簡述地下水開發(fā)利用和保護

王 民 劉小鵬 梁政通 / 河南省安陽市計劃節(jié)約辦公室

簡述地下水開發(fā)利用和保護

王 民 劉小鵬 梁政通 / 河南省安陽市計劃節(jié)約辦公室

本文介紹了地下水的概念、分類，簡述了地下水開發(fā)、保護、利用

地下水；開發(fā)；保護；利用

一、地下水的概念

地下水是地殼中一個極其重要的天然資源，也是巖土三相組成部分中的一個重要部分，巖石、土層的空隙即是地下水的儲存場所，又是地下水的滲透通道，空隙的多少、大小極其分布規(guī)律，決定著地下水分布與滲透的特點。

我們把存于地殼表面以下巖土空隙（如巖石裂隙、溶穴、土孔隙等）中的水稱為地下水。地下水有氣態(tài)、液體和固態(tài)三種形式。根據(jù)巖土中水的物理力學(xué)性質(zhì)可將地下水分為：氣態(tài)水、結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水、固態(tài)水以及結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水。其中重力水是一種很活躍的流動介質(zhì)，它對巖土的工程力學(xué)性質(zhì)影響很大。

當(dāng)巖石、土層的空隙完全被水飽和時，黏土顆粒之間除結(jié)合水以外的水都是重力水，它不受靜電引力的影響，而在重力作用下運動，可傳遞靜水壓力。重力水能產(chǎn)生浮托力，對巖土產(chǎn)生化學(xué)潛蝕，導(dǎo)致土的成分及結(jié)構(gòu)的破壞。

巖層、土層中含有各種狀態(tài)的地下水。我們把能夠給出并透過相當(dāng)數(shù)量重力水的巖層或土層，稱為含水層。構(gòu)成含水層的條件，一是巖土中要有空隙存在，并充滿足夠數(shù)量的重力水，二是這些重力水能夠在巖土空隙中自由運動。隔水層是指那些不能給出并透過水的巖層、土層，或者這些巖土層給出與透過水的數(shù)量是微不足道的。

二、地下水的分類

巖石中的空隙是地下水儲存場所和運動通道。空隙的多少、大小、形狀、連通情況和分布規(guī)律，對地下水的分布和運動具有重要影響。巖石中空隙可分為三類：松散巖層中的空隙，堅硬巖石中的裂隙和可溶巖石中的溶穴。賦存于不同巖層中的地下水，由于其介質(zhì)特征不同，具有不同的分布和運動特點。因此按巖層的空隙類型區(qū)分為三種類型的地下水：孔隙水、裂隙水和巖溶水。

地表以下一定深度上，巖石中的空隙被重力水所充滿，形成地下水面。地下水面以上部分稱為包氣帶；地下水面以下部分稱為飽水帶。包氣帶自上而下可分為土壤水帶、中間帶和毛細(xì)水帶。飽水帶巖石空隙全為液態(tài)水所充滿。飽水帶中的水體是連續(xù)分布的能夠傳遞靜水壓力，水頭差的作用下，這是因為它們的定義具有相對性，含水層、隔水層與若透水層的定義取決于運用它們時的具體條件義。

根據(jù)埋藏條件與含水介質(zhì)類型的不同，可對地下水進行分類。地下水埋藏條件是指含水層在地質(zhì)剖面中所處的部位及受隔水層（弱透水層）限制的情況。據(jù)此可將地下水劃分為包氣帶水、潛水及承壓水。按含水介質(zhì)（空隙）類型，可將地下水分為空隙水、裂隙水和巖溶水。（見表1）

表1　地下水分類表

潛水：是飽水帶中的第一個具有自由表面的含水層中的地下水。潛水沒有隔水頂板或只有局部隔水頂板。潛水面為自由面，不承受大氣壓以外的任何附加壓強。從潛水面到地面的距離為潛水埋藏深度。潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層的厚度。

承壓水：是指充滿于兩個穩(wěn)定的隔水層（弱水層）之間的含水層中的地下水。含水層上部的隔水層（弱水層）稱為隔水頂板，下部的隔水層（弱透水層）稱為承壓隔水底板。隔水頂板與隔水底板之間的距離為承壓含水層的厚度。

上層滯水：當(dāng)包氣帶存在局部隔水層（弱透水層）時，局部隔水層（弱透水層）上會積聚具有自由水面的重力水，便是上層滯水。上層滯水分布最接近地表，接受大氣降水的補給，通過蒸發(fā)或向隔水底板（弱透水層底板）的邊線排泄。雨季獲得補充，積存一定水量。旱季水量逐漸耗失。

三、地下水開發(fā)利用

地下水儲量取決于水文地質(zhì)條件，而地下水的開發(fā)利用用依賴于地下水儲量參數(shù)的變化因素。地下水絕非取之不盡用之不竭的。現(xiàn)實說明，由于人為因素導(dǎo)致開采過量，往往破壞地下水生態(tài)平衡條件，后果堪慮。一般對地下水儲量的評價方法有均衡法、水力學(xué)法、水動力學(xué)法。評價的目的在于確定一定經(jīng)濟技術(shù)條件下，能充分合理地利用水資源，達(dá)到從含水層取出水量能得到天然補給的保證，保持地下水資源的平衡狀態(tài)。通常對地下水資源的評價皆從補給量、調(diào)節(jié)水量、儲存量和可開采量等幾方面來權(quán)衡。

地下水資源系指在一定的標(biāo)準(zhǔn)通常系指在開采動態(tài)下水質(zhì)符合用戶與生產(chǎn)的要求；同時在開采動態(tài)下，不破壞地下水資源的動態(tài)平衡；不致產(chǎn)生地下水位持續(xù)下降，單井出水量減少，甚至水源枯竭或水質(zhì)惡化等現(xiàn)象。

為到達(dá)地下水合理開采的目的，務(wù)需采取一定的管理措施，加強科學(xué)管理及相應(yīng)的社會保障。

1.制定地下水資源管理法是合理開發(fā)利用和保護地下水資源、控制地面沉降、防止地下水污染的根本法規(guī)。

2.健全地下水資源管理機構(gòu)。該機構(gòu)根據(jù)地下水資源法，對地下水資源實行統(tǒng)一規(guī)劃；負(fù)責(zé)地下水資源的開發(fā)、利用、分配和管理；制定開采與補給計劃，以達(dá)到地下水生態(tài)平衡的目的。

3.建立水文地質(zhì)模型及相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)，及時掌握地下水水文地質(zhì)參數(shù)的變化規(guī)律，力求達(dá)到充分合理地開采的程度，不致發(fā)生有害地地面沉降、水質(zhì)惡化等后果。

四、地下水保護

地下水資源保護要求一是防止含水層枯竭；二是控制水質(zhì)免受污染或不良后果。只有做到這兩個要求，才能合理開采地下水。具體措施如下：

1.禁止超量開采地下水。因過量開采地下水會導(dǎo)致地下水位急劇下降；造成地面沉降；地下水資源生態(tài)平衡失調(diào)；單井出水量減少；水質(zhì)惡化等后果。

2.嚴(yán)格實行采灌結(jié)合的原則，把好審批水資源開發(fā)利用和補給方案關(guān)，確保地下水資源生態(tài)平衡。

3.嚴(yán)格控制人工回灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以免直接污染地下水質(zhì)。

4.在開采多層地下水的時候，如果各含水層的水質(zhì)差異大，應(yīng)當(dāng)分層開采，對已受污染的潛水和承壓水，不得混合開采。對費井必須做好回填止封辦法，在濾水管部位用人造砂回填，不透水層采用粘土填實，達(dá)到與其他含水層不串通的目的。

5.確立取水構(gòu)筑物的防護地帶，在單井或井群的影響半徑范圍內(nèi)，對興建地下水工程設(shè)施或者進行地下勘探、采礦，深層曝氣工程等活動，應(yīng)當(dāng)采取防護性措施，防止地下水污染。

6.禁止利用滲井、廢井、滲坑、裂隙、溶洞等設(shè)施排入有毒害污染物的廢水或污水和其他廢棄物。

7.加強對水體及污染源的監(jiān)測和管理。根據(jù)我國水污染治理的政策應(yīng)該是以預(yù)防為主，在積極處理的同時，對水資源的合理利用進行統(tǒng)一規(guī)劃，且與綜合治理相結(jié)合，做到國家統(tǒng)一管理統(tǒng)籌安排，計劃供水、合理開采、實行采、補平衡，以防地下水資源枯竭和水質(zhì)污染。

王民，男，安陽市計劃節(jié)約用水辦公室，助理經(jīng)濟師。

劉小鵬，男，安陽市計劃節(jié)約用水辦公室，工程師。

梁政通，男，安陽市河道管理處，助理工程師。