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地下水資源總量是什麼

發布時間: 2022-06-29 19:35:08

A. 水資源總量與地表水、降水量、地下水量聯系是什麼

大氣降水是地表水的主要來源,也是地下水的主要補給來源。水資源總量=地表水資源量+地下水資源量-二者重復量。至於大氣降水哪些成了地表水哪些成了地下水應該是另有復雜的計算標準的。

B. 地下水和地下水資源

地下水是在地殼淺部岩石空隙中廣泛分布的一種水體。這一部分水體主要集中於地面以下800 m深度內,但是在1 000~3 000 m深度內也有少量分布。地下水是地球水圈的一個組成部分,是全球水循環的一個重要環節,也是全球淡水資源的重要組成部分。

由於地下水埋藏分布條件和運動規律復雜,難以准確查明,因此對於全世界的地下水資源量,遠不如「地表水資源」統計的那樣准確。聯合國水會議文件(1977年),關於全世界水資源概況中僅列出了世界各大洲以平均年地下水更新量表徵的地下水天然資源量(表2-3),從統計資料可知,全世界陸地上的地下水天然資源總量為133 200×108 m3/a,其中南美洲、亞洲和澳洲相對較貧乏。

對於我國的地下水資源總量和各大水系流域的分片地下水資源量,我國的水利部門和地質部門都進行過計算。水利部門1980年公布的全國地下水天然資源量為7 180×108 m3/a(其中地下水與河川徑流量的重復水量有6 888×108 m3/a)。從流域看,長江流域的地下水資源最豐富(佔全國總量的27%),其次是西南地區的諸水系和珠江流域,黃河與海河流域以及遼河流域地下水資源均比較貧乏(表2-5)。

我國地質礦產部門公布的我國地下水資源總量為8 720×108 m3/a,比水利部門的統計大980×108 m3/a。原地質礦產部門統計的三大類地下水資源量分別是:孔隙地下水資源2 503×108 m3/a,裂隙水資源4 178×108 m3/a,岩溶水資源2 040×108 m3/a。

無論是水利部門還是地礦部門公布的地下水資源量,實際上都是地下水的天然資源量。因此,實際上可供開採到的資源量(或稱可開采資源量)要比這個數字小很多。對於孔隙地下水區,開采資源量一般只有天然補給量的50%~60%;裂隙水區由於資源分散,且開發難度大,其可開采資源量一般只有天然補給量的20%~30%;岩溶水可采資源所佔比重相對較高(60%~80%)。因此我國的地下水資源是相對不足的。在目前全國地下水年開采量不足800×108 m3/a的狀況下,我國主要平原區的地下水已入不敷出,出現了區域地下水位持續大幅度下降的現象。

C. 地下水資源量是怎麼衡量的

誰說的?!
地下水資源量一般用三個量為表徵:
第一是水資源總量,也就是個總體補給量。因為它涉及你可取用水的上限(多年平均值,單位:方/年)。
第二是儲量:一般指地表至開采層最深底界的水資源總量,一般可以是一個天文數字。無太多實際意義,只是給人一個整體認識。
第三是可采資源量,是很重要的一個概念,一般要經復雜的計算和綜合分析後確定。是通過多年資料分析計算得到的,評定出來的,技術可行而經濟合理,開采後對區域水資源、環境和生態不會造成不良影響的多年平均可採取的地下水資源量。

D. 地下水資源量的分類

由於地下水資源具有上述特性,所以對地下水量的准確表達較困難,因而出現了許多不同的術語和分類,有待統一和完善。現將地下水資源分類現狀及主要分類簡述如下。

(一)地下水資源分類現狀

20世紀50~60年代,我國曾廣泛採用原蘇聯學者H·A·普洛特尼科夫的地下水儲量分類,他將地下水分為以下四種儲量。

(1)動儲量:是指單位時間流徑含水層(帶)橫斷面的地下水體積,也即地下水天然流量,這代表側向補給量,單位為m3/d等。動儲量具有季節性變化。

(2)靜儲量:是指地下水位年變動帶以下含水層中儲存的重力水體積,或充滿承壓水含水層空隙中的重力水體積(單位:m3)。

(3)調節儲量:是指地下水年變幅帶內重力水體積(單位:m3)。

上述三種儲量代表天然條件下,在含水層中,一定時間內具有的地下水總量,故統稱為天然儲量。

(4)開采儲量:是指用技術經濟合理的取水工程能從含水層中取出的水量,並在預定開采期內不發生水量減少、水質惡化等不良後果。

普氏分類在一定程度上反映了地下水量在天然狀態下的客觀規律,對我國地下水資源評價曾起過一定的作用。該分類存在的主要缺點是:儲量的概念不能反映地下水的特性,各種儲量間的關系不明確,沒有指出開采儲量的組成等。

考慮到地下水量的特殊性,現在一般不用「儲量」這個術語來描述地下水量,而改用「地下水資源」一詞。中國地質大學王大純教授等人把地下水資源分為補給資源和儲存資源兩大類,有些學者將地下水資源分為天然資源和開采資源,還有些學者將其分為補給資源、儲存資源和開采資源三大類等等。另一些人認為,「資源」的含意應包括量和質兩方面,單純指水量時用資源來描述不合適,不如直接用地下水的各種量來表達。1995年國家技術監督局發布實施的《地下水資源分類分級標准》(GB15218-94)將地下水資源劃分為可利用的資源(允許開采量)和尚難利用的資源兩類。2001年由國家質量監督檢驗總局和國家建設部聯合發布實行的現行規范和國家標准《供水水文地質勘察規范》(GB50027-2001)中將地下水資源分為補給量、儲存量和允許開采量(或可開采量)三類。該分類是現行分類方案,已被大多數人接受,目前已廣泛使用,下面重點討論這種分類。

(二)《供水文地質勘察規范》(GB50027~2001)中的分類(簡稱三量分類)

1.補給量

補給量是指天然或開采條件下,單位時間內以各種形式和途徑進入區內含水層(計算均衡區含水層組或含水系統)的水量。常用單位為m3/d、104m3/d、104m3/a等。補給來源有降水滲入、地表水滲入、地下水側向徑流流入和垂向越流(越層補給),以及其他途徑滲入補給和各種人工補給等。按補給量形成的角度不同,可把補給量分為天然補給量和開采補給增量。天然補給量是指天然狀態下,進入計算區含水層的水量;補給增量(或稱誘發補給量,激發補給量,開采襲奪量,開采補充量等)是指擴大開采後可能增加的補給量或在開采條件下由於水文地質條件改變奪取的額外補給量。計算時,應按天然狀態(自然狀態)和開采條件下兩種情況進行計算。實際上,許多地區的地下水都已有不同程度的開采,很少有保持天然狀態的情況,因此,應首先計算現實狀態下地下水的補給量,然後計算擴大開采後或開采條件下可能增加的補給量(即補給增量)。常見的補給增量由下列來源組成。

(1)來自地表水的補給增量。當取水工程靠近地表水時,由於開采地下水,使水位下降漏斗擴展到地表水體,可使原來補給地下水的地表水補給量增大,或使原來不補給地下水,甚至排泄地下水的地表水體變為補給地下水。

(2)來自降水滲入的補給增量。由於開采地下水形成降落漏斗,除漏斗疏干體積增加部分降水滲入外,還使漏斗內原來不能接受降水滲入補給的地區(例如沼澤、濕地等),騰出可以接受補給的儲水空間,因而增加了降水滲入補給量。此外,由於地下水分水嶺向外擴展,增加了降水滲入補給面積,使原來屬於相鄰均衡地段(或水文地質單元)的一部分降水滲入補給量,變為本漏斗區的補給量。

(3)來自相鄰含水層的越流補給(越層補給)增量。由於開采含水層的水位降低,與相鄰含水層的水位差增大,可使越流量增加,或使相鄰含水層原來從開采含水導獲得越流補給,變為補給開采層。

(4)來自相鄰地段含水層增加的側向流入補給量。由於降落斗的擴展,可奪取屬於另一均衡地段(或含水系統)地下水的側向流入補給量,或某些側向排泄量因漏斗水位降低,而轉為補給增量。

(5)來自各種人工增加的補給量。包括開采地下水後各種人工用水的回滲量增加而多獲得的補給量。

補給增量的大小,不僅與水源地所處的自然環境有關,同時還與采水構築物的種類、結構和布局,即開采方案和開采強度有關。當自然條件有利,開采方案合理,開采強度較大時,奪取的補給增量可以遠遠超過天然補給量。例如,在傍河地段取水、沿岸布井開采時,可獲得大量地表水的入滲補給增量,並遠大於原來的天然補給量,成為可開采量的主要組成部分。但是,開采時的補給增量也不是無限制的,從上述補給增量的來源可以看出,它實際是奪取了本計算含水層(組)或含水系統以外的水量,從整個地下水資源的觀點來看,鄰區、鄰層的地下水資源也要開發利用,這里補給量增加了,那裡就減少了。再從「三水」轉化的總水資源的觀點考慮,如果河水已被規劃開發利用,這里再加大開采強度,大量奪取河水的補給增量,則會減少了地表水資源。因此,在計算補給增量時,應全面考慮合理的襲奪,而不能盲目無限制地擴大補給增量。

計算補給量時,應以天然補給量為主,同時考慮合理的補給增量。地下水的補給量是地下水運動、排泄、交替的主導因素,它維持著水源地的連續長期開采。允許開采量主要取決於補給量。因此,計算補給量是地下水資源評價的核心內容。

2.儲存量

儲存量是指賦存於含水層中的重力水體積(常用單位:m3)按埋藏條件,可分為容積儲存量和彈性儲存量。

(1)容積儲存量:是指實際容納在潛水含水層或承壓含水層空隙中的重力水體積。計算式為:

W=μ·V=μ·F·h,或W=μ·F·M (10-1)

式中:W為地下水的容積儲存量(m3);μ為含水岩層的給水度;V為潛水含水層體積(m3);F為含水層分布面積(m2);h為潛水含水層厚度(m);M為承壓含水層厚度(m)。

(2)彈性儲存量:主要對承壓水而言,即承壓含水層除了容積儲存量外,還有彈性儲存量。彈性儲存量是指承壓水頭降至含水層頂板時,由於含水層的彈性壓縮及水的彈性膨脹,從含水層中釋放出的水量,可按下式計算。

W*·F·hn (10-2)

式中:W為承壓水的彈性儲存量(m3);μ*為釋水系數(貯水系數)或彈性給水度(無因次);F為承壓含水層的分布面積(m2);hn為承壓含水層自頂板算起的壓力水頭高度(m)。

由於地下水的水位常常是隨時間而變化的,地下水儲存量也隨時而異,這是由於地下水的補給與排泄不均衡而引起的,地下水的儲存量在地下水的運動交替和地下水開采過程中起著調節作用。在天然條件下,地下水的儲存量呈周期性的變化,主要有年周期,還有不同長短的多年周期,一般應當計算一年內最大儲存量和最小儲存量。在開采條件下,如果開采量不大於補給量,儲存量仍呈周期性變化,在開采量超過補給量時,就由儲存量來補償這部分超過的開采量,使儲存量出現逐年減少的趨勢性變化。

按地下水儲存量的動態,可把儲存量分為永久儲存量(或稱靜儲量,不變儲存量)和暫時儲存量(或稱調節儲存量,可變儲存量)。前者是指一定期限內的最小儲存量,它是在一定周期內不變的儲存量;後者是指最大與最小儲存量之差,也即最低水位以上儲存的地下水體積。在地下水徑流微弱的地區,暫時儲存量可以很大,幾乎接近補給量,可以將它作為允許開采量。在一般情況下,計算允許開采量時,不能考慮永久儲存量。如果動用永久儲存量,就會出現區域地下水位逐年持續下降的趨勢,導致地下水源枯竭,但是,如果永久儲存量很大(如含水層厚度大、分布又廣的大型貯水構造),每年適當動用一部分永久儲存量,使在100年或50年內總的水位下降不超過取水設備的最大允許降深也是可以的。

3.允許開采量(可開采量)

允許開采量(或稱可開采量)是指通過技術經濟合理的取水方案,在整個開采期內出水量不會減少,動水位不超過設計要求,水質和水溫變化在允許范圍內,不影響已建水源地正常開采,不發生危害性的環境地質現象等前提下,單位時間內從水文地質單元或取水地段中能取得的水量,單位為m3/d、104m3/d、104m3/a等。簡而言之,允許開采量就是用合理的取水工程能從含水層中取得出來、有補給保證、還不會引起一切不良後果的最大出水量,即在一定的技術、經濟和合理開發條件下,有補給保證、可長期開採的最大水量。

允許開采量與開采量是不同的概念。開采量是目前正在開採的水量或預計開采量,它只反映取水工程的產水能力。開采量不應大於允許開采量,否則,會引起水位持續下降等不良後果。允許開采量的大小,是由地下水的補給量和儲存量的大小決定的,同時,還受技術經濟條件的限制。

地下水在開采以前,由於天然的補給、排泄,形成了一個不穩定的天然流場,雨季補給量大於消耗量,含水層內儲存量增加,水位抬高,流速增大;雨季過後,消耗量大於補給量,儲存量減少,水位下降,流速減小。補給與消耗的這種不平衡發展過程,具有周期性,從一個周期的時間來看,這段時間的總補給量和總消耗量是接近相等的。如果不相等,則含水層中的水就會逐漸被疏干,或者水會儲滿含水層而溢出地表。

在人工開采地下水時,增加了一個經常定量的地下水排泄點,改變了地下水的天然排泄條件,即在天然流場上又疊加了一個人工流場。這既破壞了補給、消耗之間的天然動平衡,又力圖建立新的開采狀態下的動平衡。在開采最初階段,由於增加了一個人工開采量,必須減少地下水的儲存量,使開采地段水位下降形成一個降落漏斗,使漏斗擴大,流場發生了變化,使天然排泄量減少,促使補給量增加,即形成補給增量。在開采狀態下,可以建立以下水均衡方程:

)。這是含水層中儲存量所提供的一部分水量。

明確了開采量的組成,就可以按各個組成部分來確定允許開采量。

允許開采量(可開采量)中補給增量部分,只能合理地奪取,不能影響已建水源地的開采和已經開采含水層的水量;地表水的補給增量,也應從總的水資源考慮,統一合理調度。

允許開采量中減少的天然排泄量,應盡可能地截取,但也應考慮已經被利用的天然排泄量。例如,有的大泉是風景名勝地,由於增加開采後泉的流量可能減少,甚至枯竭,破壞了旅遊景觀,這也是不允許的。截取天然補給量的多少與取水構築物的種類、布置地點、布置方案及開采強度有關。如果開采方案不佳,則只能截取部分天然補給量。因此,在計算允許開采量時,只要天然排泄量尚未加以利用,就可以用天然補給量或天然排泄量作為開采截取量。

允許開采量中可動用的儲存量,應慎重確定。首先要看儲存量(主要是永久儲存量)是否足夠大,再看現實的技術設備允許降深是多少,然後算出天然低水位至區域允許最大降深動水位間含水層中的儲存量,按100年或50年平均分配製到每年的開采量中,作為允許開采量的一部分。一般情況下,不動用永久儲存量,即在多年開采周期內,水位基本上是不升不降的,即Δh=0,這時的開采量才是允許開采量(可開采量)。因此(10-3)式變為:

Q允開=ΔQ+ΔQ (10-4)

上述地下水各種量之間是相互聯系的,並且是不斷轉化、交替的。永久儲存量(靜儲量)是指儲存水的那部分空間體積始終含水,並不是說那部分水是永久儲存不變的,它仍然會轉化為排泄的水,再由補給的水補充,同樣參加水循環。只有極少數在特殊條件下形成的地下水,如處在封閉構造中的沉積水,才沒有補給量而只有靜儲量,大多數自然條件下的地下水都是由補給量轉為儲存量,儲存量又轉化為排泄量,處在不斷的水交替過程中。在開采條件下所取出來的水,都是由儲存量中轉化來的。由於儲存量的減少,可以奪取更多的補給量來補充,同時,又截取了部分天然補給量,則天然排泄量減少。

由於開采量與補給量的不同關系,可出現三種開采動態類型的水源地:①穩定型:在任何時間,開采量均小於補給量;②調節型:雨季開采量小於總補給量,而旱季開采量可大於總補給量,但在一年或數年期間,累計總開采量仍應小於總補給量,即未動用儲存量;③消耗型:開采量大於總補給量,須動用和消耗儲存量。

E. 水資源總量為2.8億立方米什麼意思

水資源總量是指降水所形成的地表和地下的產水量,即河川徑流量和降水入滲補給量之和。以中國來說,大概在2.8萬億立方米。

F. 什麼叫地下水可開采資源量

指本市地面沉降控制在10毫米/年,地下水位下降不超過-60米前提下的各地下承壓含水層的開采總量。
淺層地下水可開采量是指在經濟合理,技術可行且利用後不會造成地下水位持續下降、水質惡化、海水入侵、地面沉降等環境地質問題和不對生態環境造成不良影響的情況下,允許從地下含水層中取出的最大水量。
以現狀條件下淺層地下水資源量、開發利用水平及技術水平為基礎,根據評價區淺層地下水含水層的開采條件,在多年平均地下水總補給量的基礎上,合理確定現狀條件下的淺層地下水可開采量。

G. 我國地下水資源的情況

我國地下水資源及開發情況介紹

水資源與能源、人口、生態環境等已成為世界各國普遍關注的重大問題。在我國,水資源已成為城市建設規劃、工農業生產布局及國土整治規劃的制約條件之一。建國以來,國家有關部門一直重視我國地下水的數量和質量,以期為國民經濟建設提供有利的數據保證。

一、我國地下水資源及開發情況

地下水資源在我國水資源中佔有舉足輕重的地位,由於其分布廣、水質好、不易被污染、調蓄能力強、供水保證程度高,正被越來越廣泛地開發利用。尤其在中國北方、乾旱半乾旱地區的許多地區和城市,地下水成為重要的甚至唯一的水源。據計算我國可更新地下淡水資源總量為8700億方,占我國水資源總量的31%,其中地下淡水開采資源為2900億方。微鹹水開采資源130′108m3/a(見表1)。平原區(含盆地)地下水儲存量約23萬億立方米,10米含水層中的地下水儲存量相當於840毫米,水層厚度,略大於全國平均降水量648毫米,這個比例與世界地下水儲存量的平均值相近似。

目前,我國地下水開發利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三類為主,其中以孔隙水的分布最廣,資源量最大,開發利用的最多,岩溶水在分布,數量開發均居其次,而裂隙水則最小。在以往調查的1243個水源地中,孔隙水類型的有846個佔68%,岩溶水類型的有315處,佔25%,而裂隙水類型的只有82處,僅佔7%。

從目前的供水情況看,全國地下水的利用量佔全國水資源利用總量的16%,其中地下水開發利用程度最高的是華北地區,其地下水供水量佔全區總用水量的52%。預計在21世紀,我國淡水資源供水需矛盾突出的地區仍是華北、西北、遼中南地區及部分沿海城市。

受我國水資源及人口分布、經濟發達程度、開采條件等諸多因素的影響,相對於區域我國城市特別是北方城市地下水資源的供需矛盾尤為突出。目前全國有近400個城市開采地下水作為城市供水水源,300多個城市存在不同程度缺水,每年水資源缺口大約為1000萬方,據不完全統計其中以地下水水源地做為主要供水水源的城市超過60個,如:石家莊、太原、呼和浩特、沈陽、濟南、海口、西安、西寧、銀川、烏魯木齊、拉薩等;以地下水與地表水聯合供水的城市有:北京、天津、大連、哈爾濱、南京、杭州、南昌、青島、鄭州、武漢、廣州、成都、貴陽、昆明、蘭州、長春、上海等。

目前城市地下水資源遭受污染的情況較為嚴重,據不完全統計全國已有136個大中城市地下水受到不同程度的污染,其中比較嚴重的有包頭、長春、鄭州、鞍山、太原、沈陽、哈爾濱、北京、西安、蘭州、烏魯木齊、上海、無錫、常州、杭州、合肥、武漢等城市。主要污染源均為工業和生活污染,局部農業區地下水也受到污染,主要分布在城近郊區的污灌區,目前有污水灌溉農田2000多萬畝,直接污染了地下水,也有的還受到農葯和化肥的污染。

二、城市開發利用分布特徵

1、地下水水資源分布及人均佔有量呈現明顯的地區性差異

南方地下水資源較為豐富,約佔全國地下水資源總量的71%,而佔全國國土面積60%的北方地區僅佔到29%,尤其是約佔全國三分之一面積的西北地區,地下水天然資源和開采資源分別為1100′108m3/a和300′108m3/a,只佔全國地下水天然資源量和開采資源量的13%,但地下水天然資源和開采資源卻分別為2600′108m3/a和800′108m3/a,約佔全國地下水天然資源和開采資源的30%。

此外,受各地人口、耕地和經濟發達程度的不一,各地的人均、畝均地下水資源佔有量有較大的差異。其中以華北片、東北片佔有量最小,人均地下水天然資源量佔有量分別為351 m3和545 m3,畝均地下水資源量分別為228 m3和219 m3。東南和中南片地下水佔有量僅高於華北、東北片。地下水資源佔有量最高的是西南和西北片,西南片的人均地下水資源佔有量為全國平均水平的2倍,畝均地下水天然資源佔有量為全國平均水平的2.7倍。人均、畝均地下水資源平均佔有量的差異對各地經濟發展有至關重要的制約作用。

2、北方地區地下水開發利用程度較高

首先,地下水是北方地區的重要供水水源,在城市生活和工業用水中,地下水佔80-90%,農業用水中,地下水平均佔38%左右,其中河北省佔75%,山西和河南省都在50%以上。

其次,在城市供水結構上,北方地區地下水所佔份額較大,如山東省城鎮工業及生活用水中地下水供水比例高達95%,在河南省17個省轄市中有14個城市地下水的供水比例超過50%。在北方17省以地下水作為主要供水水源的大中城市中,呼和浩特市的地下水是城市的唯一供水水源,而鐵嶺、錦州等城市的地下水的供水比例也超過80%。

此外,北方地區的城市地下水開采強度也普遍處在一個較高的水平,華北地區地下水開采程度最高,河北省高達126%,北京109.38%,其它省(區、市)都在70%以上,大部分地區特別是大中城市處於超采或嚴重超采狀態,(據統計地下水的實際開采量與允許開采量之比大於1的城市已超過百餘個,如山東省的淄博、煙台、濰坊等城市其地下水的實際開采量與允許開采量之比均已大於1),其中,呼和浩特是以地下水為唯一供水水源的城市,該市開采總量為18351萬方/年,而該地區地下水可采資源量為9478萬方/年,開采量占可采量的193.6%,區內已嚴重超采。

3、南方地區地下水開采程度較低,開發利用的潛力較大。

南方地區雨量充沛,地表水資源比較豐富,區內的大中城市多以地表水為主要供水水源或以地表水與地下水聯合供水,除個別城市外,地下水供水比重較低,如長沙、岳陽、昆明、南寧等其地下水供水比例均在20%以下。同時,目前開發利用地下水資源的開發利用程度一般較低,地下水資源可采餘量較大,有較大的開發利用潛力。如廣西的南寧、玉林等城市,地下水的開采量僅占其可采量的15%左右。

4、因地區間開采程度不平衡,引起局部超採的現象較為普遍。

在許多地區和城市,雖然總體上地下水資源的開采量並未超過允許開采量,但由於地區間開采程度不平衡造成,導致局部開采強度分布不均,特別是城區及局部地段過量集中開采,開采強度過大,導致過量開采,形成地下水降落漏斗。例如,在北方地區雖然有37個地市處於嚴重超采,但仍有1027.16億立方米/年的地下水可開采資源剩餘量,尚有較大潛力可挖。而在城市中這種現象也極為普遍,如濟寧地下水資源相對比較充沛,但在建城區水源地由於日開采34.5萬方/天,超過允許開采量22萬/天,從而造成局部地區嚴重超采,產生地面沉降及水質污染問題。

5、地下水使用中城市生活用水的比例呈上升趨勢

目前城市地下水的使用主要包括為工業、農業及生活用水三個方面。以往工農業用水往往占據主要部分,但隨著經濟的發展,由於許多地表水飲用水源容易遭受外界不同程度的污染,城鎮居民對飲用優質地下水的需求正在不斷增長,使得城鎮用水中生活用水的比例正逐步增大的趨勢。如福建省福州市及浙江省的部分城市等都出現類似現象。

三、城市地下水開發利用中存在的問題

1、水資源的供需矛盾仍很突出

隨著我國經濟的迅速發展及人民生活水平的不斷提高,工農業及生活用水需求量將逐年增加,這對我國特別是北方地區的大中城市本已十分嚴峻的水資源的供需形勢帶來更大的壓力,如甘肅省天水市目前地下水可采量僅為8957′104m3/a,而其城市發展規劃預測城市總需水量達33154′104m3/a,存在巨大的供需缺口,水資源已成為影響當地經濟發展的一個主要制約因素。

2、不合理的開采布局水資源的供需矛盾仍很突出

部分城市由於缺乏科學合理開采布局和調蓄,各地區開采程度很不平衡,使得有限的地下水資源無法得到充分有效的開發利用,造成有些地區嚴重超采,而有些地區則尚未合理開發。

3、持續過量開采,降水漏斗不斷擴大

由於持續高強度的過量開采,使得地下水資源不能得到及時補充,使得降落漏斗不斷擴大,甚至造成含水層的疏干。石家莊市由於長年過量開采地下水降落漏斗逐年擴大,漏斗中心水位埋深89年為36.06m,99年已發展到為39.98m,並形成區域性水位下降。西峰市的十里灣水源地超采極為嚴重,其允許開采量為24.7′104m3/a ,而實際開采量達到206′104m3/a,是可采資源量的7倍,其開采是不斷清耗靜儲量的疏乾式開采,如不控制,含水層面臨疏乾的危險。

4、地下水資源浪費嚴重

城市遠近郊區農業生產過程中水資源浪費問題最為突出,北方地區每年灌溉用水約1400億立方米,占總用水量的80%左右。多數地區保持傳統的灌溉方式,灌溉定額居高不下,華北還有許多地區毛灌溉定額維持在400—600立方米/畝.年,西北內陸盆地有的高達700—1000立方米/畝.年,大水漫灌,有效利用率平均只有30—40%。我國工業用水量的浪費也很大,大部分城市工業用水重復利用率平均在30—40%,遠低於發達國家70%以上的水平。

5、地下水污染較為嚴重

隨著經濟的發展,農葯、化肥、生活污水及工業「三廢」的排放量日益增大,而這些污水大部分未經處理直接排入環境,構成了地下水的主要污染源。而過量開采造成地下水位的不斷下降,客觀上為廢污水的加速入滲創造了有利條件。據不完全統計,目前我國發現水質污染的地區及城市已有136座,其中污染較為嚴重的有包頭、沈陽、蘭州、西安等城市。

四、過量開采引發嚴重的環境地質問題

由於地下水資源的過度開發與不合理利用,不僅加劇了供需矛盾,而且引發了一系列環境地質問題,主要有:

(1)地面沉降

地面沉降是由於超量集中開采地下水,造成地下水水位的大幅度下降,含水介質壓密所至,在我國地面沉降比較嚴重的有北方的天津、滄州、西安、太原、南方有上海、阜陽市以及蘇錫常地區。

(2)地面塌陷

地面塌陷主要發生在岩溶水分布地區,特別是城市地下水集中開采局部地段較為多見。地面塌陷問題在我國分布較廣,但受岩溶水分布的控制,南方的發生率高於北方,在南方地面塌陷問題比較嚴重的地區有水城、遵義、咸寧、黃石、湘潭等地,北方有臨沂、泰安、棗庄等。

(3)海水入侵

海水入侵主要發生在我國沿海城市地區,主要是由於大量開采地下水以後,引起海入回灌,問題比較嚴重的地區主要有遼寧的大連市、河北的秦始島市,山東的青島市、福建的廈門市以及廣西的北海等。

此外,由於不合理開發利用地下水造成的環境地質問題還有地裂縫、礦區地質災害等。

自中國地質環境監測院網

H. 地下水資源(量)的分類

在對地下水資源進行定量評價時,需要給出不同類型的資源數量。地下水資源可以分為補給資源、儲存資源和開采資源。補給資源和儲存資源是地下水系統天然存在的,屬於天然資源。補給資源是一個地下水系統在一定時期(通常為一年)內獲得的補給量,在天然條件下在多年時間內每年的補給量與每年的排泄量接近相等。地下水的補給資源也可以看成是通過地下水系統的補給和排泄過程體現出來的徑流量,反映了含水系統每年可更新的水量,具有流量單位(m3/a)。地下水的儲存資源是一個地下水系統內長期積累和保存的水量,取決於地下水系統的分布空間和儲水、導水能力,是在含水層空隙介質中儲存的水量,具有體積單位(m3)。補給資源使地下水系統具有可恢復性和可更新性,儲存資源使一般的地下水系統具有一定的可調節性。值得注意的是,地下水儲存資源的調節作用是依賴於其補給資源的存在而起作用的,如果一個地下水系統沒有補給資源(例如深層地下(鹵)水),則其儲存資源也起不到調節作用(周訓,2013)。

地下水的補給資源(即補給量或排泄量)已經成為地下水資源開發利用的主要依據。補給量主要由地下水側向徑流的流入量、降水入滲量、地表水滲漏量等構成。排泄量主要由潛水蒸發量、地表溢出量(溢出為地表水)和側向徑流的流出量等構成。至於是把補給量還是排泄量作為有效的補給資源,應根據具體的情況加以處理,不宜絕對化處理。在天然的零均衡狀態下,補給量和排泄量是相等的,因此任何一個都可以作為補給資源,選擇更易於准確評價的即可。補給資源在一定程度上代表了地下水可循環更新的水量,代表了人類對地下水資源的最大開采限度。也就是說,一個地下水系統的開采量一般不宜超過其補給量。

對於地下水的儲存資源,即儲存量,一般認為它具有調節意義。這種調節作用是指枯水季節可以動用一部分儲存量以解需水之急,然後在豐水季節進行補充,達到總體上儲存量不變的目的,俗稱「以豐補歉」。地下水儲存資源的調節作用大於地表水儲存資源。地表水更新速率大,作為儲存資源的河槽蓄水量相對作為補給資源的河川徑流量而言,基本可以忽略。地下水的循環更新速率小,儲存空間大,含水層中儲存的水量往往比每年實際更新的水量大,使得儲存資源的重要性遠大於地表水資源。地下水儲存資源的重要性,還在於人類開發利用地下水不可避免的會改變其儲存量。式(5.21)表明,即使開采條件下地下水系統又達到了補給量與排泄量相等的平衡狀態,新舊兩種平衡狀態的儲存量也很可能不同,多數情況下儲存量是減少的。在許多地區,人類所開採的地下水有很大部分是來自於儲存量的消耗,這些已經被利用的儲存資源不能忽視,應在豐水年份予以補償。

地下水的補給資源或儲存資源不等於人類可以完全開發利用的地下水資源。人類對地下水的開采增加了地下水的一種排泄途徑,將引起地下水系統的一系列響應。如果開采強度等於地下水的天然排泄量,意味著地下水的其他排泄方式將全部中斷,這可能產生非常嚴重的後果。如果地下水的儲存量不斷被消耗,那麼經過一段時間之後含水層將面臨枯竭的命運。為避免引發不良的生態和地質環境後果,人類只能開發地下水資源的一部分。如果一個地下水系統存在激發補給,意味著這個地下水系統的開采量可以增加,其增加的數值不超過激發補給量,同時也意味著相鄰地下水系統補給量的減少,需要統籌兼顧相鄰地下水系統的開采。如果只是在一個地下水系統內部的局部地段存在激發補給,則意味著整個地下水系統的補給量並沒有增加,地下水的開采量不應超過這個地下水系統的總補給量。

地下水的開采資源是指地下水系統中可以開採的水量。開采資源並不是一個地下水系統獨立存在的,而是由補給資源和(或)儲存資源轉化而來的(周訓,2013)。地下水開采資源中目前可以被人類利用的部分稱為允許開采資源(或可采資源、可開采量,簡稱可采量)。《地下水資源分類分級標准》(GB15218—1994)把地下水資源分為能利用的資源和尚難利用的資源,其中能利用的資源就是允許開采資源,定義為「具有現實經濟意義的地下水資源。即通過技術經濟合理的取水構築物,在整個開采期內出水量不會減少、動水位不超過設計要求、水質和水溫變化在允許范圍內、不影響已建水源地正常開采、不發生危害性的環境地質問題並符合現行法規規定的前提下,從水文地質單元或水源地范圍內能夠取得的地下水資源。」《水資源評價導則》(SL/T238—1999)中也規定:地下水可開采量是指不發生因開采地下水而造成水位持續下降、水質惡化、海水入侵、地面沉降等水環境問題和不對生態環境造成不良影響的情況下,允許從含水層中取出的最大水量。