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地下水管理控制地面沉降
作者:未知 来源:互联网 点击量: 发布时间:2012-1-3 23:02:04
  1.对地面沉降和地下水关系的认识

  1.1地下水的不合理开采是我国地面沉降的主要诱因

  地面沉降是指在一定的地表面积内由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失。近几十年来,人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降。地面沉降具有形成缓慢、持续时间长、影响范围大、防治难度大的特点。随着人类社会经济的发展和人口的增加,地面沉降问题越来越严重,沉降面积不断扩大,在人口密集的大中城市,地面沉降现象尤为严重。因此,地面沉降的发生固然有一定的自然地质原因,但它与人类活动密切相关,主要是人类的不当行为带来的后果。在我国,地下水的不合理开采是地面沉降的主要诱因。

  1.2地下水与地表水相互转化,有大量重复

  在《中国大百科全书》中,水资源被定义为“地球表层可供人类利用的水,包括水量(水质)、水域和水能资源,一般指每年可更新的水量”。《中华人民共和国水法》中规定,“本法所称水资源,包括地表水和地下水”。广义的水资源是指在地球的水循环中,可供生态环境和人类社会利用的淡水,它的补给来源是大气降水,它的赋存形式是地表水、地下水和土壤水。从这些定义和界定中可以看出,不能人为地将地表水与地下水相互转化的关系割裂开来,地下水与地表水的关系是十分紧密的。地下水资源与相应流域内的地表水资源之间存在着密切的水力联系并相互转化,地下水与地表水的开发利用相互影响、不可割裂,这是水资源的自然属性所决定的。根据当前正在开展的全国水资源综合规划第一阶段成果,全国水资源总量为28405亿m3,其中地表水资源量为27328亿m3,约占水资源总量的96%,浅层地下水资源量8219亿m3,地下水资源量中与地表水资源量的不重复计算水量为1083亿m3,约占水资源总量的4%,大量的地下水资源与地表水是重复的。

  1.3地下水开采应以浅层为主

  地下水是赋存在地下岩石中的水。所有的岩石或多或少都含有地下水,但并不是所有岩石都是含水层。只有那些既含有一定量的水,又能让地下水流动的地层才叫含水层,否则就是隔水层。当然,这种划分只是相对的。按照地下水与含水层和隔水层的关系,地下水含水层可划分为“潜水含水层”和“承压含水层”。这两个引进的术语实在翻译得令人费解。不仅外行人听不懂,内行人也往往被搞糊涂。一般认为采用“开放含水层”与“封闭含水层”能更好地反映两种含水层的本质差别。

  如果含水层中的地下水没有充满整个含水层,情况就和河流、湖泊、水库等开放水体相似。当含水层中地下水体积增加或减少,地下水位就会上升或下降。这种含水层应当叫做“开放含水层”。开放含水层由于它的开放性,很容易直接从大气降水,或地表水体得到补给,因而其中的淡水资源比较容易得到再生,以保证可持续发展的需要。目前全世界开采的地下水,绝大部分来自开放含水层。

  如果含水层上面被隔水层所覆盖,而且地下水充满了含水层,就变得和封闭的自来水管道相似了。地下水位有升降变化时,含水层体积受上复隔水层的限制,不能象开放含水层那样自由变化。这种含水层应当叫做“封闭含水层”。深部含水层绝大多数属于封闭的承压含水层,由于极难得到大气降水的补给,所含的淡水资源属于不可再生资源。

  在这种情况下,水资源只定义到河流、湖泊以及积极参加水文循环的浅层地下水(或称在开放含水层中的地下水)。在水资源供需关系比较紧张的地区,往往对深层地下水(或称在封闭含水层中的地下水),也当作资源来利用。但封闭含水层中的地下水基本得不到通过全球水文循环中水量的补充更新,长期大量采用将引起一系列的如地面沉降等环境灾害。因此一般认为,大量长期开采这种深层地下水会导致地下水位迅速下降和地面沉降,因此仅适于作为应急性临时水源,不属于可大量长期持续利用的水资源。

  2.我国地下水超采问题

  水资源的开发首先从地表水开始。我国为了解决当时“南粮北运”的窘困状况,自七十年代后期开始在华北平原大规模开发地下水,在保障我国粮食安全和城乡供水安全方面取得了巨大的成绩,同时也缓解了长期以来因地下水位过高带来的盐碱化问题。从此,全国范围内地下水资源开发能力不断增强,开发利用量逐年增加。目前地下水利用量已占全国总用水量的30%以上,北方一些地区甚至达到了60~70%。

  近年来,随着经济社会的快速发展,我国水资源短缺和水环境恶化等问题越来越突出,地下水严重超采问题也日趋严重。至2000年,全国有24个省(自治区、直辖市)出

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