地下水資源評(píng)價(jià)綜述

胡廣錄 張克海

(蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

1 地下水資源現(xiàn)狀

在氣候逐漸變暖和人類生產(chǎn)活動(dòng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，全球約2/3的地區(qū)面臨著水資源不足的問(wèn)題。而地下水作為一種可利用水資源，在人們生產(chǎn)生活中扮演的角色也越來(lái)越重要。如美國(guó)、巴基斯坦和印度等國(guó)家灌溉水的50%以上均來(lái)自地下水；歐共體各國(guó)的居民生活用水主要由地下水供給。由于氣候、地質(zhì)條件不同，地下水稟賦也不盡相同，但其水質(zhì)相對(duì)地表水較好，因此不斷地被人們開(kāi)采利用。如美國(guó)和日本等國(guó)家雖然地表水資源相對(duì)較豐富，但由于地下水資源水質(zhì)優(yōu)于地表水資源，兩國(guó)的地下水開(kāi)采量也達(dá)到全國(guó)總用水量的20%以上；法國(guó)總用水量的1/3來(lái)自于地下水；以色列的日常用水量中，大約有75%來(lái)自地下水。從全球平均角度分析，全球地下水資源的開(kāi)采量在20世紀(jì)80年代達(dá)到5500億m3/a，而到20世紀(jì)末期，這一數(shù)據(jù)高達(dá)7500億m3/a[1]。近年來(lái)，西亞和亞歐大陸西北區(qū)域灌溉井的數(shù)量以每年100萬(wàn)余眼的幅度增加，致使地下水的開(kāi)采量遠(yuǎn)大于補(bǔ)給量，且這種開(kāi)采與補(bǔ)給不平衡的區(qū)域面積在逐年增大；也門的高平原地區(qū)，地下水的開(kāi)采量超過(guò)了其地下水補(bǔ)給量的400%，造成了一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，且由于水資源短缺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)年經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上億美元。南亞地區(qū)的地下水資源問(wèn)題也很突出，如在印度南部山區(qū)，由于地下水的開(kāi)采，單井出水量逐漸減少，含水層逐漸變干，該區(qū)域農(nóng)業(yè)收成的近1/4受到了嚴(yán)重威脅，這已影響到該地區(qū)不斷增長(zhǎng)的人口對(duì)水資源的需求，進(jìn)而限制了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[2]。北美地區(qū)地下水的開(kāi)采強(qiáng)度也非常高，如墨西哥的地下含水層幾乎全部處于強(qiáng)過(guò)量開(kāi)采狀態(tài)，P.Castellazzi et al.[3]對(duì)當(dāng)?shù)匾粋€(gè)灌區(qū)進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，該灌區(qū)的地下水水位平均下降速度高達(dá)1.79～3.30m/a，致使當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)活動(dòng)的正常進(jìn)行受到了嚴(yán)重的沖擊。綜上，國(guó)外很多地區(qū)均存在著地下水開(kāi)采量和補(bǔ)給量極度不平衡的問(wèn)題，使得水資源匱乏問(wèn)題愈發(fā)突出，極大地制約著區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。

我國(guó)亦是水資源短缺的國(guó)家。綜合全國(guó)各地的情況，我國(guó)地下水供給量可達(dá)全國(guó)總用水量的10%～15%，特別是在2000年以后，隨著人口數(shù)量劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模快速擴(kuò)大，我國(guó)對(duì)地下水資源的開(kāi)采量達(dá)到了1091億m3/a。更為嚴(yán)峻的是，我國(guó)各地對(duì)地下水開(kāi)采利用量仍然在逐年遞增，致使我國(guó)多數(shù)城市對(duì)地下水的開(kāi)采量已經(jīng)接近或達(dá)到地下水資源承載力極限，甚至有些城市地下水的開(kāi)發(fā)已經(jīng)嚴(yán)重超出地下水資源的承載力。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，目前我國(guó)共有164片地下水超采區(qū)，總面積達(dá)18.13萬(wàn)km2，其中嚴(yán)重超采區(qū)面積7.70萬(wàn)km2。華北平原作為地下水支撐農(nóng)業(yè)高產(chǎn)的重要糧食產(chǎn)區(qū)之一，地下水長(zhǎng)期過(guò)量開(kāi)采，區(qū)域地下水位持續(xù)下降，形成了世界上最大的地下水降落漏斗，引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。劉敏等[4]研究認(rèn)為華北平原66.7%的地區(qū)為地下水超采區(qū)，其中57.2%的地市均位于超采未超載區(qū)，9.5%的地市位于超采超載區(qū)。石錦麗[5]對(duì)河北省邢臺(tái)市1964—2000年的水資源開(kāi)采利用量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)36年的發(fā)展，邢臺(tái)市區(qū)人口數(shù)量累計(jì)增加約42.7萬(wàn)，致使生活取用巖溶水量從200萬(wàn)m3/a上升到1500萬(wàn)m3/a，造成了邢臺(tái)百泉斷流的嚴(yán)重環(huán)境生態(tài)問(wèn)題。地下水超采不僅造成局部地下水位下降，改變了地下水的天然流場(chǎng)，進(jìn)而影響地下水資源的質(zhì)量，還會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境生態(tài)負(fù)效應(yīng)，如地面沉降、塌陷、裂縫、海水入侵、生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化等，這些現(xiàn)象在我國(guó)各地都有不同程度的發(fā)生，尤其北方部分地區(qū)更加嚴(yán)重。江蘇沿海地區(qū)1985—2016年間累積沉降量大于200mm的區(qū)域近1.4萬(wàn)km2，響水—灌河口的沉降中心連續(xù)3年沉降速率超過(guò)40mm/a，是江蘇省目前地面沉降最嚴(yán)重的地區(qū)。新疆博州平原區(qū)地下水超采引起地下水位持續(xù)下降、降落漏斗逐年擴(kuò)大、泉眼消失、濕地萎縮、艾比湖湖面減小、水質(zhì)變差等一系列環(huán)境問(wèn)題[6]。甘肅省河西走廊地區(qū)，水資源極度匱乏，地表水資源可利用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活的基本需水量要求，為了維持正常的生產(chǎn)活動(dòng)，當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源被大量攫取，致使有些地方出現(xiàn)了“綠洲變荒漠”的嚴(yán)重生態(tài)問(wèn)題，進(jìn)而加劇了土地荒漠化擴(kuò)展速度，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳钜矘?gòu)成了嚴(yán)重的威脅。與此同時(shí)，在我國(guó)某些地區(qū)由于工業(yè)“三廢”的不達(dá)標(biāo)排放，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、有機(jī)化肥使用量大幅度增加，也導(dǎo)致了地下水的污染程度日趨嚴(yán)重，呈現(xiàn)出由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農(nóng)村的擴(kuò)展態(tài)勢(shì)。另外，我國(guó)西北280萬(wàn)km2的干旱地區(qū)，大氣降雨稀少且蒸發(fā)量大，區(qū)域水資源的分布及利用極度不平衡，很多地方的水資源嚴(yán)重不足，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直受到水資源的嚴(yán)重制約，經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，群眾脫貧困難，對(duì)地下水資源的過(guò)度開(kāi)采利用所導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題也顯得尤為突出。因此，進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)對(duì)干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有更加重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 地下水資源評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)方法

地下水系統(tǒng)是一個(gè)包括地質(zhì)環(huán)境、地下水動(dòng)力學(xué)和地下水化學(xué)子集的綜合系統(tǒng)。由于各地的資源稟賦、地質(zhì)構(gòu)造、人口分布、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的差異，對(duì)區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)所采用的方法也各不相同，且在不斷地更新和發(fā)展。指標(biāo)體系法是一種常用的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)方法，美國(guó)、澳大利亞學(xué)者考慮天然指標(biāo)、政策及管理問(wèn)題建立的指標(biāo)體系模型(GRA-AHP模型)對(duì)有關(guān)地區(qū)地下水資源的可持續(xù)性功能進(jìn)行了評(píng)價(jià)[7-8]，評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定的針對(duì)性和時(shí)效性。熵權(quán)-密切值法是多目標(biāo)決策方案的一種優(yōu)選方法，其基本思想是找出盡可能接近“最優(yōu)點(diǎn)”而遠(yuǎn)離“最劣點(diǎn)”的決策點(diǎn)[9]，該方法已在國(guó)內(nèi)外水質(zhì)評(píng)價(jià)工作中得到廣泛應(yīng)用，取得了較為理想的結(jié)果。此外，水量均衡法、潛力指數(shù)法、長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)分析法、單因子評(píng)價(jià)法、綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)法、物元分析法、灰色理論法、模糊評(píng)價(jià)法等方法也被各國(guó)學(xué)者廣泛應(yīng)用到地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)中，各方法優(yōu)缺點(diǎn)并存，限于文章篇幅，不作一一評(píng)述。

20世紀(jì)90年代后期，隨著數(shù)學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)外學(xué)者開(kāi)始探索將數(shù)學(xué)原理與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方式用于地下水資源評(píng)價(jià)中，如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法及基于運(yùn)籌學(xué)原理的評(píng)價(jià)方法等。數(shù)值模擬的方法主要是關(guān)于隨機(jī)變量的隨機(jī)地下水管理模型和具有非線性約束的非線性實(shí)用性地下水管理模型的建模和求解技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)模型可以將地下水系統(tǒng)的數(shù)值模擬模型和優(yōu)化模型有機(jī)耦合，因此受到了眾多學(xué)者的青睞。M.Daniel et al.[10]運(yùn)用帶約束條件的微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃(DDP)成功地實(shí)現(xiàn)了多級(jí)水庫(kù)的優(yōu)化控制，進(jìn)而為地下水的評(píng)價(jià)工作提供了新的思路。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由人工神經(jīng)元經(jīng)廣泛的連接而形成的大規(guī)模自適應(yīng)非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，由于其具有良好的非線性映射功能和自學(xué)習(xí)功能等特點(diǎn)，為建立大型地下水系統(tǒng)非線性預(yù)測(cè)和管理模型提供了一條新途徑。如M.Saeedi et al.[11]提出的采用誤差反向傳播算法的BP(Back-Propagation Network)網(wǎng)絡(luò)模型已在地下水評(píng)價(jià)工作中得到了廣泛的應(yīng)用。另外，D.Machiwal et al.[12]采用的多元統(tǒng)計(jì)分析和基于GIS的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)建模技術(shù)，能更好地描述地下水質(zhì)量問(wèn)題；S.Javadi et al.[13]利用K-均值聚類分析法對(duì)含水層的脆弱性進(jìn)行了分類評(píng)價(jià)，并提出了相對(duì)應(yīng)的保護(hù)措施。

我國(guó)的地下水資源評(píng)價(jià)研究在20世紀(jì)80年代后逐漸得到國(guó)家和各科研單位的重視。國(guó)務(wù)院分別于1986年和2002年對(duì)全國(guó)地下水資源量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，在此期間我國(guó)主要運(yùn)用的是流域水量均衡法。流域水量均衡法是基于某一區(qū)域某一時(shí)間內(nèi)地下水的水平衡理論的評(píng)價(jià)方法，在評(píng)價(jià)過(guò)程中所需含水層參數(shù)較少，可結(jié)合試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。近年來(lái)，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，在地下水評(píng)價(jià)工作中結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)。數(shù)值模擬法可以利用實(shí)驗(yàn)參數(shù)(給水度、滲透系數(shù)、降水入滲補(bǔ)給系數(shù)等)對(duì)形狀復(fù)雜、邊界條件復(fù)雜的水文地質(zhì)單元進(jìn)行研究[14]。如劉誠(chéng)[6]在分析新疆博州平原區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，建立了博州平原區(qū)水文地質(zhì)概念模型和地下水流數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步利用地下水模型軟件Processing Modflow建立了平原區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬模型，并利用地下水位長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)資料對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了識(shí)別驗(yàn)證，使模型具有較好的模擬仿真度。此外，還可結(jié)合數(shù)值模型，摸擬動(dòng)態(tài)條件下各個(gè)計(jì)算單元的各種補(bǔ)給量和排泄量變化，故此方法目前在我國(guó)應(yīng)用廣泛，且取得了較為豐碩的成果。如謝新民等[15]根據(jù)華北地區(qū)地下水補(bǔ)給、排放規(guī)律，參考“四水”轉(zhuǎn)化原理，提出了二元耦合模型，有效改善了地下水資源的運(yùn)算過(guò)程，提高了模擬結(jié)果的精確度。在我國(guó)的地下水評(píng)價(jià)工作中，各學(xué)者還靈活運(yùn)用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SD模型、DRASTIC模型、GIS系統(tǒng)等技術(shù)[16-17]，且評(píng)價(jià)成果顯著。

2.2 評(píng)價(jià)內(nèi)容

地下水資源評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括水量和水質(zhì)兩個(gè)方面，其中水量評(píng)價(jià)即對(duì)地下水資源可開(kāi)采量進(jìn)行評(píng)估，對(duì)各種水資源量進(jìn)行計(jì)算，確定允許開(kāi)采量及用水保證率。而水質(zhì)評(píng)價(jià)則主要是對(duì)含水層的水資源污染狀況進(jìn)行考察，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的優(yōu)劣，最終研判地下水資源的實(shí)用性以及所要采取的保護(hù)對(duì)策。通過(guò)水質(zhì)和水量評(píng)價(jià)可對(duì)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采條件下引起的不良環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究和分析，并制定出科學(xué)有效的防治建議。

2.2.1 水量評(píng)價(jià)

地下水可開(kāi)采量的評(píng)價(jià)方法主要有實(shí)際開(kāi)采量調(diào)查法、可開(kāi)采系數(shù)法和多年調(diào)節(jié)計(jì)算法。地下水水量的評(píng)價(jià)核心目標(biāo)是對(duì)其允許開(kāi)采量進(jìn)行評(píng)估。因此對(duì)地下水水量評(píng)價(jià)時(shí)要堅(jiān)持以下兩個(gè)原則：?水量平衡原則，即在枯水季或枯水年可對(duì)地下儲(chǔ)存的水進(jìn)行一定程度的開(kāi)采利用，而在豐水季或豐水年再對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，但最基本的要求是對(duì)地下水的開(kāi)采量不能超過(guò)多年平均補(bǔ)給量；?可持續(xù)利用原則，即確保能夠長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定地開(kāi)采地下水資源，使得水資源開(kāi)發(fā)利用的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益科學(xué)化、合理化。李貴寶等[18]對(duì)韓國(guó)的地下水儲(chǔ)存量進(jìn)行了評(píng)估，計(jì)算結(jié)果表明韓國(guó)地下水資源量為132.6億m3，地下水含水層分為沖積層含水層和巖石含水層兩類。巖雪松[19]通過(guò)對(duì)日本的地下水資源進(jìn)行評(píng)估，認(rèn)為日本地下水可采量為138.0億m3/a。尹書樂(lè)等[20]的研究表明，2018年我國(guó)總用水量為6015.5億m3，其中地下水的供給量達(dá)到了13%，部分地方出現(xiàn)了嚴(yán)重的地下水超采現(xiàn)象。王小軍等[21]的研究表明，在1994—2010年共計(jì)17年中，我國(guó)北方平原地區(qū)的地下水儲(chǔ)存量除1994年和1998年外均呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，且17年中地下水儲(chǔ)存量累計(jì)減少600億m3。張生海等[22]利用水量均衡法在對(duì)山東省萊州市地下水資源在枯水年、多年平均及豐水年降水入滲補(bǔ)給量進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上，得出研究區(qū)地下水允許開(kāi)采量為3916萬(wàn)m3/a，除王河水文地質(zhì)區(qū)松散巖類孔隙水地下水資源開(kāi)采潛力較大外，其余區(qū)域地下水資源開(kāi)采潛力一般，應(yīng)有限制地開(kāi)采。有研究計(jì)算得出，甘肅省地下水天然補(bǔ)給資源量為132.79億m3/a，而可開(kāi)采量為53.89億m3/a，但實(shí)際開(kāi)采量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這一極限，出現(xiàn)了一系列如地面漏斗、地基沉降和河流斷流的嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[23]。我國(guó)干旱地區(qū)長(zhǎng)年缺水，導(dǎo)致人類的生存和生產(chǎn)活動(dòng)受到了嚴(yán)重的限制，因此對(duì)我國(guó)干旱地區(qū)的地下水資源量進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)是促進(jìn)干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。李愛(ài)軍[24]計(jì)算了河西走廊段疏勒河、黑河、石羊河三大流域上中下游地區(qū)面積約30萬(wàn)km2的地下水資源量，結(jié)果顯示河西走廊地下水資源總量為5.58億m3/a，其中疏勒河流域?yàn)?.61億m3/a，黑河流域?yàn)?.66億m3/a，石羊河流域?yàn)?.31億m3/a。魏曉妹等[25]對(duì)石羊河流域綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)地表水與地下水轉(zhuǎn)化影響研究表明，20世紀(jì)50—90年代，受流域氣候變暖、河道外引水量增加及渠系水利用系數(shù)提高的影響，流域平原區(qū)地下水補(bǔ)給量減少了45.7%，而隨開(kāi)采量的增加，武威盆地泉水溢出量削減了73.5%。因此，對(duì)我國(guó)北方干旱半干旱區(qū)的地下水量進(jìn)行全面地評(píng)估，已經(jīng)迫在眉睫。通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源量進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)并進(jìn)行地下水資源開(kāi)采利用程度的區(qū)域劃分，可為當(dāng)?shù)卣跋嚓P(guān)部門合理制定地下水資源管理制度提供理論依據(jù)。

2.2.2 水質(zhì)評(píng)價(jià)

隨著人類生活條件的不斷改善，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提升，有機(jī)化肥、農(nóng)藥的使用量大幅度增加，工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)廢品的排放量也大幅度增加，致使地表水資源和地下水資源的污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。甘肅省河西走廊疏勒河灌區(qū)地下水開(kāi)發(fā)利用以農(nóng)業(yè)用水為主，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用氮肥，氨氮指標(biāo)最大值超Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)0.7倍，是造成灌區(qū)地下水面源污染的主要因素[26]。制藥廢水在排放過(guò)程中污水管道發(fā)生滲漏所造成的地下水污染問(wèn)題一直備受關(guān)注，也是目前地下水污染中較難解決的問(wèn)題之一。新鄭市某制藥廠廢水排放過(guò)程中管道滲漏，地下水中污染物CODCr濃度嚴(yán)重超標(biāo)，污染暈隨地下水的流向而擴(kuò)散，造成場(chǎng)區(qū)周圍地下水明顯污染[27]。由于地下水污染通常是由工業(yè)、農(nóng)業(yè)、人類生活所造成的，因此全球各地均存在著地下水污染的問(wèn)題。美國(guó)西部、中西部和東北部部分地區(qū)地下水砷含量均超過(guò)了世衛(wèi)組織規(guī)定的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(10ug/L)[28]；截至2002年底，日本地下水污染事例累計(jì)達(dá)到3719件，且井眼超出地下水環(huán)境基準(zhǔn)的污染事件高達(dá)2509例[29]。各國(guó)針對(duì)所面臨的地下水污染問(wèn)題，建立了縱橫交錯(cuò)的地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，如美國(guó)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度為0.40站/100km2，英國(guó)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度為0.40站/100km2，荷蘭地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度為1.07站/100km2，而我國(guó)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度僅為0.01站/100km2[30]。我國(guó)由于大面積的地下水污染使得可利用地下水資源量大大減少，這更加劇了我國(guó)的水資源緊缺程度，尤其干旱地區(qū)，使得區(qū)域生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。劉基等[31]的研究表明呼倫貝爾煤電基地的潛水和承壓水均屬于堿性水，具有較高的礦化度，平均硬度值分別為254.81mg/L和208.22mg/L，水化學(xué)特征主要受含鈉和鈣硅酸鹽的溶濾作用影響，致使區(qū)域生活用水、農(nóng)業(yè)用水受到一定程度的限制。于登高[32]采用單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)法和綜合評(píng)價(jià)法對(duì)定西市內(nèi)官水源地地下水水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明1999—2010年區(qū)域內(nèi)地下水由于過(guò)度開(kāi)采造成地下水位線呈波狀式遞減，大量化肥農(nóng)藥的施用使水質(zhì)從上游到下游逐漸變差，常規(guī)化學(xué)組分的增加導(dǎo)致溶解性總固體和總硬度升高，水質(zhì)逐年惡化明顯，水質(zhì)屬于較差—極差類，不適用人飲要求。周斌[33]對(duì)敦煌市的地下水資源及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究表明，目前綠洲灌區(qū)鹽漬化面積達(dá)1000hm2以上，迫使部分土地棄耕；受土地沙化、鹽漬化及水資源供給不足的影響，綠洲部分地區(qū)農(nóng)作物因缺水而減產(chǎn)10%～15%，有些地方的部分樹(shù)木因生態(tài)水供給不足而出現(xiàn)枯死現(xiàn)象，生態(tài)環(huán)境有進(jìn)一步惡化的危險(xiǎn)。2017年《中國(guó)水資源公報(bào)》對(duì)我國(guó)2145個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)地下水水質(zhì)總體較差，水質(zhì)優(yōu)良的測(cè)站僅有20個(gè)，水質(zhì)良好的測(cè)站為504個(gè)，無(wú)水質(zhì)較好的測(cè)站，水質(zhì)較差的測(cè)站高達(dá)1307個(gè)，水質(zhì)極差的測(cè)站有314個(gè)。因此，在人類生活條件不斷提高的社會(huì)背景下，全面摸查和評(píng)價(jià)地下水水質(zhì)狀況是保障區(qū)域地下水可供生產(chǎn)生活利用的先決條件，是區(qū)域地下水資源有效管理的基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善也具有重要意義。

3 展 望

地下水資源評(píng)價(jià)的理念、方法及技術(shù)都不是一成不變的。隨著全球氣候變暖和人類生產(chǎn)條件的不斷變化、先進(jìn)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，地下水資源的評(píng)價(jià)工作也須不斷革新。因此未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

a.由于大氣過(guò)程、地表水文過(guò)程及地下水文過(guò)程之間具有密切的聯(lián)系，且人類活動(dòng)對(duì)三者的過(guò)程均具有嚴(yán)重影響，這使得人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)活動(dòng)中只是片面地認(rèn)識(shí)到某一個(gè)或某一方面的問(wèn)題，致使人們對(duì)“三水”轉(zhuǎn)化機(jī)理的認(rèn)識(shí)存在一定的局限性，故不能綜合考量地下水超采所帶來(lái)的相關(guān)水環(huán)境問(wèn)題。因此，建立氣候、陸地水文、地下水文之間的耦合模型，科學(xué)評(píng)估地下水資源儲(chǔ)存量、補(bǔ)給量和可利用量之間的平衡關(guān)系是未來(lái)開(kāi)展研究的重中之重。

b.在生態(tài)系統(tǒng)遭到人類活動(dòng)劇烈影響的情況下，維持人類發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的平衡是當(dāng)前的研究關(guān)鍵。地下水資源對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的平衡起著至關(guān)重要的作用，進(jìn)行地下水資源的開(kāi)發(fā)利用須考慮生態(tài)平衡問(wèn)題。故建立地下水資源評(píng)價(jià)模型和生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型的耦合機(jī)制是當(dāng)前地下水資源評(píng)價(jià)中急需解決的科學(xué)問(wèn)題之一。

c.水質(zhì)監(jiān)測(cè)是地下水資源評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)工作，水質(zhì)的惡化就意味著可利用水量的減少。加之我國(guó)各流域跨度大，管理工作受到地域的限制，因此在以后的地下水資源管理工作中，應(yīng)加強(qiáng)區(qū)域化、流域化的管理，建立健全全流域長(zhǎng)效水質(zhì)監(jiān)測(cè)機(jī)制，從流域尺度出發(fā)制定因地制宜的地下水管理制度，進(jìn)而從源頭上控制地下水污染，保證地下水質(zhì)量，提高可利用的地下水水量。

d.隨著國(guó)家水信息系統(tǒng)的逐步公開(kāi)，以及3S技術(shù)的推廣應(yīng)用，未來(lái)地下水評(píng)價(jià)研究中應(yīng)充分將云計(jì)算技術(shù)、GIS技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)等與水資源評(píng)估模型、水文及水資源管理信息庫(kù)有效結(jié)合，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺(tái)大力提升地下水資源評(píng)價(jià)工作的效率和質(zhì)量。

e.隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，大量工業(yè)未列入地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的痕量有機(jī)污染物進(jìn)入地下水環(huán)境，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成新的威脅。加強(qiáng)對(duì)地下水水化學(xué)特征的重新認(rèn)識(shí)，是事關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活安全的重大問(wèn)題，未來(lái)水文地球化學(xué)分析與同位素示蹤技術(shù)相結(jié)合將在研究地下水中痕量有機(jī)污染物的來(lái)源、遷移轉(zhuǎn)化等方面發(fā)揮重要作用。