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地下水资源总量是什么

发布时间: 2022-06-29 19:35:08

A. 水资源总量与地表水、降水量、地下水量联系是什么

大气降水是地表水的主要来源,也是地下水的主要补给来源。水资源总量=地表水资源量+地下水资源量-二者重复量。至于大气降水哪些成了地表水哪些成了地下水应该是另有复杂的计算标准的。

B. 地下水和地下水资源

地下水是在地壳浅部岩石空隙中广泛分布的一种水体。这一部分水体主要集中于地面以下800 m深度内,但是在1 000~3 000 m深度内也有少量分布。地下水是地球水圈的一个组成部分,是全球水循环的一个重要环节,也是全球淡水资源的重要组成部分。

由于地下水埋藏分布条件和运动规律复杂,难以准确查明,因此对于全世界的地下水资源量,远不如“地表水资源”统计的那样准确。联合国水会议文件(1977年),关于全世界水资源概况中仅列出了世界各大洲以平均年地下水更新量表征的地下水天然资源量(表2-3),从统计资料可知,全世界陆地上的地下水天然资源总量为133 200×108 m3/a,其中南美洲、亚洲和澳洲相对较贫乏。

对于我国的地下水资源总量和各大水系流域的分片地下水资源量,我国的水利部门和地质部门都进行过计算。水利部门1980年公布的全国地下水天然资源量为7 180×108 m3/a(其中地下水与河川径流量的重复水量有6 888×108 m3/a)。从流域看,长江流域的地下水资源最丰富(占全国总量的27%),其次是西南地区的诸水系和珠江流域,黄河与海河流域以及辽河流域地下水资源均比较贫乏(表2-5)。

我国地质矿产部门公布的我国地下水资源总量为8 720×108 m3/a,比水利部门的统计大980×108 m3/a。原地质矿产部门统计的三大类地下水资源量分别是:孔隙地下水资源2 503×108 m3/a,裂隙水资源4 178×108 m3/a,岩溶水资源2 040×108 m3/a。

无论是水利部门还是地矿部门公布的地下水资源量,实际上都是地下水的天然资源量。因此,实际上可供开采到的资源量(或称可开采资源量)要比这个数字小很多。对于孔隙地下水区,开采资源量一般只有天然补给量的50%~60%;裂隙水区由于资源分散,且开发难度大,其可开采资源量一般只有天然补给量的20%~30%;岩溶水可采资源所占比重相对较高(60%~80%)。因此我国的地下水资源是相对不足的。在目前全国地下水年开采量不足800×108 m3/a的状况下,我国主要平原区的地下水已入不敷出,出现了区域地下水位持续大幅度下降的现象。

C. 地下水资源量是怎么衡量的

谁说的?!
地下水资源量一般用三个量为表征:
第一是水资源总量,也就是个总体补给量。因为它涉及你可取用水的上限(多年平均值,单位:方/年)。
第二是储量:一般指地表至开采层最深底界的水资源总量,一般可以是一个天文数字。无太多实际意义,只是给人一个整体认识。
第三是可采资源量,是很重要的一个概念,一般要经复杂的计算和综合分析后确定。是通过多年资料分析计算得到的,评定出来的,技术可行而经济合理,开采后对区域水资源、环境和生态不会造成不良影响的多年平均可采取的地下水资源量。

D. 地下水资源量的分类

由于地下水资源具有上述特性,所以对地下水量的准确表达较困难,因而出现了许多不同的术语和分类,有待统一和完善。现将地下水资源分类现状及主要分类简述如下。

(一)地下水资源分类现状

20世纪50~60年代,我国曾广泛采用原苏联学者H·A·普洛特尼科夫的地下水储量分类,他将地下水分为以下四种储量。

(1)动储量:是指单位时间流径含水层(带)横断面的地下水体积,也即地下水天然流量,这代表侧向补给量,单位为m3/d等。动储量具有季节性变化。

(2)静储量:是指地下水位年变动带以下含水层中储存的重力水体积,或充满承压水含水层空隙中的重力水体积(单位:m3)。

(3)调节储量:是指地下水年变幅带内重力水体积(单位:m3)。

上述三种储量代表天然条件下,在含水层中,一定时间内具有的地下水总量,故统称为天然储量。

(4)开采储量:是指用技术经济合理的取水工程能从含水层中取出的水量,并在预定开采期内不发生水量减少、水质恶化等不良后果。

普氏分类在一定程度上反映了地下水量在天然状态下的客观规律,对我国地下水资源评价曾起过一定的作用。该分类存在的主要缺点是:储量的概念不能反映地下水的特性,各种储量间的关系不明确,没有指出开采储量的组成等。

考虑到地下水量的特殊性,现在一般不用“储量”这个术语来描述地下水量,而改用“地下水资源”一词。中国地质大学王大纯教授等人把地下水资源分为补给资源和储存资源两大类,有些学者将地下水资源分为天然资源和开采资源,还有些学者将其分为补给资源、储存资源和开采资源三大类等等。另一些人认为,“资源”的含意应包括量和质两方面,单纯指水量时用资源来描述不合适,不如直接用地下水的各种量来表达。1995年国家技术监督局发布实施的《地下水资源分类分级标准》(GB15218-94)将地下水资源划分为可利用的资源(允许开采量)和尚难利用的资源两类。2001年由国家质量监督检验总局和国家建设部联合发布实行的现行规范和国家标准《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)中将地下水资源分为补给量、储存量和允许开采量(或可开采量)三类。该分类是现行分类方案,已被大多数人接受,目前已广泛使用,下面重点讨论这种分类。

(二)《供水文地质勘察规范》(GB50027~2001)中的分类(简称三量分类)

1.补给量

补给量是指天然或开采条件下,单位时间内以各种形式和途径进入区内含水层(计算均衡区含水层组或含水系统)的水量。常用单位为m3/d、104m3/d、104m3/a等。补给来源有降水渗入、地表水渗入、地下水侧向径流流入和垂向越流(越层补给),以及其他途径渗入补给和各种人工补给等。按补给量形成的角度不同,可把补给量分为天然补给量和开采补给增量。天然补给量是指天然状态下,进入计算区含水层的水量;补给增量(或称诱发补给量,激发补给量,开采袭夺量,开采补充量等)是指扩大开采后可能增加的补给量或在开采条件下由于水文地质条件改变夺取的额外补给量。计算时,应按天然状态(自然状态)和开采条件下两种情况进行计算。实际上,许多地区的地下水都已有不同程度的开采,很少有保持天然状态的情况,因此,应首先计算现实状态下地下水的补给量,然后计算扩大开采后或开采条件下可能增加的补给量(即补给增量)。常见的补给增量由下列来源组成。

(1)来自地表水的补给增量。当取水工程靠近地表水时,由于开采地下水,使水位下降漏斗扩展到地表水体,可使原来补给地下水的地表水补给量增大,或使原来不补给地下水,甚至排泄地下水的地表水体变为补给地下水。

(2)来自降水渗入的补给增量。由于开采地下水形成降落漏斗,除漏斗疏干体积增加部分降水渗入外,还使漏斗内原来不能接受降水渗入补给的地区(例如沼泽、湿地等),腾出可以接受补给的储水空间,因而增加了降水渗入补给量。此外,由于地下水分水岭向外扩展,增加了降水渗入补给面积,使原来属于相邻均衡地段(或水文地质单元)的一部分降水渗入补给量,变为本漏斗区的补给量。

(3)来自相邻含水层的越流补给(越层补给)增量。由于开采含水层的水位降低,与相邻含水层的水位差增大,可使越流量增加,或使相邻含水层原来从开采含水导获得越流补给,变为补给开采层。

(4)来自相邻地段含水层增加的侧向流入补给量。由于降落斗的扩展,可夺取属于另一均衡地段(或含水系统)地下水的侧向流入补给量,或某些侧向排泄量因漏斗水位降低,而转为补给增量。

(5)来自各种人工增加的补给量。包括开采地下水后各种人工用水的回渗量增加而多获得的补给量。

补给增量的大小,不仅与水源地所处的自然环境有关,同时还与采水构筑物的种类、结构和布局,即开采方案和开采强度有关。当自然条件有利,开采方案合理,开采强度较大时,夺取的补给增量可以远远超过天然补给量。例如,在傍河地段取水、沿岸布井开采时,可获得大量地表水的入渗补给增量,并远大于原来的天然补给量,成为可开采量的主要组成部分。但是,开采时的补给增量也不是无限制的,从上述补给增量的来源可以看出,它实际是夺取了本计算含水层(组)或含水系统以外的水量,从整个地下水资源的观点来看,邻区、邻层的地下水资源也要开发利用,这里补给量增加了,那里就减少了。再从“三水”转化的总水资源的观点考虑,如果河水已被规划开发利用,这里再加大开采强度,大量夺取河水的补给增量,则会减少了地表水资源。因此,在计算补给增量时,应全面考虑合理的袭夺,而不能盲目无限制地扩大补给增量。

计算补给量时,应以天然补给量为主,同时考虑合理的补给增量。地下水的补给量是地下水运动、排泄、交替的主导因素,它维持着水源地的连续长期开采。允许开采量主要取决于补给量。因此,计算补给量是地下水资源评价的核心内容。

2.储存量

储存量是指赋存于含水层中的重力水体积(常用单位:m3)按埋藏条件,可分为容积储存量和弹性储存量。

(1)容积储存量:是指实际容纳在潜水含水层或承压含水层空隙中的重力水体积。计算式为:

W=μ·V=μ·F·h,或W=μ·F·M (10-1)

式中:W为地下水的容积储存量(m3);μ为含水岩层的给水度;V为潜水含水层体积(m3);F为含水层分布面积(m2);h为潜水含水层厚度(m);M为承压含水层厚度(m)。

(2)弹性储存量:主要对承压水而言,即承压含水层除了容积储存量外,还有弹性储存量。弹性储存量是指承压水头降至含水层顶板时,由于含水层的弹性压缩及水的弹性膨胀,从含水层中释放出的水量,可按下式计算。

W*·F·hn (10-2)

式中:W为承压水的弹性储存量(m3);μ*为释水系数(贮水系数)或弹性给水度(无因次);F为承压含水层的分布面积(m2);hn为承压含水层自顶板算起的压力水头高度(m)。

由于地下水的水位常常是随时间而变化的,地下水储存量也随时而异,这是由于地下水的补给与排泄不均衡而引起的,地下水的储存量在地下水的运动交替和地下水开采过程中起着调节作用。在天然条件下,地下水的储存量呈周期性的变化,主要有年周期,还有不同长短的多年周期,一般应当计算一年内最大储存量和最小储存量。在开采条件下,如果开采量不大于补给量,储存量仍呈周期性变化,在开采量超过补给量时,就由储存量来补偿这部分超过的开采量,使储存量出现逐年减少的趋势性变化。

按地下水储存量的动态,可把储存量分为永久储存量(或称静储量,不变储存量)和暂时储存量(或称调节储存量,可变储存量)。前者是指一定期限内的最小储存量,它是在一定周期内不变的储存量;后者是指最大与最小储存量之差,也即最低水位以上储存的地下水体积。在地下水径流微弱的地区,暂时储存量可以很大,几乎接近补给量,可以将它作为允许开采量。在一般情况下,计算允许开采量时,不能考虑永久储存量。如果动用永久储存量,就会出现区域地下水位逐年持续下降的趋势,导致地下水源枯竭,但是,如果永久储存量很大(如含水层厚度大、分布又广的大型贮水构造),每年适当动用一部分永久储存量,使在100年或50年内总的水位下降不超过取水设备的最大允许降深也是可以的。

3.允许开采量(可开采量)

允许开采量(或称可开采量)是指通过技术经济合理的取水方案,在整个开采期内出水量不会减少,动水位不超过设计要求,水质和水温变化在允许范围内,不影响已建水源地正常开采,不发生危害性的环境地质现象等前提下,单位时间内从水文地质单元或取水地段中能取得的水量,单位为m3/d、104m3/d、104m3/a等。简而言之,允许开采量就是用合理的取水工程能从含水层中取得出来、有补给保证、还不会引起一切不良后果的最大出水量,即在一定的技术、经济和合理开发条件下,有补给保证、可长期开采的最大水量。

允许开采量与开采量是不同的概念。开采量是目前正在开采的水量或预计开采量,它只反映取水工程的产水能力。开采量不应大于允许开采量,否则,会引起水位持续下降等不良后果。允许开采量的大小,是由地下水的补给量和储存量的大小决定的,同时,还受技术经济条件的限制。

地下水在开采以前,由于天然的补给、排泄,形成了一个不稳定的天然流场,雨季补给量大于消耗量,含水层内储存量增加,水位抬高,流速增大;雨季过后,消耗量大于补给量,储存量减少,水位下降,流速减小。补给与消耗的这种不平衡发展过程,具有周期性,从一个周期的时间来看,这段时间的总补给量和总消耗量是接近相等的。如果不相等,则含水层中的水就会逐渐被疏干,或者水会储满含水层而溢出地表。

在人工开采地下水时,增加了一个经常定量的地下水排泄点,改变了地下水的天然排泄条件,即在天然流场上又叠加了一个人工流场。这既破坏了补给、消耗之间的天然动平衡,又力图建立新的开采状态下的动平衡。在开采最初阶段,由于增加了一个人工开采量,必须减少地下水的储存量,使开采地段水位下降形成一个降落漏斗,使漏斗扩大,流场发生了变化,使天然排泄量减少,促使补给量增加,即形成补给增量。在开采状态下,可以建立以下水均衡方程:

)。这是含水层中储存量所提供的一部分水量。

明确了开采量的组成,就可以按各个组成部分来确定允许开采量。

允许开采量(可开采量)中补给增量部分,只能合理地夺取,不能影响已建水源地的开采和已经开采含水层的水量;地表水的补给增量,也应从总的水资源考虑,统一合理调度。

允许开采量中减少的天然排泄量,应尽可能地截取,但也应考虑已经被利用的天然排泄量。例如,有的大泉是风景名胜地,由于增加开采后泉的流量可能减少,甚至枯竭,破坏了旅游景观,这也是不允许的。截取天然补给量的多少与取水构筑物的种类、布置地点、布置方案及开采强度有关。如果开采方案不佳,则只能截取部分天然补给量。因此,在计算允许开采量时,只要天然排泄量尚未加以利用,就可以用天然补给量或天然排泄量作为开采截取量。

允许开采量中可动用的储存量,应慎重确定。首先要看储存量(主要是永久储存量)是否足够大,再看现实的技术设备允许降深是多少,然后算出天然低水位至区域允许最大降深动水位间含水层中的储存量,按100年或50年平均分配制到每年的开采量中,作为允许开采量的一部分。一般情况下,不动用永久储存量,即在多年开采周期内,水位基本上是不升不降的,即Δh=0,这时的开采量才是允许开采量(可开采量)。因此(10-3)式变为:

Q允开=ΔQ+ΔQ (10-4)

上述地下水各种量之间是相互联系的,并且是不断转化、交替的。永久储存量(静储量)是指储存水的那部分空间体积始终含水,并不是说那部分水是永久储存不变的,它仍然会转化为排泄的水,再由补给的水补充,同样参加水循环。只有极少数在特殊条件下形成的地下水,如处在封闭构造中的沉积水,才没有补给量而只有静储量,大多数自然条件下的地下水都是由补给量转为储存量,储存量又转化为排泄量,处在不断的水交替过程中。在开采条件下所取出来的水,都是由储存量中转化来的。由于储存量的减少,可以夺取更多的补给量来补充,同时,又截取了部分天然补给量,则天然排泄量减少。

由于开采量与补给量的不同关系,可出现三种开采动态类型的水源地:①稳定型:在任何时间,开采量均小于补给量;②调节型:雨季开采量小于总补给量,而旱季开采量可大于总补给量,但在一年或数年期间,累计总开采量仍应小于总补给量,即未动用储存量;③消耗型:开采量大于总补给量,须动用和消耗储存量。

E. 水资源总量为2.8亿立方米什么意思

水资源总量是指降水所形成的地表和地下的产水量,即河川径流量和降水入渗补给量之和。以中国来说,大概在2.8万亿立方米。

F. 什么叫地下水可开采资源量

指本市地面沉降控制在10毫米/年,地下水位下降不超过-60米前提下的各地下承压含水层的开采总量。
浅层地下水可开采量是指在经济合理,技术可行且利用后不会造成地下水位持续下降、水质恶化、海水入侵、地面沉降等环境地质问题和不对生态环境造成不良影响的情况下,允许从地下含水层中取出的最大水量。
以现状条件下浅层地下水资源量、开发利用水平及技术水平为基础,根据评价区浅层地下水含水层的开采条件,在多年平均地下水总补给量的基础上,合理确定现状条件下的浅层地下水可开采量。

G. 我国地下水资源的情况

我国地下水资源及开发情况介绍

水资源与能源、人口、生态环境等已成为世界各国普遍关注的重大问题。在我国,水资源已成为城市建设规划、工农业生产布局及国土整治规划的制约条件之一。建国以来,国家有关部门一直重视我国地下水的数量和质量,以期为国民经济建设提供有利的数据保证。

一、我国地下水资源及开发情况

地下水资源在我国水资源中占有举足轻重的地位,由于其分布广、水质好、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高,正被越来越广泛地开发利用。尤其在中国北方、干旱半干旱地区的许多地区和城市,地下水成为重要的甚至唯一的水源。据计算我国可更新地下淡水资源总量为8700亿方,占我国水资源总量的31%,其中地下淡水开采资源为2900亿方。微咸水开采资源130′108m3/a(见表1)。平原区(含盆地)地下水储存量约23万亿立方米,10米含水层中的地下水储存量相当于840毫米,水层厚度,略大于全国平均降水量648毫米,这个比例与世界地下水储存量的平均值相近似。

目前,我国地下水开发利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三类为主,其中以孔隙水的分布最广,资源量最大,开发利用的最多,岩溶水在分布,数量开发均居其次,而裂隙水则最小。在以往调查的1243个水源地中,孔隙水类型的有846个占68%,岩溶水类型的有315处,占25%,而裂隙水类型的只有82处,仅占7%。

从目前的供水情况看,全国地下水的利用量占全国水资源利用总量的16%,其中地下水开发利用程度最高的是华北地区,其地下水供水量占全区总用水量的52%。预计在21世纪,我国淡水资源供水需矛盾突出的地区仍是华北、西北、辽中南地区及部分沿海城市。

受我国水资源及人口分布、经济发达程度、开采条件等诸多因素的影响,相对于区域我国城市特别是北方城市地下水资源的供需矛盾尤为突出。目前全国有近400个城市开采地下水作为城市供水水源,300多个城市存在不同程度缺水,每年水资源缺口大约为1000万方,据不完全统计其中以地下水水源地做为主要供水水源的城市超过60个,如:石家庄、太原、呼和浩特、沈阳、济南、海口、西安、西宁、银川、乌鲁木齐、拉萨等;以地下水与地表水联合供水的城市有:北京、天津、大连、哈尔滨、南京、杭州、南昌、青岛、郑州、武汉、广州、成都、贵阳、昆明、兰州、长春、上海等。

目前城市地下水资源遭受污染的情况较为严重,据不完全统计全国已有136个大中城市地下水受到不同程度的污染,其中比较严重的有包头、长春、郑州、鞍山、太原、沈阳、哈尔滨、北京、西安、兰州、乌鲁木齐、上海、无锡、常州、杭州、合肥、武汉等城市。主要污染源均为工业和生活污染,局部农业区地下水也受到污染,主要分布在城近郊区的污灌区,目前有污水灌溉农田2000多万亩,直接污染了地下水,也有的还受到农药和化肥的污染。

二、城市开发利用分布特征

1、地下水水资源分布及人均占有量呈现明显的地区性差异

南方地下水资源较为丰富,约占全国地下水资源总量的71%,而占全国国土面积60%的北方地区仅占到29%,尤其是约占全国三分之一面积的西北地区,地下水天然资源和开采资源分别为1100′108m3/a和300′108m3/a,只占全国地下水天然资源量和开采资源量的13%,但地下水天然资源和开采资源却分别为2600′108m3/a和800′108m3/a,约占全国地下水天然资源和开采资源的30%。

此外,受各地人口、耕地和经济发达程度的不一,各地的人均、亩均地下水资源占有量有较大的差异。其中以华北片、东北片占有量最小,人均地下水天然资源量占有量分别为351 m3和545 m3,亩均地下水资源量分别为228 m3和219 m3。东南和中南片地下水占有量仅高于华北、东北片。地下水资源占有量最高的是西南和西北片,西南片的人均地下水资源占有量为全国平均水平的2倍,亩均地下水天然资源占有量为全国平均水平的2.7倍。人均、亩均地下水资源平均占有量的差异对各地经济发展有至关重要的制约作用。

2、北方地区地下水开发利用程度较高

首先,地下水是北方地区的重要供水水源,在城市生活和工业用水中,地下水占80-90%,农业用水中,地下水平均占38%左右,其中河北省占75%,山西和河南省都在50%以上。

其次,在城市供水结构上,北方地区地下水所占份额较大,如山东省城镇工业及生活用水中地下水供水比例高达95%,在河南省17个省辖市中有14个城市地下水的供水比例超过50%。在北方17省以地下水作为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,而铁岭、锦州等城市的地下水的供水比例也超过80%。

此外,北方地区的城市地下水开采强度也普遍处在一个较高的水平,华北地区地下水开采程度最高,河北省高达126%,北京109.38%,其它省(区、市)都在70%以上,大部分地区特别是大中城市处于超采或严重超采状态,(据统计地下水的实际开采量与允许开采量之比大于1的城市已超过百余个,如山东省的淄博、烟台、潍坊等城市其地下水的实际开采量与允许开采量之比均已大于1),其中,呼和浩特是以地下水为唯一供水水源的城市,该市开采总量为18351万方/年,而该地区地下水可采资源量为9478万方/年,开采量占可采量的193.6%,区内已严重超采。

3、南方地区地下水开采程度较低,开发利用的潜力较大。

南方地区雨量充沛,地表水资源比较丰富,区内的大中城市多以地表水为主要供水水源或以地表水与地下水联合供水,除个别城市外,地下水供水比重较低,如长沙、岳阳、昆明、南宁等其地下水供水比例均在20%以下。同时,目前开发利用地下水资源的开发利用程度一般较低,地下水资源可采余量较大,有较大的开发利用潜力。如广西的南宁、玉林等城市,地下水的开采量仅占其可采量的15%左右。

4、因地区间开采程度不平衡,引起局部超采的现象较为普遍。

在许多地区和城市,虽然总体上地下水资源的开采量并未超过允许开采量,但由于地区间开采程度不平衡造成,导致局部开采强度分布不均,特别是城区及局部地段过量集中开采,开采强度过大,导致过量开采,形成地下水降落漏斗。例如,在北方地区虽然有37个地市处于严重超采,但仍有1027.16亿立方米/年的地下水可开采资源剩余量,尚有较大潜力可挖。而在城市中这种现象也极为普遍,如济宁地下水资源相对比较充沛,但在建城区水源地由于日开采34.5万方/天,超过允许开采量22万/天,从而造成局部地区严重超采,产生地面沉降及水质污染问题。

5、地下水使用中城市生活用水的比例呈上升趋势

目前城市地下水的使用主要包括为工业、农业及生活用水三个方面。以往工农业用水往往占据主要部分,但随着经济的发展,由于许多地表水饮用水源容易遭受外界不同程度的污染,城镇居民对饮用优质地下水的需求正在不断增长,使得城镇用水中生活用水的比例正逐步增大的趋势。如福建省福州市及浙江省的部分城市等都出现类似现象。

三、城市地下水开发利用中存在的问题

1、水资源的供需矛盾仍很突出

随着我国经济的迅速发展及人民生活水平的不断提高,工农业及生活用水需求量将逐年增加,这对我国特别是北方地区的大中城市本已十分严峻的水资源的供需形势带来更大的压力,如甘肃省天水市目前地下水可采量仅为8957′104m3/a,而其城市发展规划预测城市总需水量达33154′104m3/a,存在巨大的供需缺口,水资源已成为影响当地经济发展的一个主要制约因素。

2、不合理的开采布局水资源的供需矛盾仍很突出

部分城市由于缺乏科学合理开采布局和调蓄,各地区开采程度很不平衡,使得有限的地下水资源无法得到充分有效的开发利用,造成有些地区严重超采,而有些地区则尚未合理开发。

3、持续过量开采,降水漏斗不断扩大

由于持续高强度的过量开采,使得地下水资源不能得到及时补充,使得降落漏斗不断扩大,甚至造成含水层的疏干。石家庄市由于长年过量开采地下水降落漏斗逐年扩大,漏斗中心水位埋深89年为36.06m,99年已发展到为39.98m,并形成区域性水位下降。西峰市的十里湾水源地超采极为严重,其允许开采量为24.7′104m3/a ,而实际开采量达到206′104m3/a,是可采资源量的7倍,其开采是不断清耗静储量的疏干式开采,如不控制,含水层面临疏干的危险。

4、地下水资源浪费严重

城市远近郊区农业生产过程中水资源浪费问题最为突出,北方地区每年灌溉用水约1400亿立方米,占总用水量的80%左右。多数地区保持传统的灌溉方式,灌溉定额居高不下,华北还有许多地区毛灌溉定额维持在400—600立方米/亩.年,西北内陆盆地有的高达700—1000立方米/亩.年,大水漫灌,有效利用率平均只有30—40%。我国工业用水量的浪费也很大,大部分城市工业用水重复利用率平均在30—40%,远低于发达国家70%以上的水平。

5、地下水污染较为严重

随着经济的发展,农药、化肥、生活污水及工业“三废”的排放量日益增大,而这些污水大部分未经处理直接排入环境,构成了地下水的主要污染源。而过量开采造成地下水位的不断下降,客观上为废污水的加速入渗创造了有利条件。据不完全统计,目前我国发现水质污染的地区及城市已有136座,其中污染较为严重的有包头、沈阳、兰州、西安等城市。

四、过量开采引发严重的环境地质问题

由于地下水资源的过度开发与不合理利用,不仅加剧了供需矛盾,而且引发了一系列环境地质问题,主要有:

(1)地面沉降

地面沉降是由于超量集中开采地下水,造成地下水水位的大幅度下降,含水介质压密所至,在我国地面沉降比较严重的有北方的天津、沧州、西安、太原、南方有上海、阜阳市以及苏锡常地区。

(2)地面塌陷

地面塌陷主要发生在岩溶水分布地区,特别是城市地下水集中开采局部地段较为多见。地面塌陷问题在我国分布较广,但受岩溶水分布的控制,南方的发生率高于北方,在南方地面塌陷问题比较严重的地区有水城、遵义、咸宁、黄石、湘潭等地,北方有临沂、泰安、枣庄等。

(3)海水入侵

海水入侵主要发生在我国沿海城市地区,主要是由于大量开采地下水以后,引起海入回灌,问题比较严重的地区主要有辽宁的大连市、河北的秦始岛市,山东的青岛市、福建的厦门市以及广西的北海等。

此外,由于不合理开发利用地下水造成的环境地质问题还有地裂缝、矿区地质灾害等。

自中国地质环境监测院网

H. 地下水资源(量)的分类

在对地下水资源进行定量评价时,需要给出不同类型的资源数量。地下水资源可以分为补给资源、储存资源和开采资源。补给资源和储存资源是地下水系统天然存在的,属于天然资源。补给资源是一个地下水系统在一定时期(通常为一年)内获得的补给量,在天然条件下在多年时间内每年的补给量与每年的排泄量接近相等。地下水的补给资源也可以看成是通过地下水系统的补给和排泄过程体现出来的径流量,反映了含水系统每年可更新的水量,具有流量单位(m3/a)。地下水的储存资源是一个地下水系统内长期积累和保存的水量,取决于地下水系统的分布空间和储水、导水能力,是在含水层空隙介质中储存的水量,具有体积单位(m3)。补给资源使地下水系统具有可恢复性和可更新性,储存资源使一般的地下水系统具有一定的可调节性。值得注意的是,地下水储存资源的调节作用是依赖于其补给资源的存在而起作用的,如果一个地下水系统没有补给资源(例如深层地下(卤)水),则其储存资源也起不到调节作用(周训,2013)。

地下水的补给资源(即补给量或排泄量)已经成为地下水资源开发利用的主要依据。补给量主要由地下水侧向径流的流入量、降水入渗量、地表水渗漏量等构成。排泄量主要由潜水蒸发量、地表溢出量(溢出为地表水)和侧向径流的流出量等构成。至于是把补给量还是排泄量作为有效的补给资源,应根据具体的情况加以处理,不宜绝对化处理。在天然的零均衡状态下,补给量和排泄量是相等的,因此任何一个都可以作为补给资源,选择更易于准确评价的即可。补给资源在一定程度上代表了地下水可循环更新的水量,代表了人类对地下水资源的最大开采限度。也就是说,一个地下水系统的开采量一般不宜超过其补给量。

对于地下水的储存资源,即储存量,一般认为它具有调节意义。这种调节作用是指枯水季节可以动用一部分储存量以解需水之急,然后在丰水季节进行补充,达到总体上储存量不变的目的,俗称“以丰补歉”。地下水储存资源的调节作用大于地表水储存资源。地表水更新速率大,作为储存资源的河槽蓄水量相对作为补给资源的河川径流量而言,基本可以忽略。地下水的循环更新速率小,储存空间大,含水层中储存的水量往往比每年实际更新的水量大,使得储存资源的重要性远大于地表水资源。地下水储存资源的重要性,还在于人类开发利用地下水不可避免的会改变其储存量。式(5.21)表明,即使开采条件下地下水系统又达到了补给量与排泄量相等的平衡状态,新旧两种平衡状态的储存量也很可能不同,多数情况下储存量是减少的。在许多地区,人类所开采的地下水有很大部分是来自于储存量的消耗,这些已经被利用的储存资源不能忽视,应在丰水年份予以补偿。

地下水的补给资源或储存资源不等于人类可以完全开发利用的地下水资源。人类对地下水的开采增加了地下水的一种排泄途径,将引起地下水系统的一系列响应。如果开采强度等于地下水的天然排泄量,意味着地下水的其他排泄方式将全部中断,这可能产生非常严重的后果。如果地下水的储存量不断被消耗,那么经过一段时间之后含水层将面临枯竭的命运。为避免引发不良的生态和地质环境后果,人类只能开发地下水资源的一部分。如果一个地下水系统存在激发补给,意味着这个地下水系统的开采量可以增加,其增加的数值不超过激发补给量,同时也意味着相邻地下水系统补给量的减少,需要统筹兼顾相邻地下水系统的开采。如果只是在一个地下水系统内部的局部地段存在激发补给,则意味着整个地下水系统的补给量并没有增加,地下水的开采量不应超过这个地下水系统的总补给量。

地下水的开采资源是指地下水系统中可以开采的水量。开采资源并不是一个地下水系统独立存在的,而是由补给资源和(或)储存资源转化而来的(周训,2013)。地下水开采资源中目前可以被人类利用的部分称为允许开采资源(或可采资源、可开采量,简称可采量)。《地下水资源分类分级标准》(GB15218—1994)把地下水资源分为能利用的资源和尚难利用的资源,其中能利用的资源就是允许开采资源,定义为“具有现实经济意义的地下水资源。即通过技术经济合理的取水构筑物,在整个开采期内出水量不会减少、动水位不超过设计要求、水质和水温变化在允许范围内、不影响已建水源地正常开采、不发生危害性的环境地质问题并符合现行法规规定的前提下,从水文地质单元或水源地范围内能够取得的地下水资源。”《水资源评价导则》(SL/T238—1999)中也规定:地下水可开采量是指不发生因开采地下水而造成水位持续下降、水质恶化、海水入侵、地面沉降等水环境问题和不对生态环境造成不良影响的情况下,允许从含水层中取出的最大水量。