發布時間:2024-01-03 14:37:35
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇地下水的現狀,期待它們能激發您的靈感。
水資源匱乏問題愈加嚴重,已經引起了全社會的關注。考慮到水資源匱乏會影響人類的生存與發展,所以必須采取有針對性的措施對地球現有資源進行保護,或開發利用地下水源,全面提高地下水源利用率。地下水水質評價是地下水開發和利用中首要環節,目的是通過對地下水化學資料的分析,科學評價出某地區地下水源的質量,并對其該地區地下水質量狀況進行動態監測,預防地下水水質惡化。由此可見,地下水水質評價在地下水保護和開發利用工作中發揮的作用是極其巨大的。下面對地下水水質評價現狀作詳細分析。
一、地下水水質評價指標探討
地下水水質評價要求具備一定的客觀性、代表性以及全面性,這就要求在評價分析時科學、合理的選擇評價方法,盡量提高地下水水質評價的工作效率。在實際工作中,地下水水質評價的關鍵在于評價指標的選取,簡單來說,評價指標不同,工作中得到的最后評價結果也會大不相同。
水質標準這一概念的興起在上世紀20年代初,西方某個經濟略為發達的國家最早注意到了水源安全飲用問題,并提出和制定了關于公共衛生用水的標準,為人類用水安全標準體系的發展奠定了基礎。但由于受到技術條件限制,早期的公共衛生用水標準都比較簡單,suo9制定的水質監測指標也相對較少,并不能對水源水質作全方位的監測。后隨著環境污染問題的越加嚴重,水中污染物種類及數量也增加得越多,導致最初的水質監測技術和標準失去效用,無法對水中新增污染物進行監測,最終造成人類生命遭受水污染威脅的局面。為了解決以上問題,研究人員結合時代背景,將一些先進的科學技術應用到水質監測中,并對落后的、不健全的水質標準作出更改,經過多年發展之后,最終發展到了2個級別、4個大類,229個評價指標程度。進一步保障了人類飲水安全。
近年來,我國水資源保護工作得到了很大的發展,不僅在實際做法上獲得了較大的成就,而且還改進、完善了水資源質量評價標準,先后頒布了多種水資源質量標準,如《地表水環境質量標準》、《地下水質量標準》、《生活飲用水衛生標準》等等,這些體制的建立促進了我國水資源保護工作的發展,同時也為是我國水資源開發利用提供了強而有力的法律保障。為了緩解我國現階段所面臨的水資源匱乏問題,國家相關部門建議開發評價地下水,利用豐富的地下水資源來緩解飲水供需矛盾,解決實際性的問題。但考慮到地下水資源的污染問題比較嚴重,在開發利用之前必須對地下水的水質進行評估評價,利用國家標準對地下水水質進行考核,為地下水資源的開發利用、管理保護等工作提供科學保障。
國家不同、地質不同,人們所制定的地下水水質評價標準也大不相同。拿我國的生活飲用水評價來說,我國衛生飲用水評價標準與世界衛生組織設定的衛生標準就存在不同,主要表現在如下方面:
(1)我國生活飲用水評價標準將水源的化學指標與感官形狀進行了劃分,并納入了水質的毒理學指指標,所呈現出來的特點是直觀明了,比世界衛生組織制定的水質評價標準更具優勢。
(2)從水質量評價指標的總量上看,我國現行所使用的飲用水衛生標準中所社設定的指標總量比世界衛生組織設定的指標總量要少很多,即使在2009年后有了新的改變,但總的來說還是偏少,尤其在微生物評價指標和有機組分評價指標兩個方面。
二、地下水水質評價方法
作為地下水水質評價的工具和手段,選取的評價方法是否合理也是地下水水質評價結果客觀與否的關鍵。隨著科學技術的不斷進步,世界各國的專家學者對地下水水質評價方法進行了深入的探索,也提出了很多評價方法和模型。但由于評價因子與水質等級問的非常復雜的非線性關系,以及水體污染的隨機性和模糊性,對于地下水水質評價至今仍沒有一個被廣泛接受的評價模型。
1、單因子評價方法
單項因子評價是指分別對單個指標進行分析評價。該方法計算簡便,且通過評價結果能直觀地反映水質中哪一類或哪幾類因子超標,同時可以清晰地判斷出主要污染因子和主要污染區域。但是由于是對單個水質指標獨立進行評價,因此得到的評價結果不能全面地反映地下水質量的整體狀況,可能會導致較大的偏差。
2、綜合評價方法
2.1綜合指數法
通過多個指標并賦予各指標不同的權重的綜合判斷確定地下水質標準的綜合指數法在地下水水質評價中一直被廣泛應用。該方法簡潔易懂、運算方便、物理概念清晰,決策者和公眾可以快捷明了地通過評價結果掌握水質信息。
2.2人工神經網絡
與傳統的綜合指標評價方法相比主要具有以下的優點:1)通過模型的自學習和自適應能力,可自動獲得水質參數間的合理權重,無需人為干預,因此評價結果具有客觀性。2)一旦對標準訓練完畢,就可以用訓練好的網絡對實測樣本進行評價,計算簡便,可操作性強。3)通過在訓練過程中適當改變輸入節點數和輸出節點數,來修改評價參數和等級,從而使模型的應用具有一定的靈活性。
2.3模糊綜合評判法
地下水水質評價中的污染程度、水質類別都是一些客觀存在的模糊概念和模糊現象,簡單地根據某一數字界限來對地下水水質進行研究和評價是不合適的。而模糊集理論的在地下水水質評價中的應用與傳統的評價方法相比更適應于水質污染級別劃分的模糊性,能更客觀地反映水質的實際狀況。模糊綜合評判法最主要的優點就是通過構造隸屬函數可以很好地反映水質界限的模糊性。
三、結束語
綜上所述,地下水水質評價在水資源保護和水資源開發利用中占據著重要地位,為了能有效緩解水資源匱乏問題,我們有必要對地下水進行開發,但同時為了保證地下水水質的合格,必須在水源利用前期對地下水水質進行科學評價。地下水水質評價的關鍵在于評價質量指標,我國相關部門應該盡快完善地下水水質評價質量標準,加強地下水管理和加大水質監測力度,切實促進我國水資源保護事業的發展。■
參考文獻
[1] 暢利毛,鄭和祥,閆秀生. 通遼市地下水質量評價[J]. 內蒙古水利. 2010(03)
關鍵詞:地下水 污染 途徑 對策
0 引言
地下水是水資源的重要組成部分,是人類生存、生活和生產活動必不可少的自然資源,在保證居民生活用水、社會經濟發展和生態環境平衡等方面起到不可估量的作用。作為地球上的淡水資源,它具有很高的生態價值和經濟價值。隨著社會經濟的迅速發展和人們生活水平的提高,產生的氣體、固體及液體廢棄物越來越多,分別從不同途徑對水環境造成了嚴重的污染。總而言之,凡是在人類活動的影響下,地下水水質變化朝著水質惡化方向發展的現象,統稱為地下水污染。
關中地區號稱“八百里秦川”,是陜西省經濟、政治、文化的中心,這里人口密集、工業農業發達,旅游資源豐富,科技、教育實力雄厚,其中包括西安、寶雞、咸陽、渭南、銅川5個大、中小城市及楊凌農業高新技術產業示范區。但是近年來,由于過量開采地下水,已造成地下水位持續下降、地下水質惡化、地面沉降等一系列環境問題。隨著關中地區經濟的快速發展、人口的急劇增加,目前人均占有水資源量不足全國的17%,不足全省的30%,屬嚴重缺水地區。因此為了適應日益增長的經濟發展及人口增長的需求,在提倡可持續發展的今天,如何合理有效地利用地下水資源已成為當務之急,也是實現區域地下水資源保護、區域生態環境改善及區域國民經濟穩定發展的基本前提。
1 地下水的污染來源和途徑
在天然狀態環境下,地下水都會具有一定的自凈能力,含水層的離子交換作用和吸附作用有助于降低水中的污染物濃度。人類活動排放大量的廢棄物與地質環境的相互作用,使自然平衡遭到一定的破壞,改變了地下水的物理、化學和生物性質,使地下水污染物的濃度超過規定的指標。根據地下水污染的成因,地下水污染可以分為農牧業污染、工業污染、生活污染等類別。
1.1 來自農牧業的污染
1.1.1 農藥和化肥的污染 20世紀40年代中期,人類開始使用化工合成的農藥來消滅病蟲害,然而這些農藥大約只有12%左右被作物吸收,還有一部分汽化進入大氣層中,其余全部進入土壤及地表附屬物中,這部分未被吸收的農藥隨著地表徑流滲入地下蓄水層造成污染。化肥的大量使用,大大提高了土地的生產力因素,但只有42%左右被作物吸收利用,其余的都溶于灌溉水及雨水,使化肥中的元素滲入地下,使地下水受到氮、磷等元素的污染,導致地下水中總硬度、硝酸鹽和氨氮的提高。
1.1.2 牲畜產生的有機廢物污染
關中地區農村飼養牲畜的家庭很多,這些動物產生的大量有機廢物,久而久之會對地下水構成一定的污染。
1.2 來自工業的污染
1.2.1 工業垃圾和污水的污染
工業生產會產生大量的含有各種化學物質的垃圾,這些垃圾一般是露天堆置或簡單填埋,垃圾中的有害物質經地表徑流及雨水的沖淋而滲入地下,尤其嚴重的是一些工業生產過程排出大量含有各種有毒有害元素的廢水,很多都沒有經過物理和化學處理就排入下水道、江河或直接排到水溝。
1.2.2 礦業生產和石油污染
關中地區(銅川、渭南)是陜西省采礦業的集中地之一,采礦后堆積的矸石經雨水淋濾后,極易形成地下水污染,而礦區廢棄的巷道與鉆孔在雨水或地表水體的影響下,恰好可能成為地下水污染的通道。同時,采礦排出的礦坑水(如采煤排水)通常pH值很低,這種酸性水滲入地下后可導致某些鹽類進入含水層,由此產生的鹽效應促使土體中方解石、白云石溶解,使鈣鎂離子溶入水中,地下水的總硬度升高。另外石油及其化工產品使用及管理上的漏洞,使柴油、汽油、苯系物及其他含苯環的碳水化合物等都極易造成地下含水層的污染。
1.3 人類生活對地下水造成的污染
隨著人口的增加,會產生大量的生活垃圾和污水,這些垃圾很多直接用埋填法處理,污水直接排放到下水道。而這些被填埋于城市周圍的垃圾,其溶出物會慢慢滲入地下,污染地下蓄水層,另外還有居民區的糞池也是造成有機物污染的主要途徑。
2 防止地下水污染的措施
2.1 加大宣傳力度,提高公眾環境意識
應嚴格貫徹執行我國的《水法》、《水污染防治法》等法規,政府及相關部門應加大治理的力度,各級部門要高度重視起來,嚴格執法,不姑息,不懈怠,對污染地下水資源的企業或個人嚴懲不貸。其次,各個單位還應開展廣泛的宣傳工作,可通過電視、廣播、報紙等信息媒體,提高全社會對地下水污染危害的認識,增強全民環境意識,從自身做起,節約用水,節約能源,通過重復利用和舊物修理等各種有效方式以減少垃圾排放,從點滴入手保護有限的地下水。
2.2 控制污染源的排放,對生活、生產垃圾進行分類處理
在工業體系中應采取“預防為主,防治結合”的方針,從控制源頭開始,加大預防工作的人力、物力和財力投入,積極倡導企業進行技術改革和清潔生產,對重污染企業進行限期整改,對整改后仍不達標排放的必須關停。在農業體系中應該使用高效的灌溉技術及科學的耕作農作物的方式,盡量少施農藥、少施化肥,尤其少施合成農藥;將傳統的漫灌方式改為噴灌方式,不僅節約用水,還能減少灌溉用水對地下水的污染。另外對生活生產垃圾還應進行分類處理,合理回收再利用,對不可回收的垃圾運用先進技術進行處理,積極開發研究垃圾滲濾液的防滲技術,盡量減少因垃圾掩埋等不良方法造成的地下水污染。
2.3 加強水文基礎工作,合理開發利用水資源
水文(地表水、地下水監測)事業及研究工作,是科學開發利用水資源的前提,必須加大這方面的投資,要深入開展諸如地下水人工補給的試驗研究、水污染治理、水資源現代化管理、水資源開發利用對生態環境影響等的研究,為各級政府進行決策提供科學依據。歐洲、北美和澳大利亞等地區,在地下水污染防治工作中采取的一個重要措施即是進行地下水環境脆弱性評價,并編制評價圖冊,這種方法值得我國借鑒。另外要加強對地下水監測網絡建設和污染防治技術攻關,對地下水水質進行監控并預斷它的未來發展趨勢,開展地下水動態監測和分析研究工作,使用先進的技術成果開發利用水資源。
3 結束語
“人口、資源、環境”三大問題,都與地下水密切相關,地下水源的可持續利用如何融入到資源、經濟與環境的協調發展中是目前社會的熱點問題,面對我國日益嚴峻的地下水污染形勢,地下水污染防治迫在眉睫。所以必須要進一步加強地下水污染防治的制度建設,加大對地下水污染防治的投入,將地下水的開發利用與保護協調起來。地下水污染是關系到每一個人切身利益的問題,地下水污染的防治需從人人做起,需要社會各部門的共同協作、配合,才能起到有效防治的作用。
參考文獻:
[1]李志,曹明明.關中地區水資源問題及對策研究[J].水土保持學報.2003年9月.
【關鍵詞】地下水資源;開發現狀;保護措施
地下水作為水資源的一個重要組成部分,由于具有分布廣泛且穩定、便于開發、相對地表水不易受到污染等優點,已經成為人們生產生活的重要供水水源。隨著人們的生活用水量的不斷提高以及對水資源的污染,導致地下水的開發和利用出現了一系列的嚴重問題。當前保護地下水資源,僅僅控制需求量還是不夠的,尋找新的水源和節水方法,成為當前地下水資源保護的重點。基于此,以下就地下水資源開發的現狀及保護措施進行探討。
一.我國地下水資源開發的現狀問題
1、地下水的開采與補給不相適應。隨著經濟的不斷發展,用水量日益增多,由于干旱少雨,地下水補給不足,給地區的地質條件造成了嚴重的影響,也給地下水的可持續利用帶來了不可估量的后果。據資料顯示,由于過量開采,很多地區地下水相隔幾年后相對的下降了2~3米。有的區域在開發利用地下水時沒有統一規劃,不經過專業部門的研究與論證,隨意開采,造成了出水難及地下水補給困難的雙重損失。
2、存儲量豐富,但南北地區開發有差異。我國地下水資源豐富,占我國水資源的30%。其中山區地下水總量要遠遠的高于平原地區的地下水資源的存儲量。根據調查顯示,一半以上的地下水水質良好,可以提取出來供人們直接引用的。但是,我國南北地區地下水資源存在明顯的差異。相對于北方地區,南方地區的地下水資源豐富,但是北方地區的地下水開發量卻遠遠的高于南方地區。據調查顯示,北方地區的地下水開發量即將占到國家總開發量的80%。如果還是這樣不合理的開發下去,那么北方面臨的可能就是連喝的水都不能自己自給自足。
3、地下水資源的集中開發引發地質問題。由于我國工業的不斷發展,很多的工業發展需要大量的水資源,所以在很多工業區集中的地段,出現了嚴重的地面塌陷、漏斗區和沉降。過度的對一個地區的地下水進行開發,導致地下含水成出現斷層和下降,從而導致地表的下降和塌陷,有些地區還出現了嚴重的漏斗區。我國很多城市的工業集中區都出現了這樣的情況。
4、地下水污染嚴重。地下水的總儲備量是豐富的,如果滿足人們的合理需求也是可以的,但是目前地下水存在著很多的污染情況,這就導致很多的地下水無法被人們使用。造成地下水污染的原因有很多。比如,工業廢水的排放,就會深入地下和地下水混合,污染地下水,同時,開發地下水造成的地面塌陷也會造成污水的回流。據調查顯示,武漢、天津、沈陽等城市的地下水硬度嚴重超標。南京、上海等城市的地下水中也檢測出了很多有害的化學成分。
5、大量的資金投入,造成財政負擔。很多地區對地表水資源的開發和污染,使得很多地下淺層水資源已經出現了匱乏的情況,水井中的水資源迅速減少。有統計顯示,北京市每年購買和更新抽水機就會花去上億元。如果能夠合理的利用地下水資源,那么這些投入都是不必要的。
二、地下水資源開發的保護措施
1、對地下水資源的開發,必須堅持科學論證與合理開發為前提。在地下水開發之前,要經過專家的實地勘察,對地下水所處的地理位置及水位、含水量、水質等要素進行仔細研究,根據地下水勘察與評價及長短期動態觀測等基礎數據,根據不同的開發利用階段編制開發利用規劃,進行允許開發區、控制開發區和禁止開發區的規劃工作,實現水資源的合理與科學地開發,制定出合理的開發計劃。
2、健全國家水資源保護法。利用法律的強制性,貫徹執行水資源保護法和其他相關的水資源法律法規,對保護水資源的部門單位或者是個人給予獎勵。對于不遵循法律,過度開發和破壞水資源的現象要給與嚴厲的制裁。通過法律手段,對地下水資源進行統一的、有規劃的開發和利用,使地下水能夠得到循環持續的利用。
3、國家對水資源的開發進行統一的規劃。我國南北方的地下水資源的開發是存在很大的差異的,北方的地下水開發量占到了總量的80%,說明南北方的水資源開發嚴重的不合理。所以,國家應該對整個國家的地下水資源進行統一的規劃,針對水資源南多北少的情況,將南北方的水資源按一定合理的比例進行開發,這樣就不會導致北方水少開發多的情況,最終才能夠實現我國水資源的均衡開發和可持續使用。
4、控制工業用水,實現水資源的重復使用。工業用水占了人們總用水量的一大部分,所以,想要保護地下水資源首先就要從控制需求做起。世界上很多的國家都在積極的建設節水工業,采取各種措施來降低工業用水。我國的很多城市也意識到了水資源缺乏的問題,采取鋪設循環管道等方法進行水資源的循環利用,大連、太遠都是這方面的代表。但是,我國的平均工業的循環用水整體水平還是很低,需要進一步努力。
5、加大節水技術的投入力度 。很多工業不能夠積極的進行地下水保護措施,一個關鍵的原因就是節水技術的限制以及不能夠對污水進行處理再利用。現在世界上很多發達的國家,在工業上采取了冷卻池、風冷卻等高科技方法,將使用過的水資源進行循環使用。還有很多的國家都建有自己的污水處理廠和凈化池等,將污水進行技術上的處理之后,將污水凈化為農業或者是工業,也甚至是人們可以直接引用的水。雖然在我國也有這方面技術的研發,但是還應該加大資金投入力度和支持力度,研發出各種能過節水的技術和措施。同時,每個工廠也應該有自己的污水處理技術和節水技術的研發機構,保障工業用水的循環使用。
6、用其他的水代替地下水資源。世界上還有很多的水資源,不僅僅只是地下水資源這一種,北冰洋就有大面積的淡水資源。從長遠來看,國家可以尋找一種新的辦法,就是獲取北冰洋的冰塊來供人類使用,但是這項辦法短期之內是不可能實現的,還需要我們進一步的努力。除了北冰洋大面積的淡水資源,世界上還有很多的海水,但是海水是鹽水,并不能夠供我們直接使用,這就要使用淡化技術,目前世界整體的淡化水平都不是很高,只有少數國家的海水淡化技術和設備在世界上是拔尖的,面對著水資源的日益短缺,我們必須要加大對海水淡化技術的重視,將海水作為我們的后備資源,以備不時之需。
結束語:
水資源作為一種重要的生命資源,對我們的社會和生活都產生了巨大的影響。但是,當今世界面臨著嚴重的水資源短缺問題。水資源短缺不僅僅直接給人類的生存帶來嚴重的威脅,而且給經濟的發展和社會的進步都會產生制約性因素。隨著經濟的發展,水資源日益短缺的情況日趨嚴重,針對水資源開發過程中存在的問題,要積極的采取行動,利用科技手段,保障水資源的循環可持續利用。
參考文獻:
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[3]齊邦鋒.曲阜地下水資源分布狀況及開發利用探析[J]. 國土與自然資源研究. 2012(03)
Abstract: This paper also outlines the nature of Jilin City, the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests. In the process of economic and social development in different regions of China, groundwater resources play a supporting role there is obvious difference. Quantitative evaluation of groundwater resources play a role, not only can directly measure the importance of groundwater, but also can provide the basis for hydrogeological investigation of macroscopic deployment. Through the construction of groundwater resources evaluation index system, the China's provinces (autonomous regions, municipalities directly under the central government) conducted a preliminary evaluation of supporting role to the economic and social development of groundwater. The results show that: the groundwater resources support the top 10 provinces are Shanxi, Beijing, Hebei, Inner Mongolia, Shandong, Henan, Ningxia, Guizhou, Shaanxi and Liaoning; groundwater resources to support the 5 provinces of Jiangxi is the lowest, Hunan, Fujian, Zhejiang and Shanghai; from the region, the highest degree of groundwater resources is the Huang-Huai-Hai region, Erdos Plateau and Yinchuan plain, the eastern region of the Loess Plateau and Guizhou Province, followed by the northeast and northwest regions, the lowest in southeast coastal area. According to the evaluation results, some suggestions on hydrogeological investigation area in our country put forward macro deployment. This paper also outlines the nature of Jilin City, the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests.
關鍵詞: 下降漏斗;超開采區;吊泵;合理布局;合理開采
Key words: dropping funnel;over mining area;lifting pump;reasonable layout;reasonable mining
中圖分類號:P641.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)11-0091-02
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作者簡介:戴術霞(1978-),女,吉林省吉林市人,大學學歷,工程師,主要從事地下水資源開采利用與水資源評價工作。
0 引言
水作為一種自然資源,既是人類的一種公共性的社會物品,又是有價的經濟物品,具有經濟、社會的雙重屬性。人類生存和發展離不開水,生命賴以生存的自然環境系統的完整性更是不可缺少的資源。吉林地下水資源較豐富,。同時,地下水也為吉林的社會經濟發展提供了重要的資源條件。1998-2002年,全國供水總量每年在5500億立方米左右,地下水供水量在1050億立方米左右,占總供水量的19%-20%(據水利部1998-2002年中國水資源公報統計),較1997年以前明顯增加。1999年,北方17省(區、市)地下水供水量占總供水量的35%,其中海河流域達到61%,松遼河流域達到43%(劉昌明、陳志愷等,2001)。全國有400多個城市開采利用地下水。在華北和西北地區,城市供水量中地下水比例分別達到72%和66%(國土資源部,2003[1])。
1 自然地理概況
吉林市區位于吉林省中部偏東,屬長白山余脈,第二松花江由南向北蜿蜒曲折呈“S”型流經市區,把吉林市區分割成江南、老市區、江北三大塊,展現出山環水繞的美麗自然景觀。地下水既是不可或缺的水資源,也是重要的生態與環境支撐要素。保護和合理開發利用地下水資源,是經濟社會可持續發展的基礎保障條件。目前,中國地下水資源的形勢相當嚴峻:北方城市地下水超采嚴重,造成資源枯竭并誘發了地面沉降、地裂縫、地面塌陷、海水入侵等災害;西北地區許多流域地下水鹽失衡,成為生態環境惡化的重要原因;地下水污染迅速發展,會危及到一些地區的供水安全等。
2 地下水開采利用現狀
吉林市城區地下水開采利用程度較高,現狀開采量已達0.72×108M3/年,丘陵山區基巖裂隙水開采量達0.1×108M3/年,其中工業與生活用水約占41%,農業用水約占55%,余者為其它用水。開采布局多為傍河集中開采。主要集中在孤店子井灌區、松源牛河水源地、哈達灣集中開采區、九站集中開采區。特別是2009年長、吉、圖一體化的開發建設,推進了國民經濟的發展,加大了水資源的開采和利用。
請看孤店子鎮905號井1985―1997年月平均水位埋深變化曲線。
3 對地下水資源開采利用的建議
首先我們要在思想上樹立水憂患意識,形成珍惜水、節約水的自覺性。
同時,我們還要加強對地下水資源的保護工作,保護地下水資源盡量不受污染。嚴格控制未達標的工業廢水和生活污水直接排入地下,污染地下水。目前,國家對地下水資源問題高度重視,出臺了一系列水資源合理開發利用及保護等法律、法規。嚴格打井審批手續,控制機井密度,對水資源緊缺地區建廠辦企業,實行一票否決制。嚴禁未達標的污水以滲井、滲坑或以溶洞等方式排入地下,污染地下水資源,我們做為水文工作者,更要積極參與,大力宣傳,以身作則,并積極工作為上級領導決策提供科學依據,當好參謀。
4 地下水資源開采的意義和遠景展望
加強地下水資源保護和開發利用,科學調配開采地下水資源,充分發揮水資源的承載能力,事關吉林經濟社會發展大局,需要引起全社會的高度重視。要切實加強組織領導,強化管理措施,明確部門責任,在全市形成愛惜水、保護水、用好水的良好氛圍;要進一步加強地下水資源管理,合理布局應急水源井,強化防污治污工作;要充分發揮規劃的基礎導向作用和剛性約束作用,加快編制專項規劃,配套出臺相關管理辦法,為加強地下水資源保護、實現總量控制和優化資源配置奠定基礎。
水資源短缺、水污染問題的加劇給人類社會經濟發展及生態環境帶來了一系列問題,使得人們不得不重新審視地下水資源的本質屬性和功能。文章從自然科學和社會學角度對地下水資源的本質屬性、功能進行研究,論述了地下水的自然、科學和社會等不同屬性及其相應的物質功能、能量功能、調蓄功能和信息功能。在此基礎上,提出了進一步開展水文地質學研究的意義。
一方面圍繞國民經濟和社會發展規劃目標,開展重點地區地下水資源潛力調查工作,對供水前景做出評價;二是為解決貧困缺水地區和地方病高發區供水問題的地下水勘查評價;三是城市后備水源地勘查評價。
參考文獻:
[1]周波,王德成,谷麗.淺談吉林市區地下水資源的可持續利用[J].吉林水利,2002(02).
關鍵詞:地下水;現狀分析;保護對策;德州市
中圖分類號:P641
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2009)04-0150-02
一、基本情況
1.氣候氣象。德城區位于德州市的西北部,面積539km2,屬于暖溫帶半濕潤季風氣候區,具有溫度適宜、光照充足、四季分明的特點。由于受季風氣候影響,降雨具有顯著的季節性,且時空分布不均,年內降雨量70%以上集中于汛期。1―5月多年平均降雨量81.4mm;6~9月多年平均降雨量414.4min,占全年降雨量的76%;10~12月多年平均降雨量49.2mm。多年平均水面蒸發量1270.6mm,蒸發量是降雨量的2.28倍。由于降雨總量不足,降雨季節分配不均,導致德城區水資源奇缺,市區供水為深層地下水和黃河水。
2.水文地質。德城區地層主要是巨厚的第四系松散沉積物,松散巖類孔隙水豐富,主要含水層組可劃分為三層。第一含水層組:埋深0~60米,含水層底板埋深30~50米,厚10~20米,該層地下水稱為淺層地下水,主要用于農業灌溉及農村生活用水;第二含水層組:埋深60―200米,含水層厚度20米左右,該層地下水稱為中層微承壓咸水,利用價值不大;第三含水層組:埋深200~500米內的地下淡水,含水層厚度15~40米,本層為深層地下水,單井出水量大,主要用于工業及居民生活用水。
二、淺層地下水動態分析
1.動態變化。根據2007年德城區地下水觀測資料統計分析,1~3月份地下水水位變化較小,從春灌開始至5月底,淺層地下水水位急劇下降,地下水埋深降至年內最低點9.08m。隨著汛期降水補給量的增加,地下水水位逐漸回升,至年底回升到次年最高點。
2.地下水動態變化。從1975―1993年德城區地下水埋深年際變幅較小,埋深在2.46~2.77m之間波動。1994年~2000年埋深呈逐年下降趨勢降幅較大,到2000年埋深降至5.18m。2001.2004年埋深年際變幅較小,地下水年平均埋深在6m以內。自2004年后德城區淺層地下水位急劇下降,由于2006年降雨量偏少(全年降雨量僅為296.9mm),出現了嚴重的旱情,地下水位降至歷史最低值86m,
淺層地下水動態變化主要受大氣降雨、地表水水體的灌溉和地下水的開采等因素影響。地下水埋深的變化規律一般為:1-5月份降水量少,農業灌溉用水量大,地下水埋深逐漸下降;隨著汛期降雨量的增多、河道水量的補給和開采量的相對減少,地下水埋深逐漸有所回升,周而復始。
3.地下水降落漏斗分析。德城區地下水資源大規模開發利用始于20世紀70年代初期,隨著地下水開發量的加大,局部地區出現淺層地下水降落漏斗區(地下水埋深≥6m)。根據淺層地下水觀測資料顯示,1986年開始德城區的抬頭寺鄉出現漏斗區。自1996~2004年,淺層地下水呈逐年下降趨勢,2004~2007年淺層地下水位急劇下降,特別是2006年德城區降雨量嚴重偏少,全年降雨量僅為296.9mm,比多年降雨量偏少45%(根據歷年降雨資料分析屬于56年一遇干旱年)。隨著工農業的快速發展及近幾年降水的偏少,淺層地下水被過量開采,形成大面積的淺層地下水降落漏斗區。2007年德城區淺層地下水平均埋深為7.5m,抬頭寺鄉淺層地下水埋深達15m以下,趙虎鎮西部淺層地下水埋深也在12m以下。超采現象比較嚴重,全區降落漏斗面積已達506km2。
淺層漏斗區形成及擴展成因有:首先,氣候持續干旱、降雨量偏少。在20世紀五六十年代,德城區氣候處于濕潤周期,降雨量充沛,但自70年代中期德城區轉入干旱周期,降雨量持續偏少。1952―1977年德城區平均降雨量為590.2mm,1978―2007年德城區平均降雨量為501mm,比1952-1977年偏少15.2%。其次,淺層地下水采、補失調。一是不透水面積比重很大,徑流系數明顯偏高,降雨大部直接進入河床。近年來,由于城市內有大量的人工構筑物,水泥化鋪路使城市地面吸收雨水和雪水的機會被阻,城市的地下水位回升難。二是隨著城市化及國民經濟的迅猛發展,工、農業及城鎮人口用水量大幅度增加。當地地表徑流又不充足,供水水源只能依靠地下水和黃河水。因此農業灌溉主要依靠井灌抗旱,致使該漏斗區的地下水長期超采,又無法引水補源而導致采補失調。造成地下水漏斗中心區逐年加深并向周邊擴展。三是粗放的農業灌溉方式,農業灌溉用水約占地下水年開采量75.7%。目前農田灌溉仍主要采用傳統粗放的灌水定額高而利用率低的大水漫灌方式,造成水資源浪費。
4.地下水超采的危害。淺層地下水常年超采造成地下水水位持續下降,常常引起機井吊泵,增加工、農業取用地下水成本;地面附近含水層很容易疏干,易出現植被退化、土壤沙化等環境現象,造成大面積地面沉降。
三、深層地下水動態及災害分析
深層地下水是不可再生資源,補給量很少,屬于嚴格控制開采資源。
1.地下水開發利用史及現狀。德城區內深層地下水開采始于1965年。1980年前,成井深度350m左右,1980~1985年,成井深度增加到400―500m,目前開采深度已達到了800m。自1985年,區內深層地下水開采量遠遠超過了可開采資源量,一直處于超采狀態。1985年后,針對城市用水供需矛盾和深層地下水位迅速下降的嚴重情況,市政府采取了引黃補欠的措施,興建了日供水能力40000m3/d的第三水廠,并且限制500m深度內再成深井,但是由于500m以下含水層組地下水的超采,深層地下水降落漏斗仍向縱深方向發展。
據2006年地下水開采量資料統計,區內目前共有開采深井263眼,主要開采層為第三層及以下含水層組,主要供給工業生產和生活用水。開采井主要分布于德城區陳莊、長莊地段;其次分布于二屯、開發區宋官屯、于官屯地段;地段開采井數量較少。全區平均深層地下水平均埋深95米,城區范圍內平均埋深達到105m。
2.年內動態變化。深層地下水年水位變化趨勢與開采量的大小十分密切。3―7月份,由于深層地下水連續開采,且開采量大,漏斗內壓力水頭急劇下降;7月至翌年2月由于大量引黃,部分企業深機井關閉,開采量明顯減少,隨著城區開采量的減少,地下水位下降有所回升。回升幅度較小(≤1.0m)。
3.多年動態變化。德城區深層地下水1965年初始埋深 2.0m左右,隨著深層地下水的開發利用,開采強度加大,深層地下水位呈單邊持續下降趨勢。自1978~2005年水位下降78.24m,平均年降速2.7―3.1m/a。
4.深層地下水降落漏斗現狀。德城區深層地下水降落漏斗屬區域性地下水降落漏斗,根據2000~2001年深層地下水位資料顯示,區內地下水降落漏斗已與衡水地下水降落漏斗、滄州地下水降落漏斗連接,漏斗總面積約4577.5km2。成為華北大漏斗的一部分。
5.深層地下水降落漏斗的形成與發展。深層地下水降落漏斗形成于1970年,形成的主要原因為超量開采深層地下水。1965年以前,南運河是區內主要供水水源,但由于運河斷流,1965年以后,開始開采深層地下水為城市生活和工業供水。隨著深層地下水開采量的不斷加大與時間的不斷延長,深層地下水降落漏斗不斷在縱向與橫向上加深發展。
德城區1965年前。深層地下水位埋深2.0m左右,1970年深層地下水降落漏斗已形成。到1973年降落漏斗中心水位埋深已達30.0m,1978年,降落漏斗中心水位埋深41.5m,1985年后,隨著工業的迅速發展,深機井數量急劇增加,深層地下水位迅速下降,到1990年降落漏斗中心水位埋深76.23m。隨著深層地下水的不斷超采,到2000年,降落漏斗中心水位埋深105.3m。目前,德城區全區539 km2均在深層地下水降落漏斗范圍之內,漏斗中心位置位于陳莊鄉張莊一帶,水位埋深129.2m,等水壓線呈漏斗狀。
四、地面沉降
1.地面沉降現狀及發展。德城區地面沉降發生于70年代后期,隨著城區深層地下水長期過量開采,沉降量逐漸增加,地面沉降范圍在不斷擴展。1991年10mm沉降線位于城區,漏斗總面積67km2;2000年10mm沉降線圈閉面積2037.5km2;2005年地面沉降漏斗范圍和程度不斷加大,400mm沉降線圈閉面積擴大至260km2;2006年400mm沉降線圈閉面積擴大至344km2附近。
據2007年資料統計,沉降量大于250mm的面積已達4438km2,最大累計沉降量1081mm。沉降速率大于10mm的沉降面積為4120km2。沉降中心在國棉一廠院內,15年累計沉降量為992mm,多年平均沉降速率為66.1mm/a,2005~2006沉降速量為56mm。城區各觀測點多年平均沉降總量(1991~2006年)為710.5mm,年均沉降量為47.4mm。根據地面沉降監測數據,市區累計沉降量明顯小于市區沉降量,建筑物沉降量與周圍地面點沉降量無明顯區別。
2.地面沉降的危害。地面沉降是一種緩變過程。一般發生得比較緩慢而難以明顯感覺,當沉降量累計到一定程度,它所造成的危害就會顯現出來,影響沉降區內人民生活及工農業生產,給政府經濟造成不必要的損失。地面沉降造成的危害有以下幾種情況:毀壞建筑物和生產設施;不利于建設事業和資源開發;城市排水不暢;河堤下沉,河道防洪能力降低;給水供氣管道安全受到威脅;鐵路安全受到威脅;地面高程資料大范圍失效。
五、合理開發利用和保護漏斗區地下水資源的管理對策建議
1.優化城市供水結構,提高引黃河水供水能力,擴大自來水供水量;科學有序地封停自備井,限量開采深層水和深層優質、熱溫礦泉水,嚴格控制開采量。
2.積極開發替代水源,提高城市污廢水處理能力;攔蓄雨洪資源;做好規劃,充分利用南水北調東線工程水源。
3.進一步加強節水工作,強化節水意識,挖掘節水潛力;大力推行節約用水新設備、新技術。提高水的重復利用率。