地下水概念精選(五篇)

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篇地下水概念，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：微實踐；師生互動；實例教學；能力培養

由于學科歷史沿革不同，目前國內的地下水科學有許多分支，其中屬于地質科學分支的有水文地質學、專門水文地質學以及地下水勘測類的科學；屬于水文科學分支的有地下水水文學，水資源評價、規劃和管理類的科學；地下水動力學以及滲流理論及其應用類的學科可以劃歸流體力學的范疇。我國地下水水文學、水文地質學在歷代科研人員的共同努力下，已經取得了長足的發展，在理論研究和工作方法方面已大大縮短了和世界先進水平的差距，并接近世界先進水平。

地下水水文學是水文與水資源工程專業的必修課程和地下水方向的核心課程。課程主要的教學任務是培養學生從水文循環的基本原理出發，在完整的水循環體系內了解地下水的形成、儲存、運動、補給、排泄等特征的變化規律，并使學生初步掌握地下水動態長期觀測資料整理與分析的基本方法、野外實驗設計與實驗資料整理與分析的基本方法、水量平衡原理及其應用步驟、地下水資源評價的基本方法和水量平衡的基本分析方法，運動數理統計的方法，通過站網觀測資料和實驗資料來了解地下水動態，并作出地下水資源的初步評價。

由于地下水科學研究對象的特殊性，決定了野外實踐是其基本工作方法。因此，野外實踐是相關專業人才培養中的重要教學環節。從現階段已有的水文學與水資源工程專業的培養方案來看，地下水相關的教學實踐環節顯然是不充分的。本文提出在水文學與水資源工程專業培養方案穩定不變的前提下，結合地下水科學的實際特點，提出在課堂教學開展“微實踐”的教學手段，并且結合個人教學經歷，開展試驗性教學改革，分析了此次微實踐教學改革的效果，并對微實踐今后發展的方向提出了一些個人的看法。

一、微實踐環節教學方案設計

傳統高等教育培養人才的主要模式是課堂理論教學。“水文水資源”課程教學模式仍然采用傳統的教學模式，即單向灌輸。教材過分強調系統完整的知識體系，偏重于培養學生的理論素養和知識水平。應對傳統教學理念與不斷發展的教學群體，譬如，多媒體手段等新興的教學手段逐漸成為授課教師關注的對象，并且得到了諸多有益的嘗試。然而實踐教學是水文與水資源工程專業人才培養的重要環節，在提高人才培養質量方面具有重要作用。作者提出可以在維持現有教學方案的前提下，適當增加課堂微實踐的內容，彌補以往地下水教學過程中理論有余、實踐不足的現狀。

地下水水文學的基本概念與原理，從字面上理解并不困難，但是想要掌握并靈活運用，卻并不容易。這里主要原因之一就是初學者缺乏地下水感性認識，同時地下水科學具有綜合性，只有結合具體問題分析才能理解并掌握。地下水水文學課程中適宜于進行課堂實踐教學的環節有水文地質特性實驗、地下水滲流規律實驗以及潛水與承壓水的補給、徑流與排泄模擬實驗。除此之外，包括抽水實驗等的水文地質實驗雖然也是地下水水文學教學中的重難點，但是在室內模擬實驗的難度較大，因此，本次微實踐環節對此知識點不予考慮。

本次微實踐教學方案基于水文地質學基礎和地下水動力學基本原理的課內實踐內容，具體包括：（1）水文地質性質認知實踐；（2）地下水滲流規律演示實踐；（3）潛水與承壓水的運動模擬實踐。共計三次實驗活動。微實踐課程目標：增強學生對含水介質水理特性的感性認識，掌握地下水運動的基本規律，能夠較好地識記不同類型的地下水補給、徑流與排泄的基本特征，培養學生理論聯系實踐的基本科研素養，并且訓練學生基本的動手實踐與計算分析能力，能夠獨立解決地下水水文學的基礎工程問題。

本次課程微實踐結合本人教學經歷，在講授相關理論知識后，使用一定的課堂時間開展相關內容的演示與學生動手實踐。單次微實踐控制在一個課時之內，總計三次。為了準確評估教學效果，采用學生自愿報名的方式。本次教學對象共計本科生147人，其中57人報名參加微實踐環節。

二、實施效果對比分析

根據參與微實踐環節與否，將授課學生分為兩組（實驗組和普通組）。下面按照出勤情況（非實踐環節的課堂出勤情況）和課程總評分結果來對比微實踐教學效果。兩組學生的出勤結果見下表。整個課程教學期間，除去微實踐環節，共計以課堂作業、提問、點名等形式考察出勤情況4次，共計588人次。其中實到人次532人次，出勤率為90.48%。對比實驗組與普通組的出勤結果可知實驗組同學的總體出勤率和方差均要優于普通組。

下圖所示為兩組同學的課程總評分分布情況（上圖為實驗組，下圖為普通組）。實驗組同學平均分為88.45（100分制），標準偏差為7.433。普通組的平均分為83.13，較實驗組低5.32分；標準偏差為14.14，比實驗組的標準偏差高出90.23%。從直方圖分布來看，實驗組的同學總評分更加集中，異常值（極小值）較少，而普通組的同學總評分中盡管也有部分同學取得了優秀的總評成績，但是仍有部分同學考核成績不理想。

通過出勤情況和課程總評情況來看，實驗組的同學普遍具有更高的參與課程的積極性，課程主要內容的掌握情況也要高于普通組的同學。這里排除學生自愿參與的主觀篩選因素外，課程微實踐的主要教學效果可以體現在以下幾個方面：學生可以在感性認識上增加對地下水基本知識的掌握，并且有利于提高學生利用地下水原理解決實際問題的能力，同時通過這些實際能力的掌握與增強，可以進一步增強學生對地下水課程的興趣，提高自主學習的積極性。

三、微實踐環節的發展前景

在教學理念的傳承和發展過程中，地下水水文學（水文地質學）課程向來是秉承以學生為本、實驗室與現場并重，突出能力考察的教學模式。目前縱觀國內高校相關專業及課程現狀，都是課堂教學遠遠多于實踐教學。這往往是由于培養方案和培養經費等多方面的因素限制。隨著信息化社會的快速發展，“微”字已經體現在我們生活學習的各個方面。通過我們開展的課程微實踐活動，表明在不顯著增加教學時間和經費的條件下，微實踐可以有效提高教學效果。通過本次改革，作者對地下水課程課堂微實踐的發展方向和注意要點做了初步的總結。

1.微實踐中做到師生互動

傳統的實踐教學方式通常是“老師講實驗，學生照著做”。在時間較短的微實踐環節中，更加要打破這種傳統乏味的單一模式。教師可以事先把實驗任務布置給學生，在微實踐環節中用較少的時間進行綱要性地演示。把剩余的時間留給學生，各個實驗小組根據實驗指導書，研究和解決在實驗過程中出現的各種問題。教師對各組進行提問和點評，讓學生帶著壓力去實驗，有利于提高學生的實驗能力，培養他們的創新精神和意識，盡量多給學生留下思考的時間和動手機會。

2.微實踐中強調實例教學

在地下水水文學課程原有的教學模式中，教師按照教學大綱，將規定內容傳授給學生，尤其是注重基礎理論、基礎知識的傳授。經常有學生會問：老師，這個理論在今后的工作中如何應用？對于科研工作經驗豐富的優秀教師或許可以輕松解決學生此類的疑問。而對于多數年輕教師，要想圓滿地解決學生的疑惑還是存在一定的困難。在微實踐環節，學生更加直接地面對地下水問題，那么如何將室內模擬模型中的地下水文過程與實際問題相結合，是教師必須事先做好功課的內容。而且教師在微實踐環節將實驗與實際問題的內在關聯解答清楚，也是提高教學效果的重要手段。最為重要的是學生可以提出自己對實際問題的看法，而學生的這些看法可能就會給教師帶來教學的靈感，從而使教師自身水平得到提高，以達到“教學相長”的效果。

3.微實踐中重視能力的培養

理論聯系實踐是地下水研究中的重要方法論。實踐環節豐富了學生的感性認識，然后更重要的是要培養學生能夠在對水文現象感性認識上進行整理、歸納、總結和概括。因此，實踐環節雖然有助于學生對抽象概念的掌握及理解，但這一點也不能被濫用，否則就會影響學生抽象思維能力的培養。實踐教學不僅在于驗證書本知識和鞏固理論知識，而且要更加重視引導學生探討學科理論的形成與發展。這是與學科理論形成過程相反的過程。在實踐教學過程中可以針對不同的地下水現象作為知識興趣點提出問題，培養學生獨立思考問題的能力和團隊協作精神。從這一角度來看，微實踐教學環節應該重視從單一方法的培養到方法綜合運用培養的高級階段，也即是科研能力培養階段。

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。尋求在體制范圍內的微創新、微實踐是教育事業改革的新方向。本文以地下水水文學現狀教學體系為出發點，提出在不改變原有教學大綱、教學目標的前提下，引入若干次體量小、靈活性強的微實踐活動。通過教學實踐對比分析，表明微實踐對于增強學生學習積極性，提升理論知識掌握程度具有顯著的效果。

本次研究僅是作者結合自身教學科研領域做的微小嘗試，其中不乏許多不足之處。作者對于微實踐教學環節中的師生互動、實例教學和能力培養方面的認識都還不夠深入。微實踐作為解決信息化時代知識爆炸這一問題的有益解決方案，值得更多的教育工作者思考和嘗試。

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篇2

[關鍵詞]地下水環境 演化機制 地下水環境健康研究

[中圖分類號] X532 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-256-2

1引言

地下水在生態和地質環境中具有不可替代的作用，地下水具有資源、生態、環境等多重屬，它在維持生態環境的平衡方面起著十分重要的作用。針對人類活動對地下水環境的影響，以及如何解決地下水資源為人類發展提供持續的服務功能等問題，在地下水科學與工程研究領域已經開展了大量的深入研究，主要集中在環境水文地質問題、地下水環境演化、地下水的脆弱性評價、地下水可持續利用與管理方面。

2地下水環境概述

2.1地下水環境演化

干旱半干旱氣候區地下水的形成、演化及各種影響因子，包括與人類活動的關系研究，是科學地開發利用地下水資源、保護生態環境，促進人與自然協調發展不可缺少的基礎性工作，也是國際上水科學界研究的熱點問題。早期的環境水文地質工作把重點集中在地下水污染的研究。20世紀70年代以后，隨著工農業經濟的快速發展，導致地下水系統水量衰減、水質惡化，人們主要集中于地下水循環特征，以及影響水的分布、可利用性和水質等因素的研究；至80年代，地下污染治理成為主要研究方向，并開始利用計算機技術開展污染物在地下水系統中遷移轉化的數值模擬研究。20世紀80年代中期以來，隨著人們對環境問題的日益重視，在可持續發展理念的指導下，人類在地下水的開發利用過程中越來越多的考慮資源、經濟、社會、環境等制約因素，地下水資源的科學管理更多體現了經濟、社會、環境協調發展的原則。90年代以來，地下水不合理開發引起了地面沉降、巖溶塌陷等生態環境問題，于是對地下水環境演化的問題，開始由傳統的地下水流場、水化學場的理論研究轉向重視人類工程活動的影響及其變異的研究，主要集中在人類活動對地下水環境演化進程、路徑和方向的影響及其生態環境效應方面。研究地下水環境演化規律及其與地質環境、生態環境的相互制約作用，科學地總結地下水環境演化模式，可為生態環境的預測和充分合理地利用自然資源提供科學依據。

2.2地下水環境脆弱性

地下水環境脆弱性是指地下水環境由于自然條件變化和人類活動影響遭受破壞帶來一系列問題的敏感程度，它反映了地下水環境的自我防護能力，也是衡量地下水環境健康的重要因素。地下水環境的脆弱程度是衡量地下水環境對外界脅迫的恢復能力的重要指標。“地下水脆弱性”是法國的Albinet等于1968年首次提出的[1]，他們認為地下水脆弱性是在自然條件下污染源從地表滲透與擴散到地下水面的可能性。目前，國際上公認的地下水脆弱性的定義是美國國家科學研究委員會于1993年提出的，地下水脆弱性是指污染物到達最上層含水層之上某特定位置的傾向性與可能性，據此可將地下水脆弱性分為本質脆弱性和特殊脆弱性。國外許多學者較早地開展了地下水脆弱性的研究，并取得了頗為豐碩的研究成果；國內20世紀90年代中期才開始地下水脆弱性研究，大多集中于地下水的本質脆弱性方面，對于影響地下水特殊脆弱性的敏感因子考慮較少。由于地下水系統的復雜性和人們認識的差異性，目前對地下水環境脆弱性的研究還存在許多問題，有待進一步完善。

2.3地下水的生態環境效應

地下水作為水資源的重要組成部分，其開發利用必然會對生態環境產生重大影響：地下水位過高會引發土壤鹽漬化和沼澤化；地下水位過低會引起土壤干化、沙化和天然植被退化，下墊面變化，減少地表徑流，包氣帶變厚，減少地下水的補給量。俄羅斯學者V.N.Ostrovski提出了“生態水文地質學”的概念，將水文地質的概念引入到生態系統中，他認為：生態水文地質學研究目的是控制地下水圈的體制以防止發生一些不可逆轉的對生態環境不利的影響，一方面要預防人類活動對生態環境產生的不利影響，另一方面要科學地預測人類活動對生態環境所產生的影響[2]。近年來，國內外學者加強了地下水的生態環境效應的研究，有學者提出了合理生態水位概念，研究了地下水位與植被生長狀況的關系，研究了作物產量與地下水位埋深的關系。以協調發展為目標，建立地下水引起的表生生態效應遞階層次評價指標體系，豐富水資源生態價值理論。這些研究表明，無論是對于整個區域的地表景觀格局變化，還是對于局部典型的生態系統的演化，維持適宜的地下水系統狀態都是很重要的。研究表明，無論是對于整個區域的地表景觀格局變化，還是對于局部典型的生態系統的演化，維持適宜的地下水系統狀態都是很重要的。地下水的生態環境效應的研究主要是土壤水鹽運動狀態、潛水水鹽動態、潛水位埋深等與植物生長關系。地下水位生態環境指標是指與生態環境狀況密切聯系的地下水和與地下水有關的各種臨界指標的總稱，主要包括土壤含水量、土壤允許含鹽量、地下水位適宜礦化度、地下水位臨界深度、潛水蒸發極限深度、潛水零補排差深度和地面控制沉降臨界水位等[3]，這些指標是地下水資源管理和生態環境保護的重要依據。地下水的生態環境效應的研究，可為地下水環境生態功能紊亂的辨識、確定合理的健康評價指標體系提供重要的理論依據。

2.4地下水資源可持續利用與管理

水資源的可持續利用與管理是經濟和社會可持續發展極為重要的保障，水環境健康是水資源可持續利用的目標與方向。近年來，國內外學者對水資源可持續性的研究方興未艾。有學者運用總量控制來研究地下水的可持續性，從生態環境角度評價了地下水資源的可持續性。有學者運用水、生態、社會經濟復合系統理論研究地下水的承載力，從地下水資源承載力角度研究地下水資源的可持續性。地下水資源的可持續利用是指在確保地下水開發利用不對生態環境造成危害的前提下，地下水在數量上和質量上最大限度滿足當前及長遠的需求。維持地下水環境狀態的健康是地下水資源可持續利用與管理的戰略方向，因此，地下水可持續利用與管理的研究為地下水環境健康的研究奠定了理論基礎。目前對于地下水資源的可持續性研究仍處于探索之中，現在還沒有一套公認的標準方法。地下水可持續利用涉及到社會、經濟、生態系統的方方面面，因而主要任務是在掌握廣泛資料的基礎上，找出適應評價區域的評價標準、指標體系。綜上所述，目前水文地質學領域開展的地下水環境演化、地下水環境脆弱性、地下水的生態環境效應和地下水資源可持續利用與管理等方面的研究已經為地下水環境健康的研究奠定了良好的理論基礎。但目前所進行的水資源可持續利用的研究局限在對這種理念的理解、研究內容的拓展，同時，地下水環境演化、地下水脆弱性、地下水生態環境效應等方面的研究也局限在地下水環境問題的某一方面，至今仍未進行綜合性的研究與探討。由于地下水環境健康問題的復雜性，以及影響因素的整體性與持續性，決定了我們必須從整體上來把握地下水環境健康的研究。

3地下水環境健康研究現狀

地下水環境健康作為水環境健康的組成部分，對于促進生態環境的良性發展具有舉足輕重的作用，然而，地下水環境健康理論的研究及其應用仍未展開，其基本理論、評價體系與方法是需要進一步探討的重要問題。通過對生態系統健康、水環境健康理論與研究方法的分析，人類在對地下水的大規模的開發利用以后，必須重新審視地下水的生態環境功能與資源價值，探求人與自然的和諧發展道路，維護地下水環境健康必將成為地下水資源可持續利用與生態環境管理的重要戰略方向。對地下水環境健康理論體系的研究，有以下幾方面的發展趨勢：（1）研究地下水環境的演化機制。在自然環境和人類活動的持續脅迫下，地下水環境始終處于發展和演化狀態。人類活動的強度決定了地下水環境演化的性質與速度，是影響地下水環境健康的主導因素。開展人類活動影響下地下水環境的演化機制可以深刻揭示地下水環境的劣變原因，并為地下水環境健康狀態的演變趨勢分析奠定理論基礎。（2）地下水環境健康的概念及評價體系的研究。地下水環境健康是生態系統健康的基礎，是水環境健康的重要組成部分，維持地下水環境狀態的健康可促進生態系統的良性發展。地下水環境健康的內涵是對地下水環境系統狀態和功能的總結與概括，是地下水環境健康評價的理論基礎。地下水環境健康評價體系是實現地下水環境健康評價的先決條件，包括地下水環境評價指標體系、評價標準、評價方法、評價模型等。（3）地下水環境健康評價指標研究。在地下水環境健康內涵的基礎上，結合地下水環境演化機制分析，概括地下水環境健康的驅動因子和狀態響應，并利用主導性、獨立性的評價指標表征地下水環境系統的驅動因子和狀態響應，并構建各評價指標的健康等級標準，這一環節是聯系地下水環境健康理論與實踐的重要紐帶。（4）現論與先進技術的應用。地下水環境健康的研究是在已經發展成熟的地下水科學理論與技術方法的基礎上進行綜合、系統的研究，因此，在開展地下水環境健康研究中，應該綜合運用現代系統理論和空間數據綜合采集技術、系統模擬預測技術和綜合評價技術，以提高研究的實用性、科學性，也有利于推動地下水綜合評價理論與方法的發展。

參考文獻

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篇3

地下水功能區劃是地下水利用與保護規劃中的重點也是亮點。

根據《全國地下水利用與保護規劃》：地下水功能區劃是地下水利用與保護工作的基礎平臺。按照《關于開展地下水功能區劃的通知》（水資源[2005]386號）文件的要求，全國開展了淺層地下水功能區劃工作，明確了淺層地下水的功能定位。對于深層承壓水，按照儲備為主的原則，不再劃分功能區。

以地下水主導功能為基礎，劃分全國地下水功能區；根據地下水功能區的主導功能，兼顧其他功能要求，確定各功能區維系供水安全的水位、開采總量控制指標和水質保護目標。本次規劃在第二次水資源評價的基礎上，進行了淺層地下水功能區的劃分，按兩級劃分為三大區類。地下水功能區按兩級劃分。

一級功能區：地下水一級功能區劃分為開發區、保護區、保留區共3類，主要協調經濟社會發展用水和生態與環境保護的關系，體現國家對地下水資源合理開發利用和保護的總體部署。

二級功能區：在地下水一級功能區的框架內，根據地下水的主導功能，劃分為8類地下水二級功能區。其中，開發區劃分為集中式供水水源區和分散式開發利用區共兩類地下水二級功能區，保護區劃分為生態脆弱區、地質災害易發區和地下水水源涵養區共3類地下水二級功能區，保留區劃分為不宜開采區、儲備區和應急水源區共3類地下水二級功能區。地下水二級功能區主要協調地區之間、用水部門之間和不同地下水功能之間的關系。

我國淺層地下水功能區劃呈山丘區以保護區為主、平原區以開發區為主的顯著特點。地下水二級功能區界線不能跨水資源二級區，基本規劃單元面積太小時，根據情況可進行適當歸并。

在地下水功能區劃工作的基礎上，水利部于2007年下發了《關于做好全國地下水利用與保護規劃編制工作的通知》（辦規計函[2007]409號），要求編制地下水利用與保護規劃。

1.2地下水功能區與地表水功能區的差異

流域綜合規劃修編涉及到各個方面，其中有水功能區和地下水功能區關系密切。

地下水功能區劃分是針對流域面上的地下水，是編制淺層地下水利用與保護規劃的基礎，規劃編制主要以地下水功能區為單元，根據其功能狀況，提出分區分類開發利用與保護修復規劃方案。

地下水功能區以流域的地下水資源量與可開采量和水質功能定義，水功能區劃分地表水水資源狀況來定義。

地下水功能區區劃采用水資源評價地表水資源評價的面積和分區一致，即采用流域全覆蓋的方式進行，包括不透水面積、水面面積及沙漠區面積等。水功能區以干流支流為主河段為單元，已經水利部的批復，待國務院批復。

水功能區劃分是針對流域干支流河流，指為滿足水資源合理開發和有效保護的需求，根據水資源的自然條件、功能要求、開發利用現狀，按照流域綜合規劃、水資源保護規劃和經濟社會發展要求，在相應水域按其主導功能劃定并執行相應質量標準的特定區域。

依據同為水利部水資源不同的批文，分區不同：一級區為3類與4類，二級區8類與7類。

水利部水資源[2003]233號文“水功能區管理辦法”第三條：水功能區分為水功能一級區和水功能二級區。水功能一級區分為保護區、緩沖區、開發利用區和保留區4類。水功能二級區在水功能一級區劃定的開發利用區中劃分，分為飲用水源區、工業用水區、農業用水區、漁業用水區、景觀娛樂用水區、過渡區和排污控制區7類。

1.3地下水功能區需完善

如何與水功能區相互協調是地下水功能區需要面臨的問題。

其實所謂的水功能區實際是應該準確表達為：地表水（江河、湖泊、水庫、運河、渠道等地表水體）大部分干流河段與主要支流水域相應質量標準的特定區域的水功能區。

水功能區是沿河道（湖泊）的一條線，地下水是河道外的流域片。

在水資源開發利用強烈的地區地表水與地下水的交換也強烈，重復利用量就越大。

無論地表水功能區與地下水功能區都與環保部門有著密切的聯系，特別是地表水，在中國素有“九龍治水”之稱的多頭治水管理模式中，水利部門和環保部門是兩個重要的行業管理部門，而在水的管理權限中，最主要的就是水質和水量這兩大部分。治水的工作概括為：水利部門主要管水量，即水資源的利用；環保部門主要管水質，即水污染。目前我國已經形成了這樣一個部門分割體制：“環保部門不下河，水利部門不上岸”。

管理體制設置上，充分發揮現有流域水資源保護機構的作用，建立流域管理與區域管理相結構的體制。

2009年3.22世界水日提出的口號是：“地下水——看不見的資源。”地下水一旦由于開發和保護不當而遭受污染，不但其自凈能力極弱，而且會對生態環境造成嚴重影響，直接對人類及其活動造成危害。因此加強對珍貴的地下水資源保護具有非常重要的意義。

地下水功能區保留區中的應急水源區或儲備區也可歸于開發區，應急水源區應進行一些基礎設備的投資，真正起到應急的作用。

2005年11月松花江污染事件哈爾濱宣布停水4天時，為保證市民生活用水，哈爾濱市啟動應急預案，從黑龍江省內各市縣調水，由各區對口送水，大慶石油管理局鉆井總公司鉆井隊來到哈爾濱幫助在哈的大專院校、供水供熱企業新打約100口深水井，哈爾濱市啟動市區386口備用水源井。單一以松花江地表水為主的供水的哈爾濱市，2009年總庫容5.23億立方米常年一類水體的磨盤山水源地供水工程全線竣工通水，哈爾濱供水格局實現了由松花江水源向磨盤山水源的重大轉變，主城區市民即將全部飲用來自磨盤山的優質水。磨盤山供水工程滿負荷運轉后，哈爾濱市以松花江水為水源的各水廠將作為備用水源，城市供水將變為“一供一備”的格局，正符合國家關于城市多水源保障體系的要求。

2.深層承壓水與淺層水

2.1公報概念深層承壓水與淺層水

地下水資源量指地下水體（含水層重力水）的動態水量，用補給量或排泄量作為定量依據。“中國水資源公報編制技術大綱”中：地下水源供水量是指水井工程的開采量，按淺層水、深層水、微咸水分別統計。淺層水指與當地降水、地表水體有直接補排關系的地下水；深層水指承壓地下水。坎兒井的供水量計入淺層水中。混合開采井的開采量，根據當地情況按比例劃分為淺層淡水和深層承壓水，并在備注中說明。

由于水資源公報中的深層水根據各省區實際按照大致深度劃分，有的省區按100m或80m埋深，而內蒙古草原采用50m。因此，與本次深層承壓水概念上有較大區別，一些省區沒有統計或較少深層承壓水。各省（自治區、直轄市）基于“水資源公報”成果上報的深層承壓水現狀實際開采量包含了部分易于補給更新的承壓水和巖溶水。

2.2本次規劃采用概念

本次將與當地大氣降水和地表水體有直接水力聯系的潛水以及與潛水有密切水力聯系的承壓水統稱為淺層地下水，將埋藏相對較深、與當地大氣降水和地表水體沒有直接水力聯系而難于補給的地下水稱為深層承壓水。

淺層地下水廣泛分布于我國山丘區和平原區，深層承壓水則主要分布于松嫩平原、黃淮海平原和長江三角洲平原。

為解決在地下水利用與保護規劃中深層承壓水實際開采量統計不準的問題，根據全國水資源綜合規劃對淺層地下水和深層承壓水的界定，并結合國土資源部的研究成果，對有關概念做進一步明確：淺層地下水包括潛水、易于補給和更新的承壓水，以及巖溶水；深層承壓水是指極難更新補給，基本不參與現代水循環的承壓水。

2.3極難更新的深層承壓水近似可以看做“礦藏水”

本次規劃采用2005年為現狀年依據2005年全國和流域以及各省區的地下水現狀供水量并對深層承壓水進行了調整。

全國水資源綜合規劃的專題：《深層承壓水量計算方法研究專題報告》認為深層承壓水除分布于松嫩平原、華北平原（黃、淮、海平原）、長江三角洲地區外，準噶爾盆地、塔里木盆地、柴達木盆地、河西走廊、鄂爾多斯盆地和四川盆地等大盆地也存有深層承壓水。由于山前平原的中深層承壓水易于接受山前側滲補給，且多與潛水有較密切的水力聯系，松嫩高平原的中深層承壓水亦具有山前平原之特性，故兩類地貌區的地下水開采量均劃入淺層地下水。所以，僅在松嫩低平原、大盆地中部、華北平原的中東部平原以及長江三角洲地區統計深層承壓水實際開采量。

水利部公報編制組在2009年7月中國水資源公報編制匯總協調工作會議上提出的“水資源公報編制有關技術問題”要求注意公報與相關成果，特別是水資源綜合規劃的比較分析和協調，確定淺層、深層承壓地下水供水量的最新概念：淺層地下水包括潛水、易于補給和更新的承壓水，以及巖溶水；山丘盆地、山前平原、松嫩高平原。深層承壓水是指極難更新補給，基本不參與水循環的承壓水。僅統計松嫩低平原、大盆地中部、華北平原中東部、以及長江三角洲地區等。

“中國水資源公報”的深層承壓水新概念實施，需等本次規劃批復后正式行文。

本次規劃經過多次匯總后確定采用極難更新的地下水作為深層承壓水。

由于省區長期應用的概念與這次的無法很快統一，因此，部分省區仍保留原深層承壓水的概念，比如河南省涉及四大流域，但省上已經批復規劃。

深層承壓水讓省區接受需要一定的時間，與當地大氣降水、地表水體沒有直接補排關系的地下水，地質歷史時期累積形成的地下水資源量，含水系統中不可再生和恢復的、不能持續利用的水量，“極難更新的深層地下承壓水”儲存資源可以解釋為埋藏較深的類似于礦藏的這類水，當然“礦藏水”不能完全理解為深層承壓水，較容易理解。

我國礦藏水開采量占總儲量比例不大。深層承壓水既然是“礦藏水”，也像煤炭一樣一次性資源，作為戰略儲備不難理解。作者也傾向于既然是礦藏也是可以適量開采的，比如污染嚴重地區解決飲水安全，以及特殊行業的用途。

3.功能區保護指標

3.1開采量、水質和水位

根據地下水的功能要求、現狀情況、水資源配置方案以及未來利用保護的需要與可能，合理確定各功能區的地下水保護目標，包括地下水開發利用的總量控制目標即目標開采量、維系供水安全的水質保護目標以及維持良好生態環境的合理生態水位控制目標。

功能區保護指標：水質、開采量和水位三類。

水質要根據主導功能的水質要求，嚴格控制，避免地下水水質惡化。

地下水開采量以可開采量和開采區地下水補給條件來合理確定，實現區域地下水的采補平衡。

地下水水位要根據地下水功能區生態與環境保護目標的要求，合理確定。

地下水保護指標，加強保護、控制目標不低于現狀；地下水超采區治理采取三方面措施：節約、替換、增源；加強節水，減少和控制地下水開采量替代水源建設。對于地下水超采量通過水資源配置替換為地表水，壓縮地下水開采。增加地下水補給量，提高地下水的可開采量。

3.2水質保護目標

水質類別按照I、II、III、IV、V填報，選擇功能區代表性井的水質平均狀況作為功能區水質狀況；如集中供水水源區按照開采井的水質濃度數據平均確定，分散式開發利用區按照典型井的平均水質代表功能區水質。

以集中式供水水源區保護目標為例加以說明水質標準：具有生活供水功能，水質標準不低于Ⅲ類水的標準值，現狀水質優于Ⅲ類水時，以現狀水質作為控制目標；工業供水功能的集中式供水水源區，以現狀水質為控制目標。

集中式生活水源區根據《地下水質量標準》（GB/T14848-93），地下水礦化度不大于1g/L；集中式工業用水區地下水水質不劣于IV類水；分散式農業用水區地下水水質不劣于V類水。

水質要求不發生地下水污染或發生惡化，影響到功能區的正常使用功能。針對不同地區，依據地下水水質狀況和污染源治理情況，提出不同階段地下水開發利用與資源量保護的規劃目標。在水質目標控制中未受污染的區域保持水質現狀，經過改水、替換、調水補源等措施提高水質；受到污染的區域治理保護達到原來的水質狀況。

3.2開采量控制方案與水位目標

地下水開發利用量要求以可開采量和開采區地下水補給條件來合理確定，目的是實現開發利用區的地下水采補平衡，實現地下水的良性循環；地下水水位是維持地下水生態環境功能的重要指標，不能太低，也不宜過高，要根據各功能區的實際保護目標要求，合理確定。可開采量根據地下水資源調查評價成果進行核定。

水量標準：年均開采量不大于可開采量。

在全國水資源綜合規劃成果的框架內，不同水平年的地下水開采量控制方案。按照分區規劃、有壓有增的原則，超采區壓采量是規劃的難點重點。

集中式供水水源區大部分為城市工業和生活供水，在當地地表水、跨流域調水、再生水利用等方面有相對良好的水資源條件，故未來以壓采為重點。

除了淺層地下水開采量控制方案外，還要進行深層承壓水開采量控制方案。規劃報告中列出了重點地區地下水開采量控制方案：黃淮海平原（由海河一般平原、淮河一般平原及黃河下游平原）、黃河中上游能源基地（山西、陜北、寧夏和內蒙鄂爾多斯高原是我國重要能源化工基地）、長三角地區（包括江蘇的蘇州、無錫、常州、泰州四地市和浙江杭嘉湖地區以及上海市）、東北平原（東北松嫩平原、三江平原和遼河中下游平原）、西北內陸河（西起帕米爾高原國境線，東至大興安嶺，北起國境線，南迄岡底斯山分水嶺）。

地下水水位由于全國無法統一統計最后采用以埋深來代替，并且應有一個高低數據，即一個區間值；超采區一般壓采，“退出開采”，中心埋深回升；鹽漬化如寧蒙河套及黃河下游沿岸的引黃灌區需要抽取地下水來降低水位，保持一定的埋深；荒漠化地區依據植被的生存要求，要保持一定的水位埋深。如華北深層承壓水水位埋深一般不應大于50米，胡楊林地的地下水埋深條件是保持不大于8m的埋深等。

4.重復水量（巖溶水、傍河井、泉水等）

4.1地下水分類與開采概念

本次規劃中的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的飽和重力水。根據我國各地區地下水含水層介質、埋藏條件的不同，可將地下水劃分為不同的類型。

按照埋藏條件，可將地下水劃分為潛水、承壓水兩種類型。

根據含水層介質的不同，可將地下水劃分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶水、基巖裂隙水共3種類型。地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水層介質中儲存運移的水體。

巖溶水主要賦存在碳酸鹽巖的溶洞和裂隙中，南方巖溶主要以溶洞甚至地下暗河的形式發育，如貴州、廣西等地是南方巖溶較發育的省份。北方寒武或奧陶系巖溶水則多呈現溶隙特點，出水量大，開采條件好，水質優良，是一些城市的重要水源，如河北和山西的太行山一帶和山東部分地區巖溶水分布較廣泛。

地下水開采：采用抽水設備取用地下水稱為地下水開采；包括溶洞甚至地下暗河、坎兒井、傍河井、泉水出露的使用等實際是地表水的利用，與此關系密切的還包括礦井水的利用。

水資源開發利用程度越高，地表水與地下水利用中交換越劇烈，重復利用水量就越多。

4.2巖溶水等地下與地表重復利用水量

對部分比較明確的重復利用水量如巖溶水等，在評價中沒有涉及本次規劃允許部分省區保留。傍河井開采如關中渭河以及鄭州黃河大堤內外的自來水井群等，其利用的實際是地表水量。

西南喀斯特巖溶發育強烈的中心區域，地表涵養水源能力較弱，水資源開發利用難度較大，工程性缺水問題十分突出。巖溶山區由于地表和地下形成的雙重空間結構，巖溶地下水較豐富，巖溶大泉及地下暗河是貴州巖溶地下水賦存的主要形式，打深井解決農村居民飲水安全，巖溶水利用采用泉水出露后修建集水設施。

貴州省大約利用量為28億m3，全國近60億重復利用水量。

4.3提高水資源耗水率與污水重復利用水量

根據“中國水資源公報”2007年全國總用水（供水）量5819億m3，用水消耗總量3022億m3，全國綜合耗水率（消耗量占用水量的百分比）為52%，廢污水排放總量750億t；廢污水排放量是指工業、第三產業和城鎮居民生活等用水戶排放的水量，但不包括火電直流冷卻水排放量和礦坑排水量。

水資源開發利用率（總供水占當年水資源總量）為23%；其中，地表水源供水量占81.2%，地下水源供水量占18.4%，其他水源供水量占0.4%。供水與耗水相差近2800億m3、提高其他水源如污水資源化、雨水利用和海水淡化量和用水耗水率，將有近1000億m3潛力，減少大量新鮮水資源量的使用。

按照取水水源不同分為地表水源、地下水源和其他水源三大類。其他水源供水量包括污水處理再利用、雨水利用和海水淡化利用。污水處理再利用量是指經過城市污水處理廠集中處理后的污水回用量，不包括工業企業內部廢污水處理的重復利用量。中水又稱再生水、回用水，是指城市污水和工業廢水經凈化處理，水質改善后達到國家城市污水再生利用標準，可在一定范圍內使用的非飲用水。如果能將這些廢污水通過處理轉化為中水無疑將是一塊巨大的資源。提高污水處理率，增加污水利用量，污水資源化邁入進行大量使用階段。

5.規劃保障措施

5.1工程措施

地下水利用與保護規劃的主要措施包括地下水超采治理、地下水污染治理、地下水涵養與修復、城鄉供水保障和地下水監測工程。除供水措施屬于利用外，其他措施都屬于保護方面的內容。

超采治理是本次規劃的重點。超采治理的主要措施是壓縮地下水開采量，使地下水系統逐步通過自然修復，實現地下水水資源的良性循環和相關生態系統的修復。

5.2管理措施

地下水資源管理措施主要包括法制建設、制度建設、能力建設、機制和體制等方面內容。

編制《地下水資源管理條例》和《地下水資源管理辦法》，并完善地下水功能區劃。

地下水功能區劃應列入地下水資源管理條例中，作為地下水利用和保護的重要管理依據，賦予地下水功能區應有的法律地位。建立和完善地下水功能區管理制度，分區分類指導地下水的開發利用和保護涵養。建立分區地下水總量控制與定額管理制度，完善地下水取水許可管理和水資源有償使用制度。

5.3跨流域調水將修復地下水環境

根據本次規劃結果，2020年，全國將從跨流域調水工程中，利用118億m3的水量來支持地下水超采治理，壓縮相應的地下水開采量，其中2014年東、中南水北調工程是海河和淮河流域直接受水區，替代的水量也最多，近70億m3。西北地區利用跨流域調水進行地下水治理的替代水量達29億m3。

作者通過對黃河流域1919年至2008年天然徑流量滑動平均分析將在2013年后將結束自1986年以來較長時段的枯水少水年，有可能出現一個平水年時期，也將對水資源利用緊張有所緩解。

污水資源化的全面使用，結合跨流域調水使相關地區壓采與環境修復成了可能，因此，2015年將是北方地下水利用一個一級“拐點”。

5.4規劃實施極大提高地下水綜合管理水平

在本次地下水利用與保護規劃基礎上，制定并實施地下水保護的實施方案，落實地下水利用與保護規劃的有關措施，確保規劃目標的實現。

在地下水利用與保護實施方案中，要建立監測和評估制度，建立適應性管理為原則的動態機制，及時發現實施過程中出現的新問題，提出解決對策，保證規劃目標的實現。

地下水功能區的劃分與實施，以集中水源地與重點地區控制方案為管理重點，建立監測監督有效體系，對每個地下水水源地的總量、水位、水質動態管理，甚至對重要地區的地下含水層的管理，以及充分發揮廣大用水戶或自律協會的節水管水自覺性，規劃實施必將使我國地下水綜合管理水平大幅提高，緊追世界先進管理水平。

5.5建議

本次規劃堅持大原則下省區保留差異性，遺留問題留待今后工作中進一步完善。建議2015年作為基準年進行規劃的修訂,并且提前到該年之前開始工作避免規劃中基準年變動帶來的不必要的麻煩。

篇4

近些年，環境風險評價和環境風險管理的概念被提出。歐美國家基本都在走這條路。但是它帶來的另外一個問題是政府要出面加強管理。另外，利用地下水分層分布的特點杜絕一部分地下水污染是我國可實施的重要手段。

地下水是我國淡水資源的重要組成部分，占全國水資源總量的1/3。隨著人口的增長、經濟的發展和城市化進程的加快，地下水資源出現了嚴重危機，主要表現在地下水的超量開采和污染加劇兩個方面。有機污染物地下水資源的“癌細胞”

有關監測數據表明，約有64％的城市地下水受到嚴重污染，33％的城市地下水受到輕度污染。我國地下水污染范圍日益擴大，全國2/3城市地下水水質普遍下降，局部地段水質惡化，300多個城市由于地下水污染造成供水緊張；從地下水中檢測出的污染物成分越來越多、越來越復雜，僅京津唐地區地下水中檢測出的有機污染物種類就已達百余種之多；而且污染程度和深度也在不斷增加，有些地區深層地下水中已有污染物被檢出。

在城市，地下水中的有機污染物主要來自垃圾填埋場、加油站、生活污水和工業廢水。在農村，農業活動――主要是大量使用化肥――對地下水造成了嚴重的威脅。我國化肥用量實在到了令人觸目驚心的地步，目前我國化肥的生產和使用量已列居全球第一，從上世紀70年代初的百萬噸左右快速增加到五千萬噸的量級。但是，化肥的實際利用率非常低，它們中未被植物吸收利用的部分會隨地表徑流進入地表水體或通過滲透進入地下水。

除此之外，由于地下水超采造成的大面積的地下水位漏斗，更加速了淺層受污染的地下水向深層流動。地下水污染已經嚴重威脅公眾健康，加強治理迫在眉睫。

地下水污染防重于治

在日本，針對空氣污染、水污染的法律叫“防治法”，而針對土壤污染的叫“對策法”。這是因為他們已經認識到被污染了的土壤和地下水是很難完全被修復的。

美國從1980年起就雄心勃勃地要治理地下水中的有機物污染，但是幾十年的實踐表明，要完全治理幾乎是不可能的，于是，近些年，環境風險評價和環境風險管理的概念被提出。具體來說，某個地方的地下水有污染，在制定污染治理目標的時候，并不需要將所有被污染的地下水都治理干凈，而只要保證取用地下水的地方的水質符合飲水標準就可以了。歐美國家基本都在走這條路。但是它帶來的另外一個問題是政府要出面加強管理。這個治理目標和方案要有具體污染點的特色，而不是一個普適的標準。如果具體情況(比如土地使用的形態、地下水開采利用的方式等)發生了變化，那么就需要重新進行評價，必要的話，要進行更進一步的治理。要對土地建立更加詳細的賬本，以前關于土地的賬本是不包括環境質量調查結果的，現在有了。咨詢公司可以從政府相關部門查到，歷史上這塊土地做過哪些環境調查，調查的結果是什么?如果發現了有毒有害物質，是什么物質?濃度多少?標準是多少?是否超標?要改變土地的使用形態，必須考慮土地的環境質量。這個地方能不能作為居民生活區用地?如果不能作為生活區建設用地，是否可以作為商業區用地?建商業區不行那可不可以建工廠?……管理措施跟上了，環境標準就可以適當放寬，這也是我國將來的一條出路，以我國目前的經濟實力，要完全修復已經被污染了的土壤和地下水是不現實的。

篇5

[關鍵字]水源地 FEFLOW 模型 評價

[中圖分類號]

U212

[文獻碼]　B

[文章編號]　1000-405X（2012）-10-72-1

關于FEFLOW軟件利用的研究，在國內外越來收到重視，有限元地下水系統是一種交互式的、以圖形為基礎的地下水模擬系統，可用水對有壓或者無壓的地下水水資源的三維（3D）和二維（2D）、區域和斷面（水平、垂直或軸對稱斷面）、流體密度耦合以及溫鹽線或者非耦合的、變飽和的瞬間水流、化學物質以及熱傳導進行模擬。關于采用FEFLOW軟件對地下水流、化學物質等等方面研究已有很多[1]。其中國內馮尚友、夏軍和陳家琦等也都分別進行了相關研究報道[2-4]。

1　模擬區水文地質概況

模擬區位于燕山山脈沉降帶東南端，東西構造帶與華夏系構造的復合部位，為燕山聯合弧的凸出部分，都山復背斜西側。因河流切割褶皺斷裂等原因，形成重疊山峰，許多穹窿構造和小盆地。境內地層發育完整，除上奧陶、志留、泥盆、白堊、侏羅下統以及三迭地層外均有明顯出露，尤以太古界、元古界及中生界侏羅系火山巖出露廣泛。

根據含水介質將擬建水源地所在區域劃分為兩個水文地質區：基巖裂隙水區和松散巖層孔隙水區。

2　模擬區地下水動態變化

模擬區地下水主要為潛水，受降水影響較大。模擬區地下水位隨季節變化比較明顯，非汛期1～5月份、10～12月份由于降水較少，地下水補給不足，地下水位逐步下降，6～9月份，降水量逐漸增多，地下水補給比較充分，地下水位逐漸回升。從年際變化來看，本區域地下水長期處于動態平衡狀態，無明顯的持續下降現象，即使在枯水年或枯水季節，地下水位有所下降，但在豐水年或豐水季節會得到迅速補充。

3　地下水數值模擬模型的建立

為建立研究區地下水數值模擬模型，首先要對實際的水文地質條件加以概化，建立水文地質概念模型。模擬區東西長1930m，平均寬度500m，面積0.97km2。模擬區的目標含水層是潛水含水層，在垂直方向上，上層為粉質粘土，以下是顆粒粗大的砂卵礫石，為潛水含水層，這兩層為第四紀沉積物；砂卵礫石層以下為風化程度不同的砂礫巖，視為潛水含水層底板。模擬區上下游邊界均概化為流量邊界；兩側與基巖山區相連，概化為零流量邊界。補給項包括河流滲漏補給、河谷地下徑流流入、兩岸基巖山區地下水補給和河谷區域降雨入滲補給。排泄項包括地下水開采、河流排泄、河谷地下徑流流出、潛水蒸發。模型的含水層內部結構概化為均質、水平方向上各向同性，水流服從達西定律。

4　建立數學模型

根據上述水文地質概念模型，建立相應的數學模型：

式中：K：含水層滲透系數；

H：潛水水位；

B：潛水含水層底板標高；

W：單位體積流量，用以代表流進源或流出匯的水量；

μ：給水度；

H0：初始水位；

H1：計算期間邊界處的地下水水位；

t：時間；

D：模擬區范圍；

Г2：第二類流量邊界。

5　模型參數率定

根據水文地質概念模型，采用FEFLOW軟件建立數值模擬模型，利用抽水試驗期間的水位觀測資料，對模型進行識別，使數值模型符合實際的水文地質條件。根據擬建水源地進行的抽水試驗期間的水位動態觀測資料，將模型的識別時段定為抽水試驗期。運行模型后，通過比較地下水觀測孔處的計算水位和觀測水位，來調整模型的主要水文地質參數，例如：河床沉積物的滲透系數，含水層的滲透系數等，使得計算水位和觀測水位擬合情況較好，考慮到傍河取水水源地調節特征，強調水源地整個流場趨勢擬合。

抽水試驗期間兩觀測孔地下水位過程線擬合良好，區內所有觀測點水位與模擬水位均勻分布在45°相關線兩側，且偏離數值在±0.5m以內。說明地下水數值模型模擬結果較好，所建立的數學模型正確，可以代表該擬建水源地的水文地質條件，并可以將模型用于擬建水源地的地下水資源評價與預測。

6　模型的靈敏度分析

擬合優度目標函數等值線在代表含水層滲透系數變化的水平方向梯度較大，在代表河床沉積物滲透系數變化的垂直方向則相對較小，說明含水層滲透系數相對更敏感。同時發現目標函數有明顯的極值點，說明模型總體反應靈敏。

7　地下水數值模擬與評價

作為傍河取水水源地，地下水補給量與開采強度密切相關。以2020年本區域對水資源的需求量為參考，利用率定出的模型，結合搜集整理的近10年資料，進行不同開采強度條件下的逐日數值模擬，通過對模擬結果進行分析，確定開采強度Q=2.60萬m3/d。

根據計算結果分析評價，在開采強度條件下，水源地10年平均地下水資源量（按補給量計）為1018.6萬m3。在總補給量中，河流入滲補給量占79.8%；基巖山區側向補給量占13.5%，河床潛流流入量占5.6%，降雨入滲補給量占1.1%。說明該河段河谷含水層地下水與河流地表水聯系密切。可以將數值模擬的開采量做為可開采量。

8　結論

本文根據地球物理勘探、抽水實驗數據，采用FEFLOW軟件在某水源地建立了地下水數值模型，根據率定計算水位和觀測水位進行對比，驗證了模型的正確性。對模擬結果進行分析，確定了研究區的穩定可靠的開采強度，根據預測，到2020年，水源地模型模擬區內用水量小于開采強度，為區域未來水平年經濟快速發展提供了水資源保證。水源地取水的可靠性將隨著上游用水的增加而逐漸減弱，這是需要引起重視的問題。

參考文獻

[1]　王玉明.　地下水資源評價中隨機模型的應用[J].　河南水利，　2006，　8：　34.

[2]　馮尚友，　劉國權.　水資源可持續利用的框架[J].　水科學進展，　1997，　8（4）　：　302　-307.