地下水資源開發(fā)及保護(hù)

1、地下水資源開發(fā)及保護(hù)第一頁，共41頁。1. 我國地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀一、全國地下水資源概況(新一輪地下水資源評價成果）1.地下水資源量 全國多年平均地下資源量為8837億m3（淡水），約占全國水資源總量的1/3，其中山區(qū)為6561億m3 ，平原區(qū)為2276億m3 ；多年平均地下水可開采量為3527億m3 ，其中山區(qū)為1966億m3 ，平原區(qū)為1561億m3 。第二頁，共41頁。2.地下水資源的變化趨勢（與1984年成果比較）北方地下水資源量減少，南方地下水資源量增加。北方：多年平均地下水資源量減少122億m3，可開采量減少56億m3; 南方：多年平均地下水資源量增加242億m3 ，可開采量增

2、加643億m3。平原區(qū)地下水資源量減少，山區(qū)地下水資源量增加。平原區(qū)：多年平均地下水資源量減少228億m3，可開采量減少309億m3。山區(qū)：多年平均資源量增加348億m3，可開采量增加896億m3。第三頁，共41頁。單位面積可開采量減少。全國適宜開采或引用地下水的地區(qū)平均地下水開采模數(shù)已由15萬m3 /km2.a減少到6萬m3/km2.a。其中南方平原區(qū)為17.8萬m3 /km2.a ，山區(qū)為6.4萬m3 /km2.a；北方平原區(qū)為6.6萬m3/km2.a ，山區(qū)不足2.5萬m3/km2.a。 第四頁，共41頁。3.地下水資源變化的原因 區(qū)域降水量發(fā)生了變化 人類工程活動使地下水補(bǔ)給量減少 部

3、分地區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)發(fā)生了變化 地下水可開采資源的評價面積增大（地下淡水可 開采資源評價面積增加了近430萬km2） 評價精度明顯提高 第五頁，共41頁。二、地下水資源開發(fā)利用的特征1.地下水開采量持續(xù)增長 20世紀(jì)70年代平均每年地下水開采量為572億m3，80年代增加到748億m3，2000年達(dá)到1068億m3，2008年達(dá)到1071億m3。其中北方地區(qū)地下水開采量占全國開采量的76%。第六頁，共41頁。地下水開采程度北方地區(qū)高于南方地區(qū)。北方地區(qū)除青海省外，開采程度均超過20%。其中天津市、河北省和北京市開采程度超過100%，開采程度超過或接近70%的有山東、河南、山西、遼寧。南方地區(qū)地下

4、水開采程度除上海超過90%，貴州、江蘇、重慶超過20%外，其它省（區(qū)、市）均小于20%。2.地下水開采程度地區(qū)差異較大 第七頁，共41頁。3.地下水供水比例與用水結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 供水比例：地下水占總供水量的比例呈先增長再到基本穩(wěn)定的趨勢，1980年為14.0%，2000年為19.8%，2003年為19.1%，2005年以來基本穩(wěn)定在18.4%左右。 用水結(jié)構(gòu)：農(nóng)業(yè)灌溉用地下水占地下水總用水量的比重呈遞減趨勢，已從80年代的88%下降到2008年的62%；工業(yè)和生活用地下水的比重明顯上升，80年代工業(yè)和生活用地下水的比重為12.0%，到1999年工業(yè)用地下水的比重為18%，生活用地下水的比重為20

5、%。第八頁，共41頁。城市地下水開采：全國有400多個城市開采利用地下水，在城市用水總量中，地下水占30%。北方城市以開采地下水為主，華北、西北城市利用地下水比例分別高達(dá)72%和66%。第九頁，共41頁。2.地下水資源開發(fā)利用中存在的問題 近20年來，全國用水量急劇增長，地下水開采量平均以每年25億m3的速度增加。目前，全國600多座城市中有一半左右不同程度地存在缺水問題，但水資源浪費問題仍相當(dāng)突出，我國的萬元工業(yè)產(chǎn)值耗水量一般是發(fā)達(dá)國家的10-20倍；每公斤糧食的耗水量是發(fā)達(dá)國家的2-3倍。一、地下水資源緊缺和水資源浪費并存第十頁，共41頁。二、地下水資源超采嚴(yán)重 地下水超采是指一定地域內(nèi)多

6、年平均地下水實際開采量超過了多年平均地下水可開采量，并造成了地下水位多年持續(xù)下降的現(xiàn)象。嚴(yán)重超采區(qū)判斷的依據(jù)：實際開采系數(shù)大于1.2；年平均地下水位下降速率大于1.5m；引起地面沉降，且沉降速率大于10mm/a；發(fā)生了海(咸)水入侵或荒漠化現(xiàn)象。第十一頁，共41頁。水源地超采狀況 全國240個大型、特大型地下水源地中，有53個處于超采狀態(tài)，年平均超采地下水6.42億m3； 超采水源地個數(shù)最多和年平均超采量最多的是山東省，僅大型、特大型地下水水源地就有13個超采，年均超采量近l億m3 ； 遼寧、江西、河北三省的大型、特大型水源地年超采量都在0.5億m3以上。第十二頁，共41頁。 全國有24個省(

7、自治區(qū)、直轄市)存在地下水超采問題。河北省超采面積最大，達(dá)66973km2，占該省平原區(qū)面積的91.6%；超采區(qū)面積超過10000km2的還有甘肅、河南、山西、山東等四??；超采區(qū)面積在100010000km2的有新疆、江蘇、上海、安徽、北京、天津、黑龍江、遼寧、內(nèi)蒙古、陜西和浙江等11個省(自治區(qū)、直轄市)；超采區(qū)面積在1001000km2之間的有寧夏、海南、江西、云南、廣東和吉林省；廣西和湖北省的超采面積不到l00km2。行政區(qū)域超采狀況第十三頁，共41頁。三、地下水資源超采引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題 地下水超采，其實質(zhì)是破壞了地下水及其賦存介質(zhì)天然狀態(tài)下固有的生成賦存運動之間的平衡關(guān)系。地下水原有

8、補(bǔ)排平衡關(guān)系的失調(diào)，必然要在新的條件(即開采條件)下尋求新的平衡，在尋求新的平衡過程中，對原有的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一系列影響。地下水超采引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問 題地面沉降地面塌陷泉水?dāng)嗔骱Ｋ肭滞寥来紊}堿化荒漠化第十四頁，共41頁。 地面沉降是一種地面變形現(xiàn)象。地面沉降是由于開采深層承壓地下水，降低了開采含水層的水頭壓力，從而導(dǎo)致粘土(淤泥)質(zhì)隔水層及含水層中粘土(淤泥)質(zhì)透鏡體被壓縮，引起地面區(qū)域性下沉的現(xiàn)象。（1） 地面沉降 全國有40多座城市由于不合理開采地下水而發(fā)生了地面沉降，其中沉降中心累計最大沉降量超過2m的有上海、天津、西安、太原，天津塘沽個別點最大沉降量已達(dá)3.1m。第十五頁，共41頁

9、。 西安市鐘樓累積下沉了75.1cm，大雁塔什字下沉225.2cm，大雁塔向北傾斜88.4cm。后果：地面沉降使建筑物基礎(chǔ)下沉，公路、橋梁開裂，地下管道斷裂等。雁塔區(qū)地裂縫大雁塔傾斜第十六頁，共41頁。表6-1第十七頁，共41頁。（2） 地面塌陷 地面塌陷也是一種地面變形現(xiàn)象，多發(fā)生在隱伏巖溶地下水開采區(qū)，因此，又稱巖溶塌陷。由于過量開采巖溶地下水，疏干或部分疏干了溶洞，受重力作用，溶洞之上的松散覆蓋物塌落，地面形成坑、槽、溝等塌陷現(xiàn)象，即為地面塌陷 。 地面塌陷具有突發(fā)性，所以破壞性很大，往往造成人身傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失，尤其是在人群密集區(qū)及交通樞紐地帶，危害特別大。第十八頁，共41頁。城市地

10、面塌陷第十九頁，共41頁。（3）泉水?dāng)嗔?由于地下水超采，地下水位大幅度下降，使泉水?dāng)嗔?。?）海水入侵 海水入侵是海岸地區(qū)地下淡水超量開采而造成的海水向陸地流動的地下徑流。海水入侵示意圖第二十頁，共41頁。原理：在天然條件下，沿海地區(qū)的地下淡水和咸水建立了水動力平衡。伸入陸地的楔形咸水和淡水體形成天然的交界面。如果大量開采地下淡水，則會由于降落漏斗的擴(kuò)大使天然地下水位降低，破壞了咸淡水體之間的平衡，為了達(dá)到新的平衡，淡水和咸水界面就會向陸地方向推移，造成淡水體的污染。 直接后果：地下淡水的礦化度和氯離子濃度增高、水質(zhì)變差，從而失去了原有的利用價值。 第二十一頁，共41頁。（5）土壤次生鹽堿化

11、 在一些地表水資源比較豐富、引水條件較好的半干旱、半濕潤地區(qū)，由于大量引用地表水，進(jìn)行大定額溉灌，造成淺層地下水水位長期處于高水位狀態(tài)，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，導(dǎo)致地下水中的鹽分在土壤中積累而使土壤鹽堿化，這種現(xiàn)象稱為土壤次生鹽堿化。 第二十二頁，共41頁。土地鹽堿化第二十三頁，共41頁。（6）荒漠化 在內(nèi)陸干旱區(qū)，人工生態(tài)林和下游荒漠河岸林及灌叢是綠洲生態(tài)環(huán)境安全的屏障，這些植被的生長對土壤水分狀況和地下水位的變化反映敏感。 有研究資料表明，內(nèi)陸干旱區(qū)沙棗生長的最佳地下水位埋深為3，梭梭為35，檉柳為5，白刺、沙拐棗為4，當(dāng)?shù)叵滤宦裆畛^最佳地下水位埋深后，土壤水分便會下降，植被根系因吸收不到地下

12、水而逐漸衰敗，甚至死亡，進(jìn)而導(dǎo)致土地沙化。 第二十四頁，共41頁。甘肅民勤沙化狀況第二十五頁，共41頁。四、地下水環(huán)境污染嚴(yán)重污染原因：由于工業(yè)廢水和生活污水排放量的增加，以及受農(nóng)業(yè)大量使用農(nóng)藥、化肥的影響，使我國地下水污環(huán)境受到染。第二十六頁，共41頁。污染區(qū)域：地下水污染嚴(yán)重地區(qū)主要分布在城鎮(zhèn)周圍、排污河道兩側(cè)、地表污染水體分布區(qū)及引污農(nóng)灌區(qū)等。污染趨勢：地下水環(huán)境污染呈現(xiàn)出由點向面、由城市向農(nóng)村擴(kuò)展的趨勢。第二十七頁，共41頁。3. 地下水資源管理 在掌握地下水資源分布、數(shù)量、質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過人為對地下水資源的一種干預(yù)和組織，使地下水資源得到合理開發(fā)和有效保護(hù)，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)、社會和

13、環(huán)境效益。一、地下水資源管理的目的第二十八頁，共41頁。二、地下水資源管理的內(nèi)容1.基本內(nèi)容 地下水位的控制與優(yōu)化 地下水質(zhì)保護(hù)、控制及分質(zhì)供水 人工回灌與地下水庫的建立與調(diào)蓄 健全的水資源管理機(jī)構(gòu)和完善的水資源法規(guī)第二十九頁，共41頁。2. 為專門目的服務(wù)的地下水資源管理內(nèi)容(1)為城市生活和工業(yè)用水服務(wù)的地下水資源管理控制城市發(fā)展規(guī)模、調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，合理配置水資源?？刂频叵滤^量開采、開發(fā)地下水庫，進(jìn)行水資源的時空優(yōu)化調(diào)蓄。合理開發(fā)利用水資源，實行分質(zhì)供水。第三十頁，共41頁。(2)為農(nóng)業(yè)用水服務(wù)的地下水資源管理井灌區(qū)用水管理 井灌區(qū)用水管理的核心內(nèi)容是提高井灌效益、降低灌溉成本。需要做好

14、以下幾方面的工作：實行計劃用水，充分發(fā)揮井灌工程效益加強(qiáng)機(jī)井配套，提高抽水設(shè)備裝置效率提高田間工程標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)節(jié)水灌溉選用合理的灌水方法,提高井灌效益建立健全井灌區(qū)管理體制，實行水資源統(tǒng)一管理 第三十一頁，共41頁。 機(jī)井的養(yǎng)護(hù) 機(jī)井的管理與養(yǎng)護(hù) 機(jī)井管理的責(zé)任制 建立健全機(jī)井技術(shù)檔案 做好機(jī)井運行記錄、防止井臺沉陷 定期進(jìn)行維護(hù)性抽水 定期進(jìn)行維護(hù)性清淤第三十二頁，共41頁。機(jī)泵的維修管理 加強(qiáng)水泵的運行管理 加強(qiáng)動力機(jī)的管理 提高管路效率 檢修保養(yǎng)機(jī)泵各個部件第三十三頁，共41頁。三、地下水資源管理的方法1.技術(shù)方法2.行政管理方法3.法律管理方法水文地質(zhì)勘察技術(shù)方法地下水信息的現(xiàn)代化管理

15、方法地下水優(yōu)化管理與決策技術(shù)方法第三十四頁，共41頁。4. 地下水資源保護(hù)一、地下水資源保護(hù)的原則開發(fā)利用與保護(hù)并重的原則維護(hù)地下水資源多功能性的原則流域管理與行政區(qū)域相結(jié)合的原則地下水資源保護(hù)的經(jīng)濟(jì)原則取水、用水及排水全過程的保護(hù)原則第三十五頁，共41頁。二、建立地下水動態(tài)監(jiān)測體系1.地下水動態(tài)長期觀測的目的地下水監(jiān)測規(guī)范為水利建設(shè)規(guī)劃和抗旱、除澇、治堿提供設(shè)計依據(jù)；為地下水水源地建設(shè)和管理，為地下水資源評價、保護(hù)和合理利用提供依據(jù)。第三十六頁，共41頁。2.地下水動態(tài)長期觀測的任務(wù)通過對地下水動態(tài)監(jiān)測資料的整理，發(fā)布地下水情公報；通過對地下水動態(tài)監(jiān)測資料的分析，查明其補(bǔ)排條件，對地下水進(jìn)行合理調(diào)控；利用地下水動態(tài)資料，推求論證有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)或其他參數(shù)；依據(jù)地下水動態(tài)變化趨勢，制定合理的地下水開采方案；通過對地下水質(zhì)的監(jiān)測，了解污染和鹽化情況，提出合理的防治對策。第三十七頁，共41頁。3.地下水長期觀測站網(wǎng)的建設(shè)（1）水位觀測（2）開采量監(jiān)測（3）水質(zhì)監(jiān)測（4）水溫觀測 （1）觀測站網(wǎng)規(guī)劃的原則（2）觀測站網(wǎng)的布設(shè)基本觀測井網(wǎng)專門觀測