■周密林
(廣東省有色金屬地質局水文地質隊廣東廣州510800)
芻議地下水利用與保護技術
■周密林
(廣東省有色金屬地質局水文地質隊廣東廣州510800)
由于居民生活用水量,工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量的持續(xù)增長,對地下水的利用率不足等等造成過量開采地下水的現(xiàn)象已經(jīng)十分的嚴峻了,為挽救地下水過采的局面,本文從淺層地下水功能區(qū)、深沉承壓水與淺層水、功能區(qū)保護指標、重復水量、保護措施等些方面探討地下水的利用與保護。
地下水利用水質水量保護
近些年來,中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市與農(nóng)村的生活與生產(chǎn)用水主要都是來源于地下水,那么對于每天這么多人合計的用水量如果合計成數(shù)字的話無疑是一個龐大的數(shù)字,更多由于水資源的分布不均勻導致當下地下水的開采出現(xiàn)了嚴重的問題,長期過量的開采地下水,直接導致地下水位下降,甚至致使地下水環(huán)境惡化。合理開發(fā)、利用地下水資源將可以有效解決人們飲水困難和飲水安全問題。地下水的合理利用對有效提高農(nóng)村群眾的生活水平和改善農(nóng)村的衛(wèi)生條件都有著顯著地效果,為群眾脫貧致富奔小康創(chuàng)造良好條件,并為長久的地下水開采發(fā)展奠定堅實的基礎。
一般按照地下水的三大功能類型,將地下水分布區(qū)劃分成四類一級功能區(qū)。開發(fā)利用區(qū)、生態(tài)環(huán)境保護區(qū)、地質災害防治區(qū)、保留區(qū)等四大區(qū)域。下面將逐一對這四大功能區(qū)。一,開發(fā)利用區(qū),該區(qū)域的地下水系統(tǒng)只要是為了誰會經(jīng)濟供水提供服務的,一般在正常的開采情況下,可以保證地下水系統(tǒng)不會出現(xiàn)地質環(huán)境安全問題和生態(tài)環(huán)境問題。二,生態(tài)環(huán)境保護區(qū),即指地表水受污染或補給減少使得該區(qū)域的地下水系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變,給生態(tài)環(huán)境服務功能造成損害,致使該水功能區(qū)的生態(tài)功能喪失的區(qū)域。三,地質災害防治區(qū),由于地表水的不合理利用和地下水過分的開采,導致地下水系統(tǒng)出現(xiàn)地質災害的區(qū)域。四,保留區(qū),該區(qū)域主要指地下水沒有被大規(guī)模的開發(fā)利用,未來規(guī)劃期內(nèi)也不會出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題和地質災害的地區(qū);甚至是為了應付將來可能出現(xiàn)的極端情況作為應急預案儲備而保留的戰(zhàn)略儲備資源的地區(qū)。
淺層地下水一般指潛水,是指地表以下,第一個穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的地下水。潛水的自由水面稱潛水面,潛水面相對于基準的高程稱潛水位,地面至潛水面間的之間的距離稱之為潛水埋藏深度。潛水層以上沒有連續(xù)的隔水層,潛水面可自由升降,不承壓或僅局部承壓,同時可直接得到降水和地表水通過包氣帶的下滲補給。潛水是人們?nèi)粘5墓┧乃粗?,一般埋藏較淺,分布區(qū)域廣泛,所需開采力度小。但易受污染,應注意保護。而深層承壓水,指的就是充滿兩個隔水層之間的含水層中的地下水。承壓水由于頂部有隔水層,它的補給區(qū)小于分布區(qū),動態(tài)變化不大,不容易受污染。它承受靜水壓力,在適宜的地形條件下,當鉆孔打到含水層時,水便噴出地表,形成自噴水流,故又稱自流水。承壓水與淺層水的分布圖如(圖1)。
圖1 承壓水與淺層水水層分布
4.1 開采量、水質、水位
地下水功能區(qū)的保護指標主要包括地下水水質、地下水開采量和地下水水位三方面。一,水質保護目標,要根據(jù)主導功能的水質要求,嚴格保護和合理開發(fā)地下水資源,防止和控制地下水污染;二,開采量保護目標,主要根據(jù)地下水開采量可開采量和可開采地區(qū)地下水補給條件確定,實現(xiàn)區(qū)域地下水的采補平衡;三,地下水水位保護目標,主要根據(jù)地下水功能區(qū)生態(tài)與環(huán)境保護目標的要求,合理確定。
4.2 水質保護目標
依據(jù)我國地下水水質現(xiàn)狀、根據(jù)農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水所需用水水質最高要求,現(xiàn)在一般將地下水質量劃分為以下五類。Ⅰ類、主要反映地下水化學組分的天然低背景含量。適用于各種用途。Ⅱ類、主要反映地下水化學組分的天然背景含量。適用于各種用途。Ⅲ類、以人體健康基準值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。Ⅳ類、以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外,適當處理后可作生活飲用水。Ⅴ、類不宜飲用,其他用水可根據(jù)使用目的選用。因此,水質保護該參照以上的五個方面質量的標準,確保具有生活供水功能的區(qū)域,水質目標不低于《地下水質量標準》(GB/T14848-93)Ⅲ類;現(xiàn)狀水質優(yōu)于Ⅲ類時,以現(xiàn)狀水質作為控制目標;工業(yè)供水功能的區(qū)域,水質標準不低于IV類;現(xiàn)狀水質優(yōu)于IV類水時,以現(xiàn)狀水質為控制目標。來實現(xiàn)地下水的水質保護目標
4.3 開采量控制目標
一般地下水的開采量除了要考慮補給情況像該地還要考慮年均開采量,要實時確保年均開采量不大于可開采量,維持地下水的可持續(xù)開采發(fā)展。
5.1 地下水分類與開采
一般而言,地下水的劃分是多樣的。按賦存形式和物理性質劃分有以下幾類:結合水、毛細管水、重力水;按含水層埋藏深度劃分四類:淺層水、中層水、深層水、超深層水水;按埋藏條件和水力特征劃分有三類:上層滯水、潛水、承壓水?;按地下水礦水度劃分兩類:淡水、咸水;按地下水的出露溫度劃分有五類:冷水、溫水、熱水(高溫熱水)、過熱水(超高溫熱水);按含水介質特征劃分有五類:松散巖類孔隙水?、碎屑巖類裂隙孔洞水?、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水(巖溶水)、火山巖裂隙孔洞水、基巖裂隙水?;采用抽水設備取用地下水我們將稱之為地下水開采,一般在地下水的開采過程中,水資源開發(fā)程度越高,地下水與地表水的利用交換就越激烈,就可以增加重復的用水量。
5.2 提高水資源耗損率與污水重復利用水量
從整體的角度來審視這個問題,地下水與地表水是不可分割的影響整體,在大家過度關注地下水的開采的同時,往往忽視已有可利用的地表水。地表水由經(jīng)年累月自然的降水累積而成,并且自然地流失到海洋或者是經(jīng)由蒸發(fā)消逝,或者滲流至地下,豐富的地表水也是人們可以直接使用的生產(chǎn)用水。為了實現(xiàn)此類水資源的充分、合理的利用,提高水資源耗水率,可以從多方面入手。比如:一,調蓄地表徑流,利用含水層的蓄水功能,蓄存豐水時期的多余地表水量,供枯水時期使用;二,調控地下水位,大型水庫和灌區(qū)的興建,為了減少存水量而放光濕地的水分,人類的開墾活動以及興建溝渠則增加逕流的水量與強度,這樣不僅提高了水資源的利用率而且還增加了對地下水的補給,引起地下水位升高。
6.1 地下水環(huán)境保護措施
物極必反這是大自然萬物生存的定律,地下水雖然蘊藏豐富,但是過度、過量的開采將給人類帶來一定的不良后果,為防止只要是地下水就開采的觀念是極端錯誤的,在地下水的開采和利用過程中保護其不受破壞,本人列舉了如下的保護措施意見。地下水開采建設方面要嚴格做好管理工作。要嚴格按照國家產(chǎn)業(yè)政策和設計規(guī)范要求,堅決杜絕跑、滴、冒、漏,配套建設防滲工程,在防滲方面要完全落實保護措施,比如:固體廢棄物臨時堆棄地進行防水防滲、采用先進防滲膜應用于污水池防滲等等有效措施,就可以防止廢液進入土壤和地下水。
6.2 地下水開采管理保護措施
為了滿足社會經(jīng)濟迅速發(fā)展的需求,亂打井現(xiàn)象比較突出,過度開采地下水資源的情況時有發(fā)生。大量超采地下水,將導致地下水位持續(xù)下降,特別是深層水的大量開采將致使水源破壞,地質結構惡化,使本已緊張的水資源更加短缺。為了切實加強地下水的保護,開發(fā)區(qū)應加快區(qū)域供水管網(wǎng)的普及,盡快完全實現(xiàn)區(qū)域生產(chǎn)、生活集中供水。如具體項目確實需要取用地下水,根據(jù)《城市地下水開發(fā)利用保護管理規(guī)定》的第十一條:新建、擴建的建設項目需要取用城市地下水的,建設單位在報送建設項目計劃的任務前,取水許可預申請必須經(jīng)城市建設行政主管部門審核同意并簽署意見后方可向水行政主管部門提出。開發(fā)區(qū)應建立健全地下水開采監(jiān)管管理機制,完善地下水動態(tài)監(jiān)測、預報系統(tǒng),做到依法開采、統(tǒng)一管理、合理配置、采補平衡,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。特別是城市自來水輻射到的區(qū)域,應嚴格禁止私挖機井,超采、偷采地下水。
現(xiàn)如今,水資源的供需矛盾逐漸明顯,為解決日益尖銳的這類問題,可以從以下兩方面著手。一,同時在我們的日常生活中,要提高農(nóng)村工業(yè)用水、生活用水的凈化處理技術,把城市生活用水經(jīng)過處理廠集體處理后再重復利用。在農(nóng)村可以鼓勵農(nóng)業(yè)戶主引用切實可行的水利灌溉設施,實行節(jié)水灌溉,走可持續(xù)發(fā)展之路。二,必須加強地下水開發(fā)利用的監(jiān)督管理。對于不合理開發(fā)利用和超量開采地下水以及由此引起的環(huán)境地質問題,各級主管部門要及時向當?shù)厝嗣裾畧蟾娌⑻岢鎏幚硪庖?。此外,還要進一步加強地下水情的監(jiān)測預報工作。
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P641.4+3[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-381-1