢复古水文地质条件。
　　3.地下水开发利用现状及其存在的问题
　　地下水是本区主要供水水源。近年来，农业迅速发展，水田面积大增，对地方水的需求量日益增长。目前，研究区地下水系统开采过程中存在着诸多问题与矛盾，它们严重影响了地下水系统的正常开采和管理。虽然尚未出现严重的环境地质问题，但随着农业需水量不断增加，供需矛盾将会进一步加剧，主要存在的问题与矛盾有：
　　局部水量已严重超采，地下水位下降，单井出水量衰减，耗电量增加。至使许多稻田井下卧，甚至报废，造成严重的经济损失。
　　农业井缺乏统一管理，科学管理水平很低，由于历史的原因，区内农业用水盲目打井，乱开采，各自为政的现象较为突出，农业井布局过多过密，农业井群布局不合理。
　　4.合理利用地下水资源
　　地下水是地球水圈的一部分，接受大气降水和地表水的补给，参与自然界的水分循环，因此，自然界中的地下水资源，大部分是属于可再生资源。我们只要坚持科学的发展观，合理地开发和利用，是可以做到和实现地下水资源可持续利用的。要实现地下水资源可持续利用，当前必须努力克服两种错误倾向：一是肓目乐观塑。认为地下水资源“取之不尽、用之不竭”，可以无节制地开采和利用；二足悲观型，当在一些地区由于超量开采地下水引发出环境问题之后，便产生了另一种错误认识，认为地下水不能动用，一用就会出现问题。[!--empirenews.page--]
　　地下水资源保护和合理利用的指导思想是：贯彻“节约资源、保护环境”的基本国策，坚持科学的发展观，颦持“开源和节流并举、节约优先、治污为本，高效利用”和“人与自然和谐共存”的方针，实施以地下水资源的合理开发利用支持我国社会经济的可持续发展战略。并实施以下具体战略。
　　4.1地表水与地下水统一规划、联合调蓄、综合利用
　　按照地表水和地下水综合利用的思路迸一步修订和完善流域和地区水资源开发利用规划。水资源开发利用必须以实现水资源的可持续利用为目标。以保持生态环境的良性循环为前提，坚持地表水和地下水联合调配、上下游统筹兼顾、综合利用的原则。
　　4.2调整开采井布局和开采量，控制最优地下水位
　　（1）在地下水超采氏调整井孔布局。压缩地下水开采量，增加人T．叫灌量，把地下水位恢复到不产生严蘑的环境地质问题的最佳位置。以地面总允许沉降量和年允许沉降量为约束条件确定深层地层水开采量，同时充分开发利用该地区的浅层地下水资源，发挥浅层地下水具有接受降水补给量大、更新速度快的调节功能和优势。
　　（2）在北方引地表水灌区增加地下水开采量，减少地表水灌溉量，把地下水位控制在蒸发极限深度以下。重点是大力推行“泉、河、井、渠结合，引、灌、排配套”的灌溉方式，充分利用本地区的地下水资源灌溉，把地下水位控制在蒸发极限深度以下(～般大于4米)。这样，既有效地防治灌Ⅸ的次生盐碱化，又可减少引地表水量，增加河流向下游的输送量。缓解下游地区用水紧张状况。
　　（3）合理配置河流上下游水资源，把地下水位控制在植物根系能吸收到的位置。重点是协调好北方地区特别是西北内陆河流域上下游之问的用水矛盾，优化配置地区和部门之间的用水量，减少上中游地区的挣蓄引水量。增加下游地区的地表水和地下水补给量，把下游地区地下水位抬高到湖杨林等植物根系能吸收到的位置(一般小于7米)，以维系生命绿洲的环境。
　　4.3多渠道开源
　　（1）加大找水力度，发现和开辟新的地下水水源地
　　我国虽然已经开展了大量的地下水资源普查和勘探工作，但由于t作研究程度不一，仍存在一些空白区或研究程度很低的地区和含水层位，有许多呕待发现和开辟的新水源魄可供开发和利用，如北方平原和盆地深部地下水、隐伏岩溶水及咸水地区的淡水体，长江三角洲地区的浅层第四系孔隙水。红层地区的基岩风化带裂隙潜水等。
　　（2）充分利用矿坑等排水，变废为宝
　　目前，我围矿坑排水量十分可观，据调查。仅太行山周边地区矿坑排水量每年高达50亿立方米左右，绝大部分没有利用。这部分水一般水质较好，可直接利用或稍加处理即可利用。充分利用矿坑排水，实行排供结合。变废为利，对缓解水资源紧缺状况将发挥重要作用。
　　（3）开发利用微咸水资源
　　我国北方干旱地Ⅸ和滨海地区咸水、微咸水资源分布广。资源较丰富。近年来，随着石油、化工、电力等工业的开发，都在开发利用微成水资源，农牧林业也在试验利用微咸水灌溉。应进一步加大微咸水资源的开发和改造利用力度。
　　（4）控制污染、综合防治的地下水资源保护
　　地下水有比地表水水质好、不易被污染的优势．但是。由于地下含水介质的隐蔽件和埋藏分弗的复杂性．地下水一旦被污染，治理起来要比地表水困难碍多，所需成本也要高得多，有些甚至根本不可能得到彻底根治。防治地下水污染，应坚持“以防为主，防治结合、防
　　重于治”的方针。①大力推行清洁生产，减少污染源，从源头上防治地下水的污染。②建立地下水防护带。要根据水文地质条件和工农业生产布局，科学划分地下水防护带的范围和防护层位，并采取科学严格的防护措施．保证地下水水源地及补给区范周内的水质不被污染。
　　5.结语
　　对地下水资源加强保护与管理工作是我们保持地球生态平衡、保持国民经济可持续发展的重要手段。只要政府加大治理的力度，各级部门高度重视起来，人人都行动起来，以预防为主进行保护，尽量减少污染物进入地下水的机会和数量，就能很好的控制好地下水的污染，更合理充分的利用我们宝贵的地下水资源，实现地下水资源的可持续利用。

《地下水资源的开发与利用》

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