地下水的現狀范文

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篇1

【關鍵詞】地下水監測;現狀;對策

在我國環境保護工作的不斷深入下,我國水里系統已經建成了地下水監測站24417處,初步形成了覆蓋全國的地下水檢測站網。利用地下水監測工作,避免地下水過量開采、地下水污染等問題的發生,進步科學管理我國地下水資源。在目前的地下水監測工作中,還需要加強水資源管理制度的完善與落實,為科學開采地下水、加快地下水超采整理工作的開展奠定基礎。受我國地下水監測工作起步晚、借鑒經驗少等因素影響,我國地下水監測工作中仍存在諸多的不足與問題,嚴重制約了我國地下水資源的合理利用。因此,本文對我國地下水監測工作現狀及對策進行了分析與論述,以此明確我國新時期地下水監測工作重點與方式,促進我國環保工作腳步的加快。

1 我國地下水監測現狀分析

地下水是生態環境的重要構成、是我國城鄉地區及農業用水的重要水源。為了滿足我國現代環保工作需求、加強對地下水的監測,我國在2010年開始籌建國家地下水監測站網。經過近三年的建設,我國地下水檢測站網已經取得初步成就。在我國現代經濟社會快速發展的今天,地下水的重要性日益凸顯。但是由于我國地下水監測起步較晚,站網建設中仍存在漏洞。而且,相關法律法規也不健全、管理與執行也存在不足,造成了我國地下水監測管理工作的現狀及問題。為了加快我國地下水監測體系的建立與執行、加快我國環保工作的開展,我國必須加快地下水監測體系的建立。以完善的地下水監測體系,促進我國環境保護工作的有效開展。

2 我國地下水監測的對策分析

2.1 加快地下水監測站網的完善,提高地下水監測能力

針對我國地下水監測站網建設現狀,我國環境監測部門及水利部門應加強溝通與聯系。以地下水監測站網的完善,提高我國對地下水監測的能力,強化對各區域地下水的監測,避免突發或緩慢污染問題的發生。通過對我國地下水系統的勘探、科學確定監測站點,以此滿足現代環保工作需求、滿足對地下水監測工作需求。

2.2 強化生活污水、工業污水排放監測,減少對地下水的污染

在現代地下水水質監測中,生活污水及工業污水是影響地下水水質的主要因素。為了保護地下水資源、保護地下水水質,在我國地下水監測工作中應針對地表水對地下水的影響,強化生活污水及工業污水的排放監測。通過對工業園區、城市污水排放點的監測,規范并指導污水處理及排放工作,為降低地下水污染奠定基礎。

2.3 加快農業污染治理,保護地下水資源

在我國現代地下水水質監測中,來自農業、畜牧業生產的污染是地下水污染的重要來源。針對我國現代地下水水質監測站點設置現狀及站網完善情況,我國在強化地下水監測工作強化的基礎上,還需要加強農業及畜牧業污染源的控制。通過農業、化肥、飼料使用規范的完善,牲畜糞便排放的規范,減少地表化學污染物質等對地下水資源水質的影響,為我國地下水資源保護奠定基礎、為我國地下水監測工作的開展奠定基礎。

2.4 加快地下水監測自動化技術應用,提高我國地下水監測能力

在現代信息化技術及科技自動化技術的發展中,我國地下水監測站網的建設中應加快相關技術的應用。利用信息化技術及自動化技術,將各站點監測信息匯總至地下水監測信息中心。通過專職人員對信息的辨別、監測軟件中超警戒線數據的設置,及時提醒監測人員水質變化情況,利用地下水在線監測系統及自動化技術,提高我國地下水監測能力,為預防地下水重大污染事故的發生奠定基礎。

2.5 建立地下水、地表水污染防治監測統一監測體系

針對地表水對地下水污染的情況,我國必須加快地表水及地下水同一規劃監測體系的建立。通過完善地表水、地下水監測站網及在線信息化系統,加快我國水環境資源監測能力的強化、加快我國地下水監測站網的完善,為促進我國環境保護工作的開展奠定基礎。針對地表水污染對地下水直接、間接污染問題,我國應加快綜合水資源現狀監測系統的優化。針對地表水流向、流域水資源現狀,建立統一的地下水、地表水監測體系,以科學的監測站點設置,強化監測能力及監測水平,促進我國環保工作的有效開展。

2.6 加快我國地下水監測技術攻關,提高地下水監測能力

在我國地下水監測站網的建設中,一部分監測站點引進了國外先進技術,另外一部分采用國產設備與技術。在對監測站點數據及使用維護情況的總結中,國產設備與技術較國外先進技術仍存在加大的差距。這一差距的存在,嚴重制約了我國地下水監測工作的開展。因此,我國科研院所、高校應加快地下水監測技術的攻關,加快相關人才培養。通過人才培養及技術攻關活動的有效開展,為我國地下水監測能力的提高奠定基礎,為我國高新技術國產化、技術先進性奠定基礎。

2.7 強化地下水監測設備檢修,保障監測數據準確性

在地下水監測系統中,監測設備的檢修與保養是保障監測數據準確性的關鍵,是現代地下水監測體系運行過程中的重要環節。因此,我國地下水監測工作中必須加強監測設備的檢修與管理。根據設備的實際情況、常見零配件故障,采用預防性養護理念進行地下水監測設備的檢修與養護。通過建立維修記錄,了解地下水監測設備常見故障及易損部件。根據故障發生周期及易損部件的使用壽命,提前進行養護與維修,避免設備故障對監測工作的影響,保障地下水監測數據的準確性。

3 加快地下水監測人才引進與培養,促進我國地下水監測工作的健康發展

受地下水監測設備檢修、監控管理等工作地點特殊性影響,許多相關人才不愿意從事該項工作。因此,我國地下水監測工作中需要加強相關薪資福利體系的建立。同時,通過地下水監測人才引進及人才培養體系的完善,提高地下水監測人員的技術水平及職業道德,為新時期社會主義國家環保工作的開展奠定基礎。在人才引進中,需要明確相關人才的技術要求及基礎要求,以此保障地下水監測工作的有效開展。同時,針對一年四季地下水污染情況的變化,科學設計人才培養培訓計劃。在地下水變化較小時期開展培訓工作,為我國現代地下水監測工作的有效開展奠定基礎。

4 結論

綜上所述,在我國現代社會主義國家建設中,環保工作是經濟發展及國家建設中的重要組成部分。由于我國地下水監測工作起步較晚,我國地下水監測體系及站點建設仍需完善。針對現代社會主義市場經濟建設發展中地下水資源利用、保護需求,我國必須加強地下水資源的監測。以站點建設、人才培養等工作的開展,提高我國地下水監測能力。同時加強監測體系、設備的維護與管理,加強相關法律法規的健全與執行,以此實現我國新時期環保工作建設需求。

【參考文獻】

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【關鍵詞】地下水;水質;污染;承德市

1引言

地下水是水循環的重要組成部分,它為地球上的生命物體及人類提供水源。隨著經濟的發展和人口的增加,地下水資源的開發利用也日趨廣泛,地下水已成為城市、農村和工農業用水的重要水源。因此適時對地下水進行監測,及時掌握地下水水質的優劣及其變化趨勢,為水資源管理部門提供決策依據,就顯得尤為重要。

2研究區域自然概況及水文地質條件

2.1研究區域自然概況

承德市位于河北省東北部,北靠遼蒙,南臨京津,東和東南與省內的秦皇島、唐山兩個沿海城市接壤,西與張家口市相連。地理位置為北緯40°11′40°40′,東經115°55′-119°15′。承德市幅員面積39548平方千米,其中市區面積18.6平方千米,截至2008年末,全市總人口369.38萬人,市區人口30萬。

承德市屬亞溫帶向亞寒帶過渡地帶,半濕潤半干旱,四季分明,光照充足,晝夜溫差大。年平均氣溫8.9℃,年均無霜期160天.夏季多溫涼,冬季少嚴寒。多年平均降雨量537.6毫米降水量分布的總趨勢是西北少、東南多。

2.2區域水文地質條件

承德市的水文地質情況較為復雜,從大陸單元上是位于中朝陸臺北緣,與蒙古地槽南緣相接。最突出的區域地質特點中國標準阿爾卑斯式褶皺構造,由于褶皺同期或后期花崗巖的侵入,局部地區也產生了窟窿和小型盆地構造,伴隨著產生了砂的斷層,并間有逆掩斷層。整個承德市轄區共分三塊構造:一是蒙古地槽,二是內蒙古背斜,三是燕山沉降帶。

3地下水水質監測與評價方法

3.1評價區及監測井的選擇

承德市在八縣三區共布設30眼地下水監測井,全年在枯水期5月和豐水期9月兩次進行監測,以反映我市豐、枯季地下水水質變化情況,基本上能反映我市地下水水質狀況及污染程度。本次評價選取了年河北省水環境監測中心承德分中心2006年2011年共6年地下水水質監測資料進行分析評價。同時在樣品采集和分析的過程中考慮了環境樣品采集和分析質量保證措施能夠符合實驗室計量認證的相關要求。

3.2評價標準及評價因子

本次評價采用《地下水質量標準》(GB/T 14848-93),《生活飲用水標準》(GB5749-2006),《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)。水質評價因子包括:PH值、硫酸鹽、氯化物、總硬度、溶解性總固體、氟化物、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數、揮發酚、氰化物、砷、汞、六價鉻、鉛、鎘、鐵、錳等19項評價參數。

3.3評價方法

評價方法采用各水質監測井水質分析資料的年均值與《地下水質量標準》中3類標準相比較,來確定水質類別,從而得出水質級別,并計算各類水質占總監測井的比例,由此得到地下水水質評價成果,統計主要污染物,超標倍數及超標井率。其中污染物質的超標倍數以地下水3類質量標準統計計算,即評價中的超標倍數實際為超過3類水質標準的倍數,檢出井率=檢出井數/檢測井數×100%;超標井率=超標井數/檢測井數×100%最后綜合2006-2011年6年的監測資料,評價出6年平均水質狀況及水質級別,并分析地下水污染趨勢。

3.4評價結果

從評價結果來看,承德市地下水中的超標井率為36.7%(超標井指超過《地下水質量標準》(GB/T 14848-93)III類標準的水井),其中Ⅳ類水占23.3%,超V類水占13.4%。主要超標項目為總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數、汞、鐵和錳含量。

3.5地下水水質趨勢分析

通過對2006年-2011年承德市地下水監測井水質監測資料分析得出,監測井水質變差的有4眼,占13.3%,水質逐漸變好的監測井15眼占50%,無明顯變化的11眼,占36.7%。水質明顯變好的原因是不同地域采取了不同的措施,例如工礦企業排放廢水量明顯減少,生活垃圾有固定點處理,各縣基本上均建立了不同的處理污水的設施,污水處理廠相繼建設并啟用。

4地下水功能評價

從生產、生活對水質的要求出發,依據《生活飲用水標準》(GB5749-2006)及《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)對地下水監測井進行功能評價。

4.1飲用水

承德市地下水水質按《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)進行評價,符合生活飲用水衛生標準的共19眼,占評價井總數的63.3%;不符合生活飲用水衛生標準的共11眼,占評價井總數的36.7%。超標項目主要為總硬度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、鐵等。

4.2農田灌溉用水

承德市地下水水質按《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)進行評價,全部符合農田灌溉用水標準。

5地下水水質污染成因分析

承德市地下水水質受到不同程度的污染,其原因主要表現在:

5.1總硬度過高主要是由于承德的特殊的地質結構、巖層結構及土壤本身的性質所造成的。

5.2氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等物質含量過高,主要是由于在農業生產中,對農藥、化肥的不合理使用造成的。農藥和化肥,除草劑等殘留物質常年積累在土壤中,隨著灌溉水及雨水的淋浴,入滲到地下水中。另外工業廢水及生活污水也是導致地下水中氨氮等物質超標的原因。

5.3礦山開采,水源開采。在開采礦山的過程中,大量的地下水不斷涌現出來,礦物污染物進入地下水中,既造成了地下水源的浪費又加劇了地下水的污染。

6地下水資源水質保護建議與措施

承德市地下水已經出現了不同程度的污染,這樣會嚴重制約經濟的發展,影響居民的身體健康,因引起有關部門的高度重視,采取相應的措施加以治理,改善地下水水環境狀況。

6.1加強水環境保護宣傳,嚴格執行《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國水污染防治法》等環境法規,提高全社會對水資源、水環境的認識。

6.2加大執法力度,增強環境意識,控制污染源,建設污水處理設施,防止工業三廢及生活用水無限制的排放,采用科學的方法合理使用農藥與化肥。

6.3保護水資源,防治水污染必須加強地下水水質管理和水質監測工作,對各水質監測井應實行跟蹤監測,發現水質異常,應進行重點監測,查找原因,及時解決和處理。

6.4引水補源和改善水質

被污染的地下水,如果杜絕其污染來源,經過一定時間后,由于地下水的自然補給、運動和巖層的吸附,可以逐漸稀釋和凈化。但是在地下水徑流條件不很通暢的條件下,其凈化過程十分緩慢。因此,采用人工補給的辦法,利用水質達標的地表水進行回灌,可以大大加快稀釋和凈化過程。

7結語

通過對承德市地下水水質狀況的分析及評價,得出了承德市地下水水質已經受到不同程度的污染,應該加強地下水資源的保護,根據承德市水文地質狀況,作出合理的水源規劃,同時不斷提高縣、鄉污水處理能力,有計劃、有步驟、有針對性的對地下水水質進行科學的管理,全面提高地下水資源利用率,促進水資源的可持續發展和各項事業的健康發展。

參考文獻

[1]中國標準出版社第二編輯室.水質分析方法國家標準匯編.中國標準出版社[M].1996

[2]河北省承德市水資源保護規劃報告.河北省承德市水資源管理辦公室、河北省承德水文水資源勘測局[R].2001

作者簡介:

篇3

(吐魯番市高昌區水管總站新疆吐魯番838000)

摘要本文分析新疆地下水資源及開發利用現狀,新疆水資源的現狀和造成目前水資源危機的主要原因,為新疆地下水資源的治理研究和開發利用提供了一定的參考。針對現狀新疆地下水資源開發利用存在的主要問題,提出新疆地下水利用與保護的對策。

關鍵詞 地下水資源 開發利用 保護 對策

地下水具有水量穩定、水質一般較好、調蓄能力強、不易受到污染等特點,是工業、生活、城鎮供水的重要水源。開發、利用、有效保護地下水資源對新疆干旱缺水地區具有戰略意義。

一、新疆地下水資源量及開發利用現狀

1.地下水資源量。據新疆水資源綜合規劃成果,新疆地下水年平均總補給量336.6 億m3,其中:降水入滲補給量13.2 億m3;山前側向補給量31.9 億m3;河道滲漏補給量123.6 億m3;灌區轉化補給量168 億m3。

2.開發利用現狀。近期地下水可開采量151.9 億m3,中期地下水可開采量111.2 億m3。2005 年全疆機電井總數達到51 439眼,其中配套機電井數49 633 眼(地方39 096 眼、兵團10 537眼),年開采量68.45 億m3(地方51.45 億m3、兵團17.00 億m3),繼河北、河南、黑龍江、山東、內蒙古之后,在全國排名第六。

二、存在的主要問題

1.基礎工作薄弱。近幾十年來,全疆各地州陸續做了一些水文地質勘察和地下水資源評價工作,但是由于前期工作經費投入少,勘探試驗工作薄弱,取得的成果往往不全面、不系統,難以為地下水資源的開發利用提供科學準確的依據。原地礦系統僅完成了綠洲區1/20 萬水文地質普查和山區1/50 萬水文地質普查。水利廳從1997年開始部署開展了地下水資源開發利用規劃工作,到目前為止,已審查通過7 個地州、42 個縣市的地下水資源開發利用規劃報告。

2.缺乏地表水與地下水的統一規劃。以往水資源評價、規劃工作中,對地下水資源不夠重視,缺乏地表水與地下水的統一規劃。一些地區地下水開發利用布局不合理,地下水開采對生態環境產生了負面影響。一些地區地下水開采存在一定程度的盲目性,使得機電井利用效率不高。地下水開發利用沒有同農業節水、鹽堿地改良很好地結合,地下水開發利用的綜合效益難以發揮。

3.地下水開發利用不均衡。地下水超采區主要分布在經濟較發達或水資源緊缺的哈密盆地、吐魯番盆地、天北經濟帶、塔城盆地,年超采量17.2 億m3。而塔里木盆地地下水開發利用程度較低,灌區地下水埋深小于3m 的面積占44%,土壤鹽漬化較為嚴重。全疆灌區鹽堿地面積1 919 萬畝,其中塔里木盆地1 175萬畝,占全疆鹽堿地面積的61%,占南疆耕地面積的45%。現狀地下水開采量16 億m3占可開采量的21%,增加地下水開采量即可緩解供需水矛盾又有利于治理土壤鹽堿化。

4.地下水管理工作薄弱。在實際工作當中,很難執行“兩水”統管、統調、統價,尤其是統調、統價方面,很難做到,未能充分發揮地下水的調節作用。重建設輕管理的現象比較普遍。有很多機電井和水源地建成以后,由于疏于管理,配套不全,再加上電力供應不足、運行費用較高、維護費用難以落實等原因,難以達到設計水平。地下水資源管理力度不夠。由于機電井的所有權、使用權比較復雜,管理難度較大。沒有施行一井一表計量,地下水實際開采量的統計不準確,難以做到對地下水資源的有效管理。

5.監測網不健全,缺乏動態監測資料。由于歷史原因,地下水監測工作一直沒有固定經費來源,使得新疆至今沒有建立起較為完善的地下水監測站網,個別地區開展的一些零星監測工作也難以維持。新疆現有的監測井多是生產井、報廢井或者簡易民井,專用監測井很少,符合《地下水監測站建設規范》(SL360-2006)要求的監測井更少。目前,能收集到監測數據的地下水監測312眼。現行地下水監測手段落后,主要是人工監測,監測設備就電線、萬用表、卷尺、記錄本,不僅耗費大量人力物力,監測質量也難以提高。

6.用水結構不合理。農業開采量比重過大,全疆農業、工業、農村生活和城鎮生活地下水開采量分別占總量的85.8%、5.7%、2.9%和5.6%,有些地區甚至盲目開采深層地下水用于農業灌溉,不但造成巨大的浪費,而且難以持續。地下水占總供水量的比例不合理,南疆地下水供水量占總供水量的比例過低,吐魯番地區、哈密地區、昌吉回族自治州等地下水超采區又過高。

三、地下水資源保護對策

針對以上新疆地下水資源現狀開發利用存在的問題,提出新疆地下水資源利用與保護的對策與措施如下:

1.定期的地下水資源調查與評價。新疆地下水補給量中有86%是地表水轉化形成的,地下水補給量與地表水的用水量、用水結構、用水效率等關系十分密切,地下水補給量、可開采量以及開發利用中存在的問題等都是動態變化的。隨著經濟社會高速發展、水利工程建設的快速發展和地表水利用效率的提高,這種變化更加劇烈。因此,應定期開展地下水資源調查與評價工作,及時調整地下水資源補給量及可開采量,發現利用中存在的問題,為合理利用、有效保護,為政府部門科學決策提供科學依據。地下水資源調查與評價工作要統一部署、規范技術要求、嚴把質量關,使評價工作真正落到實處、達到預期目的。

2.嚴格控制地下水超采的措施。超采區地下水位持續下降已造成嚴重危害。塔城盆地地下水超采,造成庫魯斯臺草原生態環境不斷惡化。天北經濟帶地下水超采引起地下水位持續下降,造成機井出水量減少,報廢率大大提高,地下水質有惡化趨勢。吐哈盆地地下水超采使得坎兒井大量干涸、報廢。鄯善縣南盆地地下水位以每年2m 的速度下降,地下水源有面臨枯竭的危險。哈密盆地南部含水層厚度較薄,地下水位持續下降,有可能造成含水層疏干。地下水超采問題如不及時解決,不僅對當前經濟社會發展和生態環境造成很大危害,而且將對今后水資源可持續利用和經濟社會可持續發展構成嚴重威脅。地下水超采是國民經濟發展對水資源的需求,遠遠超出了水資源承載能力的表現形式之一,要站在流域水資源可持續利用的高度,采取綜合措施進行治理。(1)是加強水資源的統一管理,特別是超采區范圍內的地下水資源管理,嚴格施行取水許可制度,嚴格控制地下水的開采;(2)是建設節水型社會,大力推行節水措施,提高水資源的利用效率和效益。對地下水的開采施行一井一表計量制,嚴格控制地下水的開采量;(3)是進一步加強對地下水資源的動態監測工作,提高監測資料的精度,為今后對地下水超采區的治理提供依據;(4)是積極尋找替代水源。如污水處理回用、中水利用、咸水利用、雨洪水利用以及跨流域調水等。

3.建立地下水監測站網。地下水監測是地下水資源評價、規劃、開發利用和管理的基礎,沒有地下水監測,就難以實現對地下水資源的科學評價和有效管理,就難以實現地下水資源的可持續利用。當前主要做好:(1)建立和完善地下水監測機構,總結30 年來地下水監測工作的經驗,地下水監測工作只有納入水文部門,按照地表水監測的管理體系進行管理,才能從根本上解決當前地下水監測工作中存在的問題。新疆水利系統的地下水監測工作由新疆水文水資源局承擔,具體業務由新疆水文水資源局水文地質處負責。各地州市基層水文水資源勘測局設立相應機構,落實人員編制,負責當地的地下水監測工作。(2)積極穩妥地推進地下水監測站網建設,地下水監測站網的規劃、建設是地下水監測工作的基礎,投入多,內容復雜、技術難度大,前期工作要求高,應該按照相應建設程序,分輕重緩急,逐步實施。

根據《新疆地下水資源利用與保護規劃》,新疆擬建地下水監測站1 051 個,其中國家級監測站430 個、省級重點監測站220 個、普通基本監測站401 個,國家級監測站、省級重點監測站宜以新建專用監測井為主。(3)落實地下水監測經費,積極爭取國家和自治區的資金投入,開展新疆地下水監測站網規劃設計和建設工作。把地下水監測工作列入新疆水文水資源局的正常業務工作范圍,地下水監測站網的運行管理和維護經費納入部門預算。

篇4

【關鍵詞】地下水資源;開發利用;保護;對策

【abstract】the analysis and the development and utilization of groundwater resources in xinjiang the status quo, xinjiang average total groundwater recharge capacity of 33.66 billion m3, the status quo for the development and utilization of groundwater resources in xinjiang, there is a major issue, utilization and protection of groundwater in xinjiang response.

【key words】groundwater resources; development and utilization; protection; countermeasures

        地下水具有水量穩定、水質一般較好、調蓄能力強、不易受到污染等特點,是 工業 、生活、城鎮供水的重要水源。開發、利用、有效保護地下水資源對新疆干旱缺水地區具有戰略意義。

        1. 新疆地下水資源量及開發利用現狀

        1.1  地下水資源量。

        據新疆水資源綜合規劃成果,新疆地下水年平均總補給量336.6億m3,其中:降水入滲補給量13.2億m3;山前側向補給量31.9億m3;河道滲漏補給量123.6億m3;灌區轉化補給量168億m3。

        1.2  開發利用現狀。

        近期地下水可開采量151.9億m3,中期地下水可開采量111.2億m3。2005年全疆機電井總數達到51439眼,其中配套機電井數49633眼(地方39096眼、兵團10537眼),年開采量68.45億m3(地方51.45億m3、兵團17.00億m3),繼河北、河南、黑龍江、山東、內蒙之后,在全國排名第六。

        2. 存在的主要問題

        2.1  基礎工作薄弱。近幾十年來,全疆各地州陸續做了一些水文地質勘察和地下水資源評價工作,但是由于前期工作經費投入少,勘探試驗工作薄弱,取得的成果往往不全面、不系統,難以為地下水資源的開發利用提供 科學 準確的依據。原地礦系統僅完成了綠洲區1/20萬水文地質普查和山區1/50萬水文地質普查。水利廳從1997年開始部署開展了地下水資源開發利用規劃工作,到目前為止,已審查通過7個地州、42個縣市的地下水資源開發利用規劃報告。

        2.2  缺乏地表水與地下水的統一規劃。以往水資源評價、規劃工作中,對地下水資源不夠重視,缺乏地表水與地下水的統一規劃。一些地區地下水開發利用布局不合理,地下水開采對生態環境產生了負面影響。一些地區地下水開采存在一定程度的盲目性,使得機電井利用效率不高。地下水開發利用沒有同農業節水、鹽堿地改良很好地結合,地下水開發利用的綜合效益難以發揮。

        2.3  地下水開發利用不均衡。地下水超采區主要分布在 經濟 較發達或水資源緊缺的哈密盆地、吐魯番盆地、天北經濟帶、塔城盆地,年超采量17.2億m3。而塔里木盆地地下水開發利用程度較低,灌區地下水埋深小于3m的面積占44%,土壤鹽漬化較為嚴重。全疆灌區鹽堿地面積1919萬畝,其中塔里木盆地1175萬畝,占全疆鹽堿地面積的61%,占南疆耕地面積的45%。現狀地下水開采量16億m3占可開采量的21%,增加地下水開采量即可緩解供需水矛盾又有利于治理土壤鹽堿化。

        2.4  地下水管理工作薄弱。在實際工作當中,很難執行“兩水”統管、統調、統價,尤其是統調、統價方面,很難做到,未能充分發揮地下水的調節作用。重建設輕管理的現象比較普遍。有很多機電井和水源地建成以后,由于疏于管理,配套不全,再加上電力供應不足、運行費用較高、維護費用難以落實等原因,難以達到設計水平。地下水資源管理力度不夠。由于機電井的所有權、使用權比較復雜,管理難度較大。沒有施行一井一表計量,地下水實際開采量的統計不準確,難以做到對地下水資源的有效管理。

        2.5  監測網不健全,缺乏動態監測資料。由于 歷史 原因,地下水監測工作一直沒有固定經費來源,使得新疆至今沒有建立起較為完善的地下水監測站網,個別地區開展的一些零星監測工作也難以維持。新疆現有的監測井多是生產井、報廢井或者簡易民井,專用監測井很少,符合《地下水監測站建設規范》(sl360-2006)要求的監測井更少。目前,能收集到監測數據的地下水監測312眼。現行地下水監測手段落后,主要是人工監測,監測設備就電線、萬用表、卷尺、記錄本,不僅耗費大量人力物力,監測質量也難以提高。

        2.6  用水結構不合理。農業開采量比重過大,全疆農業、工業、 農村 生活和城鎮生活地下水開采量分別占總量的85.8%、5.7%、2.9%和5.6%,有些地區甚至盲目開采深層地下水用于農業灌溉,不但造成巨大的浪費,而且難以持續。地下水占總供水量的比例不合理,南疆地下水供水量占總供水量的比例過低,吐魯番地區、哈密地區、昌吉州等地下水超采區又過高。

        3. 地下水資源保護對策

        針對以上新疆地下水資源現狀開發利用存在的問題,提出新疆地下水資源利用與保護的對策與措施如下:

        3.1  定期的地下水資源調查與評價。

        新疆地下水補給量中有86%是地表水轉化形成的,地下水補給量與地表水的用水量、用水結構、用水效率等關系十分密切,地下水補給量、可開采量以及開發利用中存在的問題等都是動態變化的。隨著經濟社會高速 發展 、水利工程建設的快速發展和地表水利用效率的提高,這種變化更加劇烈。因此,應定期開展地下水資源調查與評價工作,及時調整地下水資源補給量及可開采量,發現利用中存在的問題,為合理利用、有效保護,為政府部門科學決策提供科學依據。地下水資源調查與評價工作要統一部署、規范技術要求、嚴把質量關,使評價工作真正落到實處、達到預期目的。

        3.2  嚴格控制地下水超采的措施。

        超采區地下水位持續下降已造成嚴重危害。塔城盆地地下水超采,造成庫魯斯臺草原生態環境不斷惡化。天北 經濟 帶地下水超采引起地下水位持續下降,造成機井出水量減少,報廢率大大提高,地下水質有惡化趨勢。吐哈盆地地下水超采使得坎兒井大量干涸、報廢。鄯善縣南盆地地下水位以每年2m的速度下降,地下水源有面臨枯竭的危險。哈密盆地南部含水層厚度較薄,地下水位持續下降,有可能造成含水層疏干。地下水超采問題如不及時解決,不僅對當前經濟社會 發展 和生態環境造成很大危害,而且將對今后水資源可持續利用和經濟社會可持續發展構成嚴重威脅。地下水超采是國民經濟發展對水資源的需求,遠遠超出了水資源承載能力的表現形式之一,要站在流域水資源可持續利用的高度,采取綜合措施進行治理。(1)是加強水資源的統一管理,特別是超采區范圍內的地下水資源管理,嚴格施行取水許可制度,嚴格控制地下水的開采;(2)(是建設節水型社會,大力推行節水措施,提高水資源的利用效率和效益。對地下水的開采施行一井一表計量制,嚴格控制地下水的開采量;(3)是進一步加強對地下水資源的動態監測工作,提高監測資料的精度,為今后對地下水超采區的治理提供依據;(4)是積極尋找替代水源。如污水處理回用、中水利用、咸水利用、雨洪水利用以及跨流域調水等。

篇5

關鍵詞:地下水;開發利用現狀;環境地質問題;對策措施

一、天津市自然地理概況及水文地質概況

1、自然地理概況

天津市位于華北平原東北部,西接北京市和河北省,東臨渤海灣。在地貌上處于燕山山地向濱海平原的過度地帶,北部山區屬燕山山地,約占總面積的6.1%;南部平原屬華北平原的一部分,占總面積的93.9%。

天津市屬暖溫帶半溫濕大陸性季風氣候,多年平均降水量590.1mm,多年平均蒸發量1800mm。天津市地處海河流域下游,素有九河下梢之稱,主要有兩大水系:海河水系和薊運河水系組成。兩大水系均在天津東部入海。

2、水文地質概況

天津市地下水的賦存特征受地質構造、地貌、水文和古地理條件的控制。按地下水類型和含水介質特征,可劃分為:松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水、碎屑巖類裂隙水、火成巖和變質巖類裂隙水。以孔隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水分布廣,水資源較豐富,利用價值較高。后者分布面積較小,含水性差,實際供水意義不大。

二、地下水資源及其開發利用現狀

1、地下水資源及其分布

天津地下水資源可劃分為沖積平原水文地質區和基巖山地水文地質區。平原區又分為全淡水區和有咸水區,平原區地下水資源量大于山區,且南部有咸水分布區, 山前淺埋基巖巖溶水區,供水條件好。基巖山地水文地質區分布在薊縣北部山區,有裂隙水、孔隙水。該區年地下水可開采量0.86億m3/a,分配不均, 且埋藏較深,現多年開采量已達0.266億m3/a,尚有開采潛力。山前全淡水區是水量最豐富、開發最充分的地區, 地下水補給充沛,地下水資源量3.46億m3/a。

2、地下水資源的開發利用現狀

1983年引灤入津后,開始控制地下水開采,特別是城市工業、生活用水。市區多年平均地下水開采量從1- 1.2億m3/a下降到1988 年的0.666億m3/a,各區對地下水的開采已減少了13%- 35% ,并逐年得到控制。近郊和各縣的農業用水開采量也從1975- 1984年平均6.625 億m3/a,下降到1988年的4.62億m3/a。2009年全市水資源總量15.24億立方米,地下水資源量5.60億立方米,比上年偏少5.2%。根據多年工業用水水源組成發現,天津地下水的利用主要集中在市區和濱海地區的工業用水, 近郊和各縣生活用水和鄉鎮工業用水主要水源也為地下水。

三、地下水開發利用過程中的環境水文地質問題

1、地下水長期超采、地下水位持續下降

自20世紀70年代大規模開發深層地下水以來,開采量不斷增加。長期超量開采地下水,造成地下水持續大幅下降,并形成了市區及近郊區、塘沽、漢沽、大港、靜海、武清等幾個下降漏斗,尤其是市區和近郊及濱海地區的地下水位漏斗已連成一片。地下水水位多年大幅度持續下降,惡化了地質環境和生態環境,加劇了地面沉降,使水質變差、污染加重,從而導致并誘發一系列環境地質問題。

2、地面沉降

長期過量開采地下水是造成地面沉降的主要原因,由于長期開采,是地下水位大幅度下降,造成弱透水層和含水層孔隙水位壓力降低;粘性土層孔隙水被擠出,是粘性土產生嚴密變形,而引起地面沉降。天津市寶坻斷裂以南的廣大平原區均有不同程度的下沉,面積達7300km2,其中累計沉降量超過1000mm的面積達4080km2,并形成了市區、塘沽、漢沽、大港及海河下游地區等幾個沉降中心。

3、地下水質污染及咸水入侵

天津市地下水污染在淺層水中比較突出,隨著開采時間的延續及開采量的加大,深層地下水也遭到了咸水入侵。

深層地下水污染,主要表現在兩個方面:由于地下水長期超采,導致區域性水位下降,造成含水層水動力條件改變,從而使上部咸水越流補給開采層;不同成分水混合,從而造成地下水鹽平衡變化,水質咸化,致使地下水主要常量組分Cl-、SO4-2、礦化度(TDS)、總硬度(TH)等含量升高,水化學類型變異。

4、高礦水及土壤鹽漬化

高礦化水(咸水)是礦化度大于2g/L的地下水。咸水不宜或不能直接作為生活用水和工農業用水,并引發一系列環境問題。天津市平原區大面積分布著咸水,埋藏淺,厚度大(最深達200m),是影響地下水環境質量的重要因素。咸水的存在導致淡水資源更加緊缺。咸水占據地下庫容,不能調蓄降水、地表水及外來水源;每年大量天然補給資源蒸發濃縮,或與咸水混合而轉化為咸水,損耗大量淡水資源。咸水地下水徑流滯緩,水位淺,含水層不發育,循環交替作用差,地下水污染后自凈能力差,污染程度高。

四、保護地下水環境的主要對策

第一,由于自然環境的限制,天津市屬于水資源嚴重短缺的城市,地下水環境比較脆弱。隨著國民經濟的發展和城市規模的擴大,預測2020年天津市需水總量為53.73億m3,水資源供需矛盾將越來越突出。因此,必須貫徹開源與節流并重的方針,大力發展節水型工業和節水型農業,建設節水型城市。

第二,綜合防治過量開采地下水誘發的環境地質問題,應堅持以防為主、防治結合、全面規劃、綜合治理的方針。其根本對策為:保持地下水資源的采補平衡,把地下水開采量控制在不致于加劇地質環境惡化的允許范圍以內。

第三,防治地下水污染,應執行預防為主、治理為輔的方針對策,應優化資源配置,把提高工業用水重復利用率、海水利用率、污水資源化作為重點。在市區、濱海地區及各縣城所在地增加建設以大型污水處理廠為核心的污水處理與回用系統;應對廢井、壞井及不合格井孔進行處理,開展多井回灌,改善水質,增加資源。

第四,應加強地下水環境保護管理,堅持以地礦、環保、衛生防疫、城建等有關部門協調、配合,以保護地下水環境質量;并加強地下水動態監測工作,建立動態監測信息系統,動態監測應實行數據采集自動化、數據處理模型化、成果網絡化,以地下水環境保護的科學管理提供決策依據。

參考文獻:

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[10]張偉,閆學軍.天津市地下水質量評價[J].水資源保護,2005,(2).

篇6

關鍵詞 深層地下水;開采總量;控制指標;控制水位;河北滄州

中圖分類號 P641.8 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)15-0233-03

滄州市是我國水資源嚴重匱乏的地區之一,全市多年平均水資源總量為12.02億m3,人均水資源占有量僅為172 m3,遠遠低于全國人均水平。自20世紀70年代以來,區域深層地下水開采量呈直線上升態勢。地下水的持續大量開采,造成了區域地下水的嚴重超采,導致深層地下水位連年下降、地下水漏斗面積不斷擴展、地面沉降加劇等一系列生態環境和地質災害問題[1-4]。合理確定區域深層地下水總量控制指標與控制水位,加強全市深層地下水指標控制與管理,對保護滄州市深層地下水水資源,實現可持續利用,有效扼制因深層地下水超采引發的生態和環境地質問題具有重要意義[5-6]。

1 滄州市深層地下水開采總量控制的總體目標

為維持經濟和社會的快速發展,在一定時間范圍內,在沒有充分替代水源的情況下,滄州市對深層地下水的開采是不可避免的,超采引發的環境問題也將是持續的。滄州市深層地下水開采的階段性目標如下:一是近期目標。2011—2015年,以抑制超采量的過快增長為目標,依據區域內地下水水資源開發利用情況制定合理的開采量,使地面沉降速率得到有效下降,深層地下水位得到一定程度的恢復。二是中期目標。2015—2020年,以需水總量的整體下降為目標,在保證GDP按計劃增長的同時,需水總量實現一定速率的下降并低于第1階段的目標值,地面沉降速率進一步下降,深層地下水位得到有效恢復。三是遠期目標。2020—2030年,實現零超采目標。使深層地下水的開采總量等于補給量或略有盈余,使歷年超采造成的深層地下水虧空逐年得以償還,結束超采歷史,使地面沉降得到有效遏制,進一步恢復深層地下水位。

2 深層地下水總量指標確定

深層地下水用水總量指標的確定,應在嚴格執行水利部制定的“三條紅線”水資源管理制度,實現用水總量控制的前提下,結合滄州市實際,根據近年來深層地下水開采情況、不同規劃水平年供需情況、深層地下水壓采目標等來確定滄州市不同規劃水平年深層地下水開采總量指標,使其既符合管理要求,又能滿足本地區生活、生產、生態的需求,同時還能抑制地下水開采對地面沉降造成的影響。

2.1 現狀年遞減

現狀年2010年的深層地下水開采量為7.121 6億m3,本著不斷提高灌溉水利用系數、發展節水灌溉、節約水資源的目標,通過對水資源的合理配置,至2015年,滄州市深層地下水的開采按下降10%進行計算,即至2015年深層地下水開采量估算為6.409 4億m3,至2020年深層地下水開采量估算為5.697 2億m3。

2.2 水資源供需平衡

通過對滄州市不同規劃水平年的水資源供需分析:2015年、2020年水平年缺水量分別為4.95億、3.41億m3。要維持區域水資源需求,不得不依靠開采深層地下水來彌補水資源缺口,即至2015年、2020年,滄州市仍需要開采深層地下水4.95億、3.41億m3。

2.3 不同水平年的壓采量

根據《南水北調受水區地下水壓采實施方案編制及管理政策研究》及滄州市人民政府關于印發《滄州市地下水壓采工作指導意見》,以2005年為現狀年,在實現地下水壓采目標的前提下,P=50%時,到2015年,深層地下水開采量為5.831 5億m3。2020年深層地下水開采量為4.573 5億m3。

2.4 滄州市深層地下水開采總量指標確定

在現狀節水條件下、供需預測、壓采條件下3個不同角度對地下水的開采量中,以供需平衡方法確定的開采量較為合理,即2015年深層地下水開采量為4.95億m3,而2020年深層地下水開采量在規劃水平年供需分析的基礎上進行推測,較2015年減少1.54億m3,開采量為3.41億m3。這2個不同規劃水平年的深層地下水開采量指標不但充分考慮了節水、非常規水的利用、水資源的合理配置,而且充分考慮了深層地下水的壓采情況,可以基本實現滄州市深層地下水的采補平衡。滄州市深層地下水開采總量控制指標見表1。

3 深層地下水控制水位確定

深層地下水水位控制閾值是限定深層地下水開采量、控制地面沉降的關鍵指標。可以通過開采量與中心水位埋深的相關關系及地面沉降與中心水位埋深的相關關系來分析確定。

3.1 開采量與地下水位埋深的關系

深層地下水位埋深的動態變化與深層地下水開采程度直接相關,是地下水資源盈虧的直接反映,因此確定深層地下水開采量與地下水埋深的相關關系,是確定滄州市深層地下水水位控制閾值的必要條件。

滄州市年開采量與中心水位埋深相關關系見圖1,累積開采量與中心水位埋深相關關系見圖2。

從圖1、圖2可以看出,年開采量與地下水埋深、累積開采量與深層地下水埋深之間具有較好的相關性,說明地下水開采是地下水位埋深變化的主要影響因素。

3.2 地下水位埋深與地面沉降的關系

依據滄州市地面沉降及地下水位埋深監測數據,進行相關關系分析。滄州市累積沉降與中心水位埋深關系見圖3。

根據圖3和滄州市已有的地面沉降研究成果可知[5-7],滄州市中心水位埋深40~70 m是沉降變化的一個關鍵區間,當水位埋深≤40 m時,曲線處于緩慢上升階段,沉降發展不明顯;當40 m

3.3 滄州市深層地下水控制水位

根據預測的滄州市不同規劃水平年深層地下水累積開采量及滄州市累積開采量與累積水位埋深的相關關系,確定不同規劃水平年滄州市控制水位,詳見表2。

3.4 周邊各縣控制水位

依據各縣市區累積開采量與平均水位埋深的相關關系確定周邊各縣不同規劃水平年控制水位,結果見表3。

根據以上數據可知,滄州市各縣市深層地下水水位控制閾值2015年、2020年基本在40~70 m范圍內(個別縣除外),水位閾值有變小的趨勢,2020年水位埋深比2015年變小0.88~10.29 m,平均為5.72 m,根據滄州市地面沉降與水位埋深關系圖可知,各縣控制水位指標基本在限制水位埋深和警戒水位埋深之間,地面沉降雖然仍將持續,但不會過快發展,降低了產生嚴重地質災害的可能性。根據滄州市及各縣規劃水平年控制水位埋深數據情況,可以預測滄州市范圍內深層地下水漏斗分布的形勢在2015年和2020年不會發生大的改變,漏斗中心仍出現在滄州市區附近。

綜合以上分析可知,2015年滄州各縣市水位控制閾值在37.88~78.04 m,平均值為57.57 m;2020年滄州市各縣市水位控制閾值在37.0~70.4 m,平均值為51.86 m。

4 建議

4.1 加強開采總量控制

滄州市深層地下水總量控制指標的確定是綜合分析了幾種情況下深層地下水的開采量情況,符合實際情況及保護深層地下水資源的戰略需求,利于滄州市深層地下水保護遠景目標的實現,市政府及水行政主管部門要在前期工作的基礎上,采取各項措施嚴格控制地下水的開采,加強計量和監測管理工作,力保總量控制指標的實現和完成,使滄州市深層地下水資源得到持續有效利用。

4.2 控制地下水開采水位

滄州市深層地下控制水位是深層地下水開采總量指標完成與否的直接反映,通過控制水位的監測可以實現總量開采的有效管理,市政府及水行政主管部門要加大投入,建立和完善深層地下水位監測網絡,加強監測力度,并按年度對開采情況進行預測和評估,保證開采程度在可控制范圍之內。

4.3 指標控制應適時調整

滄州市深層地下水開采總量控制指標及控制水位都是動態指標,要依據水資源配置、水資源保護管理、供需平衡等情況進行適時的調整和修正,確保指標的確定符合實際需求和水資源保護的宗旨。

5 參考文獻

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篇7

關鍵詞:張掖市 城區 地下水 環境質量 監測 水質 水體 水污染

張掖盆地地下水豐富、水質良好。主要靠祁連山、龍首山區的溝谷潛流及河道出山后的河道滲漏、渠系滲漏、雨洪滲漏補給。盆地內地下水位東南高,西北低,地下水由東南向西北流動。根據埋藏條件,地下水可分為潛水和承壓水兩層。潛水礦化度<1g/L,承壓水礦化度<0.5g/L。黑河切穿隔水層(壤土、粘土),承壓水溢出形成泉溝。從山前到盆地中心,由補給區、徑流區到排泄區,構成完整的山前自流斜坡。

張掖市城區地下水隨著地質構造等條件的不同,其分布呈現出其獨特的規律性:即從南向北其地下水的含水層由粗變細,由深變淺,由南部的潛水分布區逐步過渡到北部多層次的承壓水分布區,共分為五個分布區,即平原南部厚層潛水分布區,平原中部厚層潛水分布區,平原北部淺層承壓水分布區,北山山前坡積、洪積扇潛水分布區,北山山間平原、潛水及基巖裂隙水分布區。1 地下水監測概況

1.1監測點位的設置

根據張掖市城區地下水的走向,設第二自來水廠、甘州區人民醫院、農友化工公司、三強化工公司4個點作為城區地下水水質動態觀察點,另設市農業科學院為對照點。

1.2監測時間、監測頻率、監測項目

張掖市城區地下水每年單月監測,每次一天。根據《甘肅省地表水和污水監測技術規范實施細則》要求,張掖市城區地下水主要監測項目有PH、總硬度、高錳酸鹽指數、氨氮、硫酸鹽、氯化物、氟化物、硝氮、亞硝氮、砷、汞、硒、銅、鉛、鋅、鎘、鐵、錳、六價鉻、氰化物、揮發酚、陰離子合成洗滌劑、總大腸菌群共23項,其中,1、7月份監測23項,其他單月監測PH、總硬度、高錳酸鹽指數、氨氮、氟化物、硫酸鹽、氯化物、總大腸菌群共8項。

2地下水環境現狀與評價

2.1評價標準、評價方法、評價因子

2.1.1評價標準

張掖市城區地下水水質評價標準執行《地下水質量標準》(GB14848-93)中Ⅲ類標準。

2.1.2評價方法、評價因子

張掖市城區地下水質量綜合評價,采用加附注的評分法。根據《甘肅省地表水和污水監測技術規范實施細則》要求,選全部監測項目為評價因子(細菌學指標除外)22項作為評價指標。

2.2地下水水質現狀綜合評價結果

2006-2010年城區地下水監測結果與評價見表6-2-3。

表6-2-3 2006-2010年張掖市城區地下水監測數據匯總表

根據五年監測結果綜合分析,張掖市城區地下水感官性狀良好,無色、無味、清澈透明,沒有肉眼可見物;一般化學指標PH、高錳酸鹽指數、鐵、錳、銅、鋅、陰離子表面活性劑年均濃度值均在地下水Ⅰ類標準范圍內,硫酸鹽、亞硝酸鹽氮、氰化物年均濃度值均在地下水Ⅱ類標準范圍內,總硬度、氨氮、揮發酚年均濃度值均在地下水Ⅲ類標準范圍內,毒理學指標鉛、鎘、砷、氟化物、鉻(六價)、氯化物、硒、汞、硝酸鹽氮均未檢出。細菌學指標總大腸菌群未檢出。F值為2.19,城區地下水質良好。

3地下水水質年際變化

五年內張掖市城區地下水F值波動不大,地下水水質穩定,未受外界因素影響。見圖6-3-1。

圖6-3-1張掖市城區地下水年際變化表

4地下水環境質量結論

張掖市城區地下水感官性狀良好,無色、無味、清澈透明,沒有肉眼可見物,城區地下水質良好。

5地下水環境質量保護對策與建議

根據五年監測結果綜合分析,雖然城區地下水質良好,但隨著工業經濟的快速發展和人口不斷增長,地下水潛在的污染風險依然存在。一是由于歷史原因,張掖市城區地下水不能完全集中使用,城區一些工業企業和行政事業單位仍以自備水源自建設施供水,地下水無序開采,造成地下水資源浪費;近年興起的地源熱泵的采暖系統未嚴格按照技術規范要求建設,無法實現完全回灌,也造成了地下水資源的極大浪費。二是污染防治措施相對滯后,部分污水未經處理直接外排,城市基礎設施建設相對滯后,對地下水水質存在潛在污染風險。還需切實加強對地下水管理保護。

(1)加大地下水保護力度,從加強宣傳、提高認識,整章建制、規范管理,分析論證、嚴格審批,嚴肅執法、強化保護入手,使地下水管理保護工作逐步走向規范化軌道。積極保護地下水資源,政府對地下水資源實行統一規劃,統一管理,合理開發,城區統一供水。

(2)加強水污染治理力度,強化污水處理設施的管理,提高水的循環利用率,最大限度減少用水量和排污量,盡量降低地下水污染風險。

(3)在經濟建設中,合理調整工業布局和產業結構,盡量限制耗水量大、排污量大且難以治理的建設項目,對污染嚴重的企業實行關、停、并、轉、遷等措施,確保水體不受污染。

(4)加快基礎設施建設,完善城市污水收集管網,推進縣、鄉、村三級污水處理設施建設,力爭做到全收集、全處理。

(5)實行嚴格的取水許可制度和水資源論證制度,控制地下水開采規模,合理調整地下水開采井布局,完善地下水計量設施。

參考文獻

1、張志純、何成才編寫.張掖概覽.甘肅人民出版社.2007年12月第1版

2、張掖市統計局編寫.張掖市統計年鑒(2009年).2010年6月

3、張掖市環境監測站編寫.張掖市環境質量報告書(2001-2005年度).2006年5月

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    關鍵詞;地下水資源 水源質量 水資源保護

    中圖分類號:X52

    一 淮北市地下水飲用水源水環境質量現狀

    1淮北市地下水飲用水源概況

    淮北市地下水資源較為豐富,主要為第四系潛水層和巖溶水層,兩部分共同構成了淮北市穩定供水資源。由于第四系潛水分布較為分散,淮北市飲用水源主要為巖溶裂隙水。

    1.1淮北市地下水源污染狀況及發展趨勢

    我國城市地下水污染現狀按污染程度分為三種類型,即:污染較重的城市,污染較輕的城市和基本清潔的城市。淮北市環境保護監測站在1996-2000年間對市區23眼井及2001-2005年間對市區自來水集中供水管網的六個匯水區設點,對飲用水源地的水質進行枯水期和豐水期各一次的例行監測,并采用《地下水質量標準》GB/T14848-93中Ⅲ類標準進行評價,評價項目為硬度、細菌總數、總大腸菌群等共計20個項目。監測結果表明:淮北市地下水總體質量良好,各測點所有指標均符合《地下水質量標準》GB/T14848-93中Ⅲ類標準。因此,按照三種類型城市的分類標準,淮北市屬于基本清潔城市。

    1.2 淮北市地下水源污染狀況詳細情況胺污染物分述如下:

    十年中淮北市地下水飲用水源總硬度每年均有超標點。亞硝酸鹽氮十年中均無超標點;氨氮、硝酸鹽蛋1996-2000年間雖有超標井但均符合標準,2001-2006年間吳超標點。三氮在水中互相依存、互相轉化,飲用水含亞硝酸鹽氮的水,可以使消化系統器官致癌。酚、砷、汞、氰化合物均無超標點。六價鉻在1996-2000年間每年均有超標,超標率為4.7%,2001-2005年間無超標點。1996-2000年間,橡膠廠、紡織廠井硫酸鹽超標。2001-2006年間無超標點。1996-2000年間,有少量井細菌、大腸菌群超標,且超標井數有增加趨勢。2001-2006年間無超標點。

    三氮的超標主要是由于城市生活污水滲入地下,對地下水的污染所致。硬度升高是由于地下賀歲開采逐年增加,使巖溶塌陷較為嚴重所致,另外地表水和土壤中污染有機物增多,pH值改變等都能使地下水中硬度升高。鉻、硫酸鹽的污染是因為污染源造成細菌、大腸菌群的增加,土壤中有機物易分解,適于菌類繁殖。

    2淮北市飲用水源環境安全方面存在的問題

    2.1地下水大量開采產生

    淮北市是我國著名的五大煤炭生產基地之一,隨著煤炭大規模開采,電力、紡織、化工、釀酒等迅速發展,地下水開采量逐漸增加,造成水位大幅度下降。據統計,自1996年以來,全市地下水累計下降32米,年平均下降速率為1.5至2.0米.同時,因水位下降,造成已污染的地表水補給地下水,加重了地下水的污染。由于超量開采,形成了以淮北市發電廠、市區、高岳、三堤口四個大面積降落漏斗區,地下水坡度加大,加強了對含水量的物理、化學作用,富集在地層中的各種離子迅速進入地下水,使硬度,礦化度升高。同時,由于漏斗區的形成,淮北市嚴重存在巖溶塌陷現象,一旦水體在含水層中被抽空,含水層失去了水體的支撐力將會造成地下下沉或塌陷。

    2.2 排放污染物對地下水的污染

    有些廠礦廢水排放到河道中,廢水沿河道滲入地下,污染了地下水,如1996-2000年間橡膠廠、紡織廠的地下水中硫酸鹽均超標。另外,垃圾、廢渣的亂堆亂放,經雨水淋濕,其中有害成分滲入地下,污染了地下水。

    2.3 采煤引起的破壞

    由于淮北市是煤炭基地,每年大量開采煤破壞了地下含水層,導致地面塌陷,地下水上升為地表水而形成湖泊。

    二保障淮北市地下水飲用水源環境安全對策

    淮北市是以地下水為飲用水源,地下水的衛生與安全直接關系到人體健康,目前已發現因飲用不符合衛生要求的水而導致的疾病有50多種。同時,地下水若污染嚴重,還會使淮北市的供水水源停用,人們將無水可飲。由此可見,保障淮北市地下水飲用水源環境安全意義重大。

    保障淮北市地下水飲用水源環境安全對策可以概括為:綜合考慮、突出重點;調節水量、改善水質;以防為主、防治結合;全面規劃、分期實施;做到合理規劃和開采地下水,加強飲用水源的污染防治工作和監測工作。

    根據十年來全市各監測點的監測數據,用“均值型綜合污染指數”進行質量評價,淮北市目前地下水質污染等級為“尚清潔”,除1996-2000年間個別井少數項目超標外,其余指標均符合《地下水質量標準》(GB/T14848-93)ш類水質要求。但是不容忽視的是地下水一旦受污染,它的恢復需要相當長的時間,因此,保障地下水飲用水源環境安全是當前要迫切進行的任務。

    1加強地下水飲用水源監測工作

    長期開展淮北市地下賀歲飲用水源的監測工作,增加監測頻次,及時掌握地下水源的污染狀況和趨勢。

    2全面規劃地下賀歲飲用水源,劃定地下水保護區,制定地下水飲用水源保護辦法,合理開采地下水。

    3加強地下水飲用水源的污染防治工作

    4對地表水進行清污分流。確定主要排污系統,完善排污管道,防止地下水污染加劇。

    5根據地下水污染現狀、特點、發展趨勢,調查污染源,查清污染物,研究污染的機理和途徑,制定防治綱要。

    6加強治理重點污染源,因有害物質對地下賀歲的污染均屬于污染源排放造成,因此對這些污染源要限期治理。

    結束語

    按照科學發展觀的要求,加強水資源合理開發,高效利用、優化配置、全面節約、有效保護和綜合治理工作。要從社會經濟發展、生態環境保護、水資源開發 利用三個方面統籌規劃,進行水資源的合理配置,相當幅度地提高區域的資源環境承載能力。

    保護水資源的質量和水量供應,防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失,滿足社會經濟可持續發展對水資源的需求。建設節水型社會,以水資源可持續利用支撐經濟社會的全面協調可持續發展,為全面建設小康社會的目標提供水資源保障。

    參考文獻

    [1]《地下水質量標準》GB/T14848-93中Ⅲ類標準

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根據環保部印發的《全國地下水污染防治規劃(2011—2020年)》顯示,相關機構經對北京、遼寧等8 個省(區、市)641 眼井的水質分析,這些地區水質四類、五類(較差—極差)的占到了73.8%,全國近20%的城市集中式地下水水源水質劣于三類(可以作為飲用水水源)。

面對現狀,我們該如何認識地下水,地下水的污

染對人類有哪些危害?

地下水是指在不同形式,存在于地表以下巖層、土層空隙中的水,主要來源于大氣降水和地表水的滲入。而和人類最為密切的地表下就是泉水和井水。目前,全世界至少還有1/4的人口飲用地下水,在發展中國家,農業生產對地下水依賴程度更大。

北京師范大學水科學研究院副院長丁愛中教授告訴記者,由于地質原因,天然的水體中也存在地下水污染。根據世界衛生組織的資料,很多國家,地下水中天然含有高濃度砷,無機砷為劇毒,這種地下水對公共衛生造成了極大威脅;在我國的山西、內蒙古、新疆等地,都存在著砒霜、砷含量較高的地下水,這是很多所謂“地方病”的源頭。

而目前,最主要的問題是人類活動導致地下水污染。丁愛中介紹說,造成地下水污染的來源非常多樣,一類是農業生產,過量施用農藥化肥造成的污染,另一類工業排污造成的污染,此外,城市建筑、管網滲漏、垃圾填埋場、加油站、采礦都可能造成地下水污染。這些污染有些是通過管網直接進入地下,有些是通過土壤滲透,還有就是與河流水體的水量交換造成。

近年來歐盟一份報告指出,未來50年內,歐洲地區將有至少六萬平方千米的含水層受到農藥的污染。而中國的工業化進程無疑也重復了這條路。根據部分地區的調查數據,中國地下水污染的現狀不容樂觀。

2011年10月,國土部地質環境司副司長陶慶法在“地下水污染防治規劃”新聞會上說,在對華北平原、長江三角洲、珠江三角洲和淮河流域的地下水污染初步調查中,主要城市及城鎮周邊地區地下水普遍檢測出有毒微量有機污染指標,但超標率較低。

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1地下水資源的概念和地下水含水層的特點

1.1地下水資源的概念

地下水資源包括地下水的儲存量和補給量兩部分。不參與現代水循環、不可再生和恢復的儲存量稱為儲存資源;參與現代水循環、可再生和恢復的補給量稱為補給資源。

儲存資源是地質歷史時期累積形成的地下水資源量,是含水系統中不可再生和恢復、因而不能持續利用的水量。取用含水系統的儲存資源,將導致這部分資源的永久耗失。有些地區具有大厚度的含水層,地下水位變動帶以下的地下水靜儲量非常巨大。因此,20世紀60年代有人提出黃淮海平原地下存在著一個地下海,90年代初在塔里木盆地和河西走廊也有人提出發現了地下海,認為可以利用的地下水資源非常豐富。然而,地下水儲存量雖然是一種寶貴的地下水資源,但它和礦產資源一樣,一旦消耗,難以恢復,因而是不可持續利用的。只有在利用過程中可以不斷恢復和補償的地下水補給量才是可持續利用的地下水資源。

補給資源是指一個含水系統在單位時間里、可以持續獲得補充的水質、水溫合乎一定標準的水量。原則上在一個含水系統中提取的地下水量不超過其補給資源時,水源便有持續供應的保證。地下水的補給量包括天然補給(山前側向補給和垂向補給)和轉化補給(地表水體補給、地表水灌溉渠系和田間灌溉水補給,含水層之間的越流補給,以及地下水灌溉回歸補給等,但地下水灌溉回歸轉化補給只作為地下水的補給量,一般不能算作地下水資源)。由于地下水補給的一部分將消耗于不可避免的潛水蒸發、天然生態耗水、地下水的排泄,而不能全部被開發利用,地下水的可開采利用量僅是補給量的一部分。這部分可以開采利用又不致引起難以承受的環境損害(如城區和濱海地區的地面沉降,干旱地區的土地沙化等)的水量稱為可持續開采量或可采資源。有些地區將地下水的全部補給量作為地下水的可采量而進行開發利用,將造成地下水的超采。

不同的地下水含水層可開采利用的地下水資源不同,必須根據含水層的特點合理開發地下水資源。

1.2地下水含水層水資源的特點

平原地區松散巖層中的主要含水層為淺層水和深層承壓水。淺層地下水指地表以下的潛水和潛水-微承壓水,可以直接接受大氣降水和地表水的補給。深層承壓水指埋藏在深部弱透水層間含水層中的承壓水。

20世紀70年代初期,人們根據傳統的地下水資源的概念和地下水含水層的部分特點,認為深層承壓水具有以下優點:1)地下水承壓水位高,開采初期有的地區水位高出地面,水井可以自流;2)含水砂層厚、導水性強、水井出水量大;3)水質好、不易受到污染;4)承壓水位不易受到氣候條件的影響等。而對淺層水則認為:1)缺乏良好含水砂層或砂層厚度小、水井出水量小;2)含水層導水性差,側向補給相對較小;3)淺層水水質差、易受地表水體污染等。在這種認識下,20世紀60~70年代許多農村和城市大量開采深層承壓地下水,特別是某些地方的政策導向也是鼓勵開采深層水,打深井國家給予補助,而打淺井則不予補助。由于深層水的大量開采,造成承壓水位大幅度下降,形成大面積的承壓水位降落漏斗。近30多年來的實踐表明,上述對地下水含水層的認識是不夠全面的。實踐使人們對淺層潛水和深層承壓水含水層和資源的特點有了更為全面的認識。

1.2.1淺層地下水(包括潛水和淺層潛水-承壓水)開采量的組成淺層地下水的補給和消耗:(1)地區內部的垂向補給和消耗:降雨補給、河流和渠道滲漏補給、田間灌溉水補給、越層補給;潛水蒸發、越層消耗。(2)來自地下水側向補給和排出區外的地下水排泄。(3)開發利用過程中由于水位下降,含水層疏干而動用的地下水儲存量(這部分不能作為可持續利用的地下水資源量)。在含水層的給水度為μ,單位面積上(m2)由于水位下降S(m)而釋放的水量W(m3)為W=μS

淺層地下水的優點是:1)可以直接接受大氣降水和地表水體和地下徑流的垂直和側向補給,開采利用后可以不斷得到恢復和補償,因而是可以持續利用的。2)含水層埋藏淺,可用淺井開采,工程造價低。3)淺層地下水的給水度遠大于深層承壓水含水層,相同開采水量條件下水位下降小,運行費用低于深層承壓水。

在補給量和水質有保證的條件下,淺層地下水可作為農業用水的主要水源和城市工業和生活用水的后備或輔助水源。

1.2.2深層地下水開采量的組成深層承壓水的補給和消耗:1)來自山前的天然地下水側向補給和排出區外的地下水排泄。在開采區遠離補給邊界的情況下,側向補給量是十分有限的。2)地區內部的垂向補給和消耗:承壓含水層上下均有弱透水層或隔水層阻隔,不能直接承受降雨、河渠滲漏和灌溉水補給,在開采過程中只有來自或進入相鄰含水層的越層補給。3)開發利用中由于承壓水頭的下降,含水層和弱透水層的彈性(或彈塑性)壓密而釋放的水量(對粘性土主要是塑性壓密,即使回灌也難以恢復)。這部分水量是不可補償的,主要是動用的含水層中原有的地下水儲存量,不能作為可持續利用的地下水資源量。在承壓含水層的彈性給水度為μe,單位面積上(m2)由于承壓水位下降Sc(m),承壓含水層和弱透水層釋放的水量Wc(m3)為

Wc=μeSc(1)

承壓含水層的彈性給水度為

μe=γmβs+nγmβ=γm(βs+nβ)

μe=μ1m

μ1=γ(βs+nβ)

式中γ為水的容重,βs為含水層的壓縮系數,n為含水層的空隙度,βw為水的壓縮系數,μ1為單位厚度的含水層,單位承壓水頭下降所釋放出來的彈性釋水量(1/m)。在深層承壓水開發利用中,由于單位水頭的下降,自含水層上下的弱透水層釋放的水量計算方法與含水層相同,只是其厚度m、壓縮系數ßs和空隙度n不同。

如上所述,開采深層地下水得到的水量主要來自由于水位下降而引起的含水層和弱透水土層壓密、水體膨脹引起的彈性釋放、側向補給和越層補給,來自土層壓密和彈性釋放的水量均是動用儲存量。在承壓含水層以上有咸水覆蓋的地區開采的越層補給的淡水量也是動用儲存量,只有在無咸水覆蓋的地區部分越層補給的水量來自潛水或淺層地下。這部分水量雖然是可以持續利用的,但它來自淺層水的越層消耗量,并已計算在潛水(或淺層水)資源量中,屬于淺層水和深層水資源的重復量。在遠離山前的地區側向補給十分微弱,由于地下水的開采水位下降而引起的側向補給實際上也是動用鄰區的地下水儲存量。根據以上情況自深層承壓水開采的水量,除山前地區有一定的側向補給和在無咸水覆蓋區有少量越層補給的水量外,幾乎全部是動用儲存量,而開采儲存量是不可持續的。

1.3地下水可采量(地下水可采資源)

如前所述,地下水的儲存量是不可持續利用的的資源,只有在開發利用過程中不斷可以恢復、補償的地下水量才是可以持續利用的地下水資源。地下水資源評價的任務主要是估算可持續開采利用的符合水質要求,且不會引起不可承受的生態環境損害的地下水量,即可采資源量。由于地下水補給的一部分將消耗于耕地農作物的騰發和不可避免的潛水蒸發、天然生態耗水、地下水的排泄,而不能全部被開發利用,地下水的可開采量僅是補給量的一部分。一個地區的地下水可采量需要通過地下水的采補平衡分析和地下水的模擬才能確定,但為簡便計,生產實踐中一般常將地下水補給量乘以一個小于一的經驗可開采系數求得地下水可開采量。半濕潤地區一方面有河渠滲漏和田間灌溉水的補給,另一方面又有降水入滲,地下水的可開采系數較高(有時可達0.7~0.9)。干旱地區降水量稀少,地下水的補給大部來自地表水的轉化,且有相當一部分消耗于農田和非耕地天然植被的騰發,地下水的可開采系數遠小于半濕潤地區。由于地下水的可開采系數是一個經驗系數,一些干旱地區借用半濕潤的華北地區的經驗數值,估算的地下水可開采量將顯著偏高。深層地下水在開采時獲得的補給量中除有限的側向補給和越層補給(且與潛水補給有重復計算)外,幾乎全部來自地下水的儲存量,而儲存量是不能作為地下水可采量而持續開采利用的。

在地下水補給量的計算中需要有一系列的補給參數,在利用補給量計算可采量時又需要有一個經驗的可采系數,計算的過程復雜,系數的選擇又有很大的任意性。由于降水量和地表引水量是地區地下水的主要補給來源,生態需水也主要決定于降水蒸發等氣象條件,地區內地下水的可開采量除決定于土地利用系數和水文地質條件外,主要決定于降水量和地表引水量。因此,可以近似地根據降水量不同的典型地區地下水可開采量與地表水引水量的經驗比值,近似地估算地下水的可采量。

2南水北調受水區地下水開采現狀

近期南水北調受水區主要為海河平原和淮河平原的部分地區。根據國土資源部水文地質環境地質研究所《海河流域地下水資源現狀評價及典型區環境地質效應分析》資料,海河流域平原地下水可采量和現狀條件下實際年開采量如表1所示。.年平均總超采量為44.6億m3/a,其中淺層地下水超采量為23.6億m3/a,深層地下水超采量為21.0億m3/a.自1958年以來海河流域平原區累計超采量為895.8億m3,其中淺層地下水超采471.2億m3,深層地下水超采424.6億m3,見表1。根據表1,現狀年海灤河流域平原內有部分地區淺層地下水超采,總超采量為23.63億m3。部分地區淺層地下水尚有盈余,總計盈余29.19億m3。根據表1,深層地下水年可采量為13.07億m3,是由側向補給和越流補給兩項組成的。海河東部平原約有50%的面積存在上覆淺層咸水,由于在這種地區不能接受降雨入滲補給的淡水,所開采的越層補給的水量動用的仍然是地下水的儲存量,這種水量是不可持續的,因此不能作為可可持續開采資源。在越層補給的水量來自無咸水覆蓋的地區,深層地下水的補給來自淺層水的越層排泄,這部分水量應自淺層水的可采量中扣除,才能作為可采資源,因此海河流域淺層水和深層水的可采量總和應為表1中的淺層水的可采量與深層水側向補給量之和。對于河北平原深層水的補給量問題曾有多個文獻進行探討,例如,郭永海等認為滄州地區深層水的側向補給僅有總開采量的3~4%左右[8];根據陳寧生等對黑龍港地區地下水開采狀況的分析資料[2],深層地下水的開采量中有10.57%來自山區的側向補給,各種文獻給出的數字差別很大。若采用最大的10.57%來估算深層水的側向補給量,在開采量為33.8億m3的情況下最多不超過3.6億m3。淺層和深層的總超采量可能在53.8億m3以上,大于表1中給出的44.64億m3。

地下水的超采對農業灌溉和生態環境造成了嚴重影響。主要表現在:1)地下水持續下降、形成大面積地下水漏斗,部分地區含水層被疏干;2)海水入侵與水質惡化;3)超采區發生地面沉降、裂縫和塌陷;4)提水費用增加、含水層枯竭、機井報廢;5)天然植被衰退,生態環境惡化;6)由于超采區地下水位低于臨近地區,不僅灌區地表水帶來的鹽分無法外排,鄰區地下水中的鹽分也向超采區聚集,造成地下水礦化度增加、土壤鹽漬化加劇等一系列生產和環境問題。

3南水北調受水區城市用水應嚴格控制地下水超采

北方平原地區地下水的補給主要來自大氣降水和地表水灌溉入滲,地區內的垂直補給占整個補給量的85%~90%以上[2],見表2。城市地區地表多為不透水的道路房屋所覆蓋,少量綠地降雨入滲和輸水管道滲漏補給的水量很少,除靠近山前的城市有一定的側向補給可以利用外,城市本身地下水可采資源有限。由于地下水的補給量基本上是均勻分布于整個地區,地下水資源也應采取就地補給就地開采的方式用于農業,不宜在城市集中開采地下水,用來解決工業和生活用水問題。

目前在一些水資源規劃中,將由于地表水灌溉和降水補給的地下水量的大部分分配給城市工業和生活用水,實際上是擠占農業用水。含水層中的地下水與地表水不同,是不能任意從一個地區向另外一個地區轉移的,分散補給的地下水集中用于城市開采,勢必造成超采,形成地下水位下降漏斗。根據國家發展計劃委員會、水利部《南水北調工程總體規劃》資料,南水北調中線沿線地下水位剖面圖,見圖1、圖2,可以看到每個城市地面以下均有一個漏斗中心。降水和地表水對地下水的補給強度一般充其量不超過200mm/a,但集中開采的城市水源地開采強度常在4000mm/a以上,不僅遠超過城市本身的補給量,而且也動用了農業地區的補給量和儲存量。產生這種情況的原因,關鍵是對城區和深層地下水開采區地下水可采資源的認識問題,許多城市的地下水資源評價都是與市區附近地區地下水資源評價一起進行,而不是單獨估算城市本身的地下水補給量和可采量。同時市區的可采量往往是根據地下水位滿足在一定的開采方案(總開采量和開采布局)條件下,在一定的期間內不超過一定地下水位或承壓水位埋深的要求確定的。如果不超過要求的深度,則把這個開采量作為地下水的可采資源。過去30年來城市地下水位在持續下降的事實,已經表明地下水嚴重超采,在南水北調地下水開采規劃中,應采取堅決的措施減少和控制地下水的開采量。在水資源短缺的情況下短期超采是可以允許的,但在今后30年內仍然把目前的開采量作為可供水量,后果將不堪設想。在地區水資源規劃中應吸取過去30年的教訓,城鎮工業生活用水應主要改用地表水供水,而將擠占的地下水還給農業。