1地下水超采的危害

　　1.1地下水超采造成地面沉降

　　由于連年超采地下水,水位持續下降,易造成地面沉降。超采范圍之內的巖土層地下水釋放,土層被壓密,厚度降低,引起其上部巖土體沉降,上覆土層因自重和疏水向下移動(dòng)、彎曲變形,一直發(fā)展到地表,引起地面變形,使建筑物傾斜、墻體開(kāi)裂,造成巨大經(jīng)濟損失。與巖土工程中的降水開(kāi)挖相比,超采地下水造成的地面沉降影響范圍非常大,據資料顯示,美國長(cháng)灘市1961年累計沉降量達9 m,休斯頓市1978年的沉降影響范圍達到12 000 km2。需要說(shuō)明的是地面沉降的原因包括自然原因和人為原因,超采地下水并非引起地面沉降的唯一原因,但是這種因抽取地下水而形成的地面沉降,是地面沉降現象中發(fā)育最普遍、危害性最嚴重的一類(lèi)。國土資源部南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所主持的《長(cháng)三角地區地下水資源與地質(zhì)災害調查評價(jià)》顯示,由于過(guò)量開(kāi)采地下水形成“地面沉降”,對上海市造成了2 900億元的損失,長(cháng)三角地區經(jīng)濟損失近3 150億元。

　　1.2造成局部地區水資源衰減并伴隨地下水污染

　　水源地超量開(kāi)采造成水資源衰減主要是井位布局不合理,供水井集中,以及超量開(kāi)采,導致水源地地下水水位降深過(guò)大,形成地下水漏斗并逐年擴展。水資源衰減影響生產(chǎn)用水,造成的經(jīng)濟損失難以估量。地下水超采造成的地下水污染主要有兩個(gè)方面的原因:第一,由于過(guò)量開(kāi)采地下水導致巖溶塌陷,破壞上覆第四系隔水層,地表污水及劣質(zhì)潛水通過(guò)塌陷段滲入;第二,由于過(guò)量開(kāi)采地下水,造成水位降低,水量減少,同時(shí)水在地下凈化時(shí)間變短,此外,水位降低和地下水漏斗的擴展則增加了地下水接受補給的范圍以至于超出水源地保護區范圍,實(shí)際就是擴大了受污染面積。這些原因都會(huì )造成水質(zhì)變化。

　　對于農田,灌區內地下水鹽堿不能向外排除,但同時(shí)增加了地下水補給區范圍,周邊沙漠等含堿地下水地區還要向灌區補給,含堿地下水不斷下滲到深層,易造成土壤鹽堿化。

　　1.3對于沿海地區,造成海水入侵,地下淡水鹽堿化

　　一般情況下,陸地含水層的淡水水位比海水水位高,但經(jīng)過(guò)長(cháng)期大量抽取陸地淡含水層,會(huì )使其地下淡水水位低于海水水位,導致海水通過(guò)透水層(弱透水層)滲入陸地淡含水層中,這種現象稱(chēng)為海水入侵。它使地下淡水鹽堿化,從而破壞地下水資源。

　　2防治地下水超采的方法

　　2.1在政策和法規上

　　行政管理方面,建立統一的地下水資源管理機構,實(shí)行規劃開(kāi)發(fā),統一合理調度,如在市區內逐步停止自采井,統一調度使用城市供水;培養一批地下水資源監測、科研隊伍,加強對事故處理的能力,同時(shí)為科學(xué)管理提供依據,建立完備的應急預案、水質(zhì)監測、預警監控體系和嚴格的監管制度。在資金支持上,完善投入補償機制。要加大對飲用水水源保護區的投入,研究制定優(yōu)惠政策,多方籌集資金,用于飲用水水源地環(huán)境保護工作。法制管理方面,認真貫徹國家有關(guān)地下水資源管理的方針、政策及法規,制定符合地方實(shí)際情況的地下水管理條例,加強地下水資源環(huán)境保護與節約用水的宣傳教育。

　　2.2在地下水開(kāi)采管理上

　　2.2.1分區控制開(kāi)采地下水

　　根據地下水超采造成危害的程度的預測評估,并考慮地下水資源的恢復、補給能力,將地下水開(kāi)采管理劃分為禁采區、限采區和控采區或不同的保護區,進(jìn)行分區開(kāi)采。深層地下水和淺層嚴重超采區實(shí)行禁采政策,如市區內、長(cháng)期農業(yè)灌溉的嚴重超采區;淺層地下水一般超采區、已引發(fā)地質(zhì)災害地區和受污染地區,并具有一定的補給及恢復能力的地區實(shí)行限采政策;輕微超采區實(shí)行控制開(kāi)采,實(shí)現采補平衡。并通過(guò)適當調整不同地區的水資源費來(lái)協(xié)助施行分區管理的政策。

　　2.2.2加強地下水信息監控管理

　　進(jìn)一步完善地下水動(dòng)態(tài)監測網(wǎng)絡(luò )和地面沉降的檢測,改進(jìn)監測手段,如采用GPS技術(shù),實(shí)現CPS監測與分層監測標組監測自動(dòng)化,提高監測成果的時(shí)效性和服務(wù)水平。從而及時(shí)掌握地下水開(kāi)采與地面沉降動(dòng)態(tài)情況,適時(shí)調整地下水開(kāi)采計劃,實(shí)現地下水資源的動(dòng)態(tài)管理,所得數據對科研工作也具有重要意義。

　　2.2.3充分利用雨水資源、加強水循環(huán)利用等方法,減少對地下水的開(kāi)采

　　充分利用雨水灌溉,開(kāi)展人工增雨作業(yè),增設人工增雨作業(yè)點(diǎn),灌溉季節增加有效降雨,工業(yè)生產(chǎn)和民用中盡量多的利用中水,據有關(guān)資料統計,城市供水的80%轉化為污水,經(jīng)收集處理后,其中70%的再生水可以再次循環(huán)使用。合理利用中水、雨水,減少地下水的開(kāi)采量,以恢復和養蓄地下水,改善水文地質(zhì)環(huán)境。

　　此外,還可以加強生態(tài)治理、加強地下水污染治理,通過(guò)攔蓄工程、濕地工程等,提升水體自我降解和生物降解能力。

　　2.3在地下水超采造成的各種地質(zhì)問(wèn)題防治方法研究上

　　2.3.1加強對大范圍地面沉降的研究

　　在第七屆國際地面沉降學(xué)術(shù)研討會(huì )(2005)上,國土資源部副部長(cháng)貟小蘇講話(huà):“各個(gè)地區都根據自身實(shí)際,開(kāi)展了深入和系統的地面沉降防治工作,并逐步形成和推進(jìn)了區域聯(lián)動(dòng)。其中以上海、江蘇、浙江為主體的長(cháng)江三角洲地區;以北京、天津、河北等地為主的華北平原地區;以西安、太原為代表的構造盆地地區,其地面沉降監測、防治與研究都取得顯著(zhù)的成效”。在測量學(xué)上應加強對城市大范圍進(jìn)行地表沉降測量的研究,結合水文數據,對地下水超采形成地面沉降的研究工作具有重大意義。

　　2.3.2對于地下水超采的治理辦法可以采用回灌方法,恢復養蓄地下水

　　因地制宜開(kāi)展地下水人工回灌。人工回灌是防治地面沉降的有效手段之一,且方法簡(jiǎn)單,并能起到蓄水儲能的綜合效果,但需水量大。應積極創(chuàng )造條件,在保證水質(zhì)的前提下,進(jìn)行回灌。各含水層組之間水力聯(lián)系較好的地區,具有接受大氣降雨入滲與河水補給的特點(diǎn),建設引雨回灌工程,利用雨洪資源滲漏回補地下水。

　　2.3.3沿海地區海水入侵的防治方法

　　采取的措施有:在供水井與海水之間打一排井,利用抽水造成水位低槽,或用注水方法形成水力屏障;在有利地質(zhì)條件下,也可修建地下防水堤,這些方法,均可起到防止海水入侵的效果。應加強對這些工程地質(zhì)方法在處理海水入侵中的研究。