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目录
一．前言 1 二．我国地下水资源管理现状及存在问题分析 1
（一）我国地下水资源管理现状 1
（二）我国地下水资源管理存在问题分析 2 三．地下水资源开发中主要环境地质问题分析及对策
（一）地下水资源开发中主要环境地质问题分析 3
（二）几种环境地质问题的防御措施 4
（三）地下水资源开发中解决环境地质问题的对策 5 四．结语 5
一．前言
地下水是相对于地表水而言的,是处于地表以下的水,它和地表水一起构成了地球上的淡水资源,具有很高的生态价值和经济价值。地下水作为水资源的重要组成部分,在人类社会的发展过程中起着举足轻重的作用,是我国北方地区以及南方许多城市的主要供水水源,是保障生产、生活需要所不可缺少的重要资源,对经济社会的可持续发展起着十分重要的作用。但是,随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快,作为淡水资源组成之一的地下水资源发生了严重的危机,突出表现在地下水资源超量开采和污染加剧,同时人们对地下水资源认识的不足和开发利用的不当,导致了令人触目惊心的地下水资源浪费和污染现象,已经严重威胁到人们的正常生活和工农业的生产。由于城市地下水的严重污染与水资源的短缺密切相关,并且对我们的生活已经造成了巨大危害,我们必须予以高度重视,采取有效措施以促进地下水资源合理开发利用和保护。
二．我国地下水资源管理现状及存在问题分析
（一）我国地下水资源管理现状
1.我国在地下水资源管理方面取得了一定的成绩。
近年来,我国在加强地下水管理的立法等方面开展了许多工作,如修订颁布了《中华人民共和国水法》,制定和颁布了《取水许可制度实施办法》、《建设项目水资源论证管理办法》等法规。
2002年8月29日修订通过的《水法》中规定:从事水资源的开发、利用、节约、保护和防治水害等水事活动,应当遵守经批准的规划;因违反规划造成江河和 湖泊水域使用功能降低、地下水超采、地面沉降、水体污染的,应当承担治理责任。在地下水超采地区,县级以上地方人民政府应当采取措施,严格控制开采地下 水。在地下水严重超采地区,经省、自治区、直辖市人民政府批准,可以划定地下水禁止开采或者限制开采区。在沿海地区开采地下水,应当经过科学论证,并采取措施,防止地面沉降和海水人侵。《取水许可制度管理办法》规定:从地下含水层取水的用水户,除家庭生活用水等少量用水外,都需要向水行政主管部门申请取水许可,各用户地下水取水量之和不能超过区域地下水可开采总量,并应当符合井点总体布局和取水层位的要求。《建设项目水资源论证管理办法》规定:对于直接从江河、湖泊或地下取水并需申请取水许可证的新建、改建、扩建的建设项目,建设项目业主单位应当进行建设项目水资源论证,编制建设项目水资源论证报告书。2003年3月,水利部又印发了《关于加强地下水超采区水资源管理工作的意见》的通知,提出了加强地下水超采区水资源管理的思路、原则和治理的目标。2.我国地下水资源管理水平依然较低。
我国虽已颁发了许多水资源管理制度,但目前许多制度还不能有效地实施,不能真正实现合理开发利用水资源和对地表水、地下水的优化调度。(1)地下水资源污染严重。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。据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势,严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。(2)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1989年为36.06m,1999年已发展到为39.98m,并形成区域性水位下降。
(3)监控体系不完善与预警应急缺位。资料显示,由于管理、维护等方面的投入严重不足,目前,在几万个监测点中,能够正常运转的不足一半,国家级监测点仅有1422个,监测范围仅为国土面积的10.2%,与我国地下水资源开发利用的现状严重脱节。同时,各级部门监测能力与监测项目严重不足,无法为管理工作提供有效的支持.(4)法律法规的不完善。我国现行的有关法律法规规定了地下水资源的保护措施,但是,都不够系统和具体,不利于地下水资源的保护。主要表现在法律、法规体系很不完善,至今没有一部系统的地下水资源保护法规。
（二）我国地下水资源管理存在问题分析
1.我国地下水资源属国家所有，具体的使用权分配给各级用水户，由各级水行政部门管理，地下水资源产权不明确，收益不明确。如果对地下水资源没有有效的管理措施，按照“先来后到”法则开发利用，易造成地下水资源过量开采的后果。
在灌区，地表水资源与地下水资源分属于不同的部门管理，灌区只是有权经营地表水，以及代表国家经营所管辖范围内的供水设施，在水源管理处购买水后，按一定计划卖给农民。在灌区范围内，地下水资源由县级水行政部门管理，负责行政范围内的地下水资源的规划、管理与开发。地方政府在考虑地下水资源开发利用时很多时候必须根据当地经济与农业发展的需求来制定相关政策。比如某年某个地区出现大旱时，当地政府就会补贴农民打井抗旱。很多农民使用机井后，即使在地表水能满足灌溉需求的年份也不再愿意使用地表水进行灌溉。农民调整种植结构尤其是种植蔬菜等经济作物后，这些作物灌溉次数多，需要很高的保证率，大多数农民选择使用地下水进行灌溉。在很多地区，地下水资源所有权不明确，基本处于自由进入状态。
2.目前我国的地下水管理工作非常薄弱,没有能够实现对地下水的最优管理。
地下水的管理工作涉及开发、利用、节约、保护和配置等多个环节,水利、地质、煤炭、冶金等多个部门都拥有地下水的管理权。且其开发、利用的出发点各不相同,很难达成对地下水的最优管理目标。这其中,水利部门侧重于防汛、抗旱、灌溉及城乡居民生活用水;地质部门多关注深层地下水,深层地下水对地质构造有时会产生较大影响。而对于煤炭和冶金等部门,其在开采及作业的过程中也经常会与地下水发生联系。我们现在之所以发生一些生态环境的问题,主要就是缺乏对水资源的优化管理,当然地下水也在其中。再一点是,目前我国大量的地下水观测井的分布按行政区来设置,而水资源的管理是按流域来划分的,这也造成了管理上的不同步。要解决这一矛盾仍需要很长时间,需要我们去做大量的工作才行。另一方面,水利部门与地质部门之间也缺乏统一的协调管理,对地下水的管理各有侧重点。水利部门侧重浅层地下水研究,而地质部门则侧重深层地下水研究;水利部门重点从三水转换来研究管理地下水,地质部门则从地下水的赋存条件研究管理地下水。两者在管理理念上存在较大分歧。另一个比较严重的问题是近几年地下水的无度开采、超采现象严重,地下水水位下降较快,应提早控制。
实现水资源的高效利用,很重要的一点是加强水资源的统一管理。要建立以流域为单元的水资源统一管理体系,确保流域内各行业的用水,合理配置水资源,同时促进各行业的节约用水和水环境保护,避免由于流域内各部门之间经济实力的差异,造成抢占水资源,滥采地下水,导致水多浪费多,水少发展受制约,生态环境被破坏。在促进水资源统一管理方面,要利用行政、法律、经济手段,建立水资源统一管理体系,确保有限的水资源的可持续利用,保障区域经济社会的可持续发展和生态环境的保护和改善。
三．地下水资源开发中主要环境地质问题分析及对策
人类活动使某一范围地下水数量与能量发生明显变化时,地下水参与的水循环动态平衡,岩土水力学动态平衡与地下水流场动态平衡均遭受破坏,产生一系列链式连锁反应
（一）地下水资源开发中主要环境地质问题分析
1.过量补充地下水,地下水位上升造成土地盐渍化与沼泽化
50年代末期,华北平原曾实行所谓“以蓄为主”的方针,拦蓄降水与地表水,只灌不排,使地下水位抬升,蒸发加强,土壤累盐,造成土壤次生盐渍化,使大片耕地荒芜,粮食作物减产,严重影响当地居民的生活质量。在湿润的平原与盆地,由于人为原因造成地下水位过浅,会产生土壤次生沼泽化。过高的地下水位,使土壤处于嫌氧不透气环境,产生一系列生物化学作用,造成农作物减产。
过量补充地下水使地下水位上升,会使孔隙水压力升高,有效应力降低,岩土体强度也将随之降低,从而导致滑坡、水库诱发地震等。裂隙岩体中地下水位抬升,会推动岩体向临空面位移,触发岩崩。
2.过量开采地下水,地下水位大幅度下降酿成灾害
过量开采地下水使浅层地下水位大幅度下降后,会疏干原有的沼泽湿地,水生植物与水禽等随之消失,使原有的景观受到破坏。在干旱地区浅层地下水位大幅度下降,原有的绿洲会变成沙漠。过量开采松散沉积物中的深部地下水,地下水位大幅度下降,导致开采条件恶化,形成众多降落漏斗。目前我国已出现地下水下降漏斗180多处,总面积达19万km2,其中面积最大的可达数千平方公里,漏斗中心深达数十米。土层受到压缩,产生地面沉降。50多个城市不同程度的出现了地面沉降。美国加利福尼亚州圣华金流域最大沉降量为8.55m,我国上海为2.37m。
在岩溶地区,碳酸盐岩被不厚的第四系沉积物覆盖时,过量开采地下水,当岩溶水位下降到一定深度后,覆盖于强烈岩溶化岩层之上的松散沉积物会发生坍塌,即岩溶塌陷。塌陷以南方各矿区最严重,城市供水开采过量也会造成地面塌陷,如山东泰安、枣庄等水源地也出现地面塌陷。泰安已形成面积达40～50km2的地下水降落漏斗、塌陷30余处,累计面积达3500m2,造成房屋倒塌,农田被毁,铁路路基被破坏。地下水的迅速渗流会冲刷淘蚀松散沉积物而使之变形破坏。3.在沿海地区造成海水入侵和倒灌
在沿海地区或有地下咸水的地方开采地下水,水位下降至海平面以下,海水或咸水将入侵淡地下水,造成水源地水质咸化,饮用水源发生困难,减少可利用的地下水资源,生态和环境恶化。我国发生海水入侵的地区包括辽宁、河北、山东、广西、海南等省(自治区)。4.地下水污染
地下水污染特点是由地下水存储特征决定的:(1)局限性。污染物必须通过包气带或越流途径的渗透变化才能进入含水层;(2)隐蔽性。即使地下水遭到了较严重的污染,但它还是无色无味,从外表上难以识别,有毒有害的地下水,对人体的影响也只是慢性的长期效应;
(3)难以逆转性。地下水一旦遭到污染,就很难得到恢复,仅靠含水层本身自然净化,需要相当长的时间;(4)缓慢性。地表以下地层复杂,地下水流动极其缓慢,污染物质进入地下含水层及在其中运移的速度都很缓慢,若不进行专门监测,往往在发现时,地下水污染已达到相当严重的程度,其不良后果很难消除 5.矿井突水严重
我国煤炭资源丰富,但煤矿区水文地质条件异常复杂。因此在煤矿的建设和生产过程中,或多或少都会遇到地下水。大量地下水涌入矿井,会给建设和生产带来很多困难,通常使劳动条件恶化,采掘成本增加。如湖南煤炭坝矿区,顶板为长兴灰岩,底板为茅口灰岩,都是强含水层,开采中矿井涌水量很大,达8230m3/h,每采1t煤便要从井下排出120t水,仅排水费用一项便占原煤成本1/4以上。水害严重时还会发生突水淹井事故,造成生命财产的重大损失。
北方许多受奥灰水威胁的大水矿区,区域水资源紧张,供水严重不足。这些矿区一方面受奥灰水威胁,每天要排出大量矿井水,如焦作矿区矿井总排水量为619.01m3/min,其中95%为奥灰水,这些水大部分未加利用。由于矿井大量排水 使区域地下水位大幅度下降,工农业用水和生活用水更加紧张,有些地区出现了水源危机。
6.泉水干涸由于过量开采地下水，地下水位大幅度下降，使泉水枯竭
如太行山前的一亩泉、黑凤泉、鸡矩泉、红花泉、申泉等，济南的众多名泉，河西走廊、准噶尔盆地和吐鲁番盆地的天然地下水露头许多都已消失。
（二）几种环境地质问题的防御措施
1.地下水位下降的防御措施
对于地下水位下降,要充分利用沟渠、河道等一切可利用的水力设施,集蓄雨洪径流,增加地表水资源回补地下水,改善地下水环境。城市建立屋顶集蓄回灌系统,将雨水等引入渗井回灌地下水,适当增加地表的透水面积和绿化面积,在美化环境的同时,增大雨洪调蓄能力,增加回灌地下水量。2.地面沉降的防御措施
在限制地下水开采,优化用水格局的基础上,积极推广地下水人工回灌。人工补给是用于防止地面沉降最积极的措施,即选择适宜的地点和部位向被开采的含水层施行人工注水, 使含水层中孔隙液压保持初始平衡状态, 最大限度地减小因抽液而产生的有效应力增量.把地表水的蓄积和地下水回灌结合起来,建立地面及地下联合调节水库, 一方面可利用地面蓄水体有效补给地下含水层,扩大人工补给来源,另一方面可利用地层孔隙空间储存地表水,形成地下水库,增加地下水储存资源。另外,要强化城市工程施工管理,优化工程设计和施工工艺,减轻或消除工程施工的地面沉降效应。3.地下水污染的防御措施
对来自地表的污染源而言, 不同含水层都有不同的防止污染的能力,这就是所谓的“含水层防污性能”。对于地下水污染可进行区域防护和局部防护, 含水层的区域防护就是对含水层进行防污性能分区,编出研究区的防污性能分区图,并对每个防污性能区提出环境要求,供城市规划使用,利用城市规划来保护地下水水质。局部防护是指对地下水供水水源地的防护,其目的是保证良好的供水水质。为此,在水源地周围设立一定范围的防护带,在此带内不准进行与供水无关的活动,不准出现不相关的建筑物,并对会引起地下水污染的城市垃圾、工业垃圾及放
射性废物等进行控制。对于已经被污染的地下水,当污染状况查明后,为了使污染的地下水不扩散到未污染区, 可利用水力控制技术进行处理。4.海水入侵的防御措施
加强地下水管理,限制开采量,维持一定的淡水水位以保持咸淡水之间的均衡，或者增设抽水槽,在沿海岸线方向布置抽水井,定期抽出咸淡混合水排向海中,保证内陆淡水层不被咸化。
（三）地下水资源开发中解决环境地质问题的对策
1.严格立法控制开采,完善地下水管理体系
完善地方法规,实行谁污染谁治理,谁开发谁保护的原则。努力贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《水污染防治法》和《中华人民共和国水法》。所有关于地下水监测、研发、利用及保护的活动,都必须依法进行。凡因饮用水供应或生产过程中需开采地下水,必须事先向管理部门提供详细材料,包括地质资料、测量数据、生态风险评估报告、施工计划和补偿方案等。对水环境污染的治理工作要做一个长远的规划,有步骤、有重点地解决水环境问题。要通过多种途径,以多种形式不定期地进行以“环保”为主题的宣传教育活动,使公众树立一个对水资源尤其是地下水资源正确的认识观念。2.科学合理地开发利用地下水资源
增强全民环保意识,兴建地下水库,大力提倡节约用水新技术。对于重大的生产项目,一定要做前期水资源的论证评估,特别是对地下水资源的需求,应当把用水需求当成制约项目的重要因素。农业是全球耗水的“龙头老大”,消耗掉全世界水需求的约80%。农业又是“浪费大户”,它所消费的水中,有约60%会流失、蒸发。而全球有至少1/3的灌溉采用地下水,这些地下水往往是优质的淡水。可在田间地头设置蓄水池,农户根据耕地面积和作物需水情况确定蓄水量。蓄水少了不行,少了不够用;多了也不行,多了排不出去。同时提倡一水多用,以地表水或浅层地下水代替优质地下水用于农业用水方法。3.建立地下水水质监测网,加强水质监测系统
积极开展地下水水质监测工作,建立健全水质监测站网,定期监测地下水水质。定点监测与大范围内水质普查相结合,特别对重点污染地区进行重点监测,系统掌握区域地表水、地下水水质的污染发展变化及动态特征。4.地下水污染的治理措施
要切实贯彻执行“预防为主,防治结合”的方针。为了避免地下水遭受污染,首先要控制污染源,力求污染物质经处理后再行排放。要建立污水处理厂,用物理、化学和生物方法对工业废水进行处理,达标后再排放到自然界中,这样能把对地下水资源的消极影响降到最低。其次,再根据岩性以及地下水流动系统分析污染条件,尽量将可能发生污染的工矿企业安置在不易污染地下水的部位。
对已经污染的地下水,根据其污染的主要原因、污染途径等采取适当防护措施。采用“被动收集法”,就是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道,在沟内布置收集系统,将水面漂浮的污染物收集起来,或将所有受污染地下水收集起来另行处理,把经过处理后的污水注回蓄水层。通过土壤和沙层净化、过滤的水,接近淡水的质量,可以用来灌溉农作物。
四．结语
随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快,人们生活水平的提高,对
地下水资源的要求也越来越高,不仅是数量上的增加,对水质也有更高的要求。提高维护人类的生存环境和生态环境系统的基础资源,是全球人类的要求。为此,加强对水资源保护,防止环境污染、合理的利用地下水和改善环境质量长期有效的利用水资源是一项重要的工作。对地下水环境精心管理和保护,加强监控、科学预测其发展趋势和及时评价其质量,是合理开发利用水资源的重要管理内容,也是当前地下水管理的迫切任务。水是生命之源,我们每一个人都应该从自身作起,从点滴作起,节约用水,保护水资源。在水利部党组的正确领导下,坚持科学发展观,坚定不移的走可持续发展水利之路,努力实现我国的人水和谐发展。最后，我要感谢王艳霞老师在课堂上的的理论讲解与应用举例，让我在学习了解地下水应用方面的理论与方法的同时，还拓宽了视野，扩大了知识面，这给我以后的工作学习带来了很大的帮助。
参考文献
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