地下水现状范文

时间:2023-12-26 18:08:06

导语:如何才能写好一篇地下水现状,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1

关键词:地下水;超采;治理

唐海地区由于多年来过度开采地下水,造成区域性地下漏斗,引发地面沉降、海水入侵等地质灾害,对水资源的可持续发展构成严重威胁。

唐海县地处渤海湾北岸,在冀东平原区的南部边缘,陆地形成较晚,县境北部主要为滦河下游冲积扇的末端,南部海岸地貌特征明显。唐海县处于东部季风区暖温带半湿润地区,大陆性季风气候显著。境内河流均属于季节性河流,由北向南穿越县域入海。地质属中生代和新生代第四系地层,境内土壤表面质地因受母质与海水、河流的影响,由北向南逐渐粘重,形成了北部沙质、中部壤质、南部粘质的状况。境内地下水含水层主要为古滦河与沙河冲积而成,富水的粗中砂层薄而少,水质、含水层及岩性变化都较复杂。分布在第六、八、九农场北部的全淡区浅层地下水和位于六、八、九农场以南地区埋藏于微咸水、半咸水、咸水体之下的深层承压淡水两部分是唐海县可利用地下水的主要来源。

唐海县内人畜饮水和工业用水靠机井开采地下水供水,县地下水开发利用在区域上基本为分散开采方式,但在县城内则是高度集中开采,开采井数占全县总开采井数的10%,开采地下水量则占全县总开采量的30%,使得城区地下深层淡水水位埋深下降,形成了以县城为中心的区域性地下水降落漏斗。据1981数据显示:全县共开采地下水2768万m3(其中为人民生活供水124.58万m3,为畜牲饮水供水72.82万m3,为工业供水1094万m3,为农田灌溉供水1476.6万m3),与可利用地下水资源相比,超采1698万m3,其中深层地下水超采1319万m3,出现了地下水位下降漏斗,漏斗面积323km2,涉及到九个农场,漏斗中心静水位由1975年5~8m,下降到1981年的15~27m,平均每年下降1.66m-3.16m。唐海县各农场1991-2005年水位统计显示:水位下降平均值13.35m,年平均下降速度0.95m/a。

深层地下水的严重开采,造成水位下降、水头降低,致使粘性土压密释水,在全县范围内产生地面沉降。地面累计沉降量由东北向西南渐增。

地下淡水的长期超量开采破坏了滨海地带淡水与海水之间的平衡状态,导致海水沿含水层侵染浅层淡水或以越流方式垂向侵染深层淡水,使地下淡水的储藏遭到咸水的危害,使本不富足的沿海地下淡水资源更加紧缺,深层淡水水质变差。

唐海县地下水超采的现状,已严重制约了地方经济的发展,为缓解并遏制地质灾害的发生,研究采取措施如下:

1 节约用水

加快城镇供水水源、输水、净水工程的技术改造,完善节水措施,提高公众节水意识;调整工业产业结构,推广工业节水新工艺、新技术,加强节水管理;加强对第三产业用水总量的控制和定额管理,提高公共设施节水器具的普及率;进一步发展农业灌溉的渠道防渗配套建设,扩大喷滴灌及管道灌溉建设以减少灌溉过程中的输灌水的损失。

2 控制开采

为防止地下水继续超采,唐海县应加强地下水开采的管理,严格执行取水许可证审批制度,严禁乱打井、打深井,通过区域水资源的优化配置,关闭自备水源井,有部分地表水替换地下水,通过行政手段减少地下水开采量,将地下水的开采量控制在允许开采的范围内。在生产中,要优先使用地表水,限制开采地下水,加强污水回用水的利用,逐步代替地下水的利用。

3 人工回灌

人工回灌地下水是直接扩大地下水资源的最有效手段,也是解决当前许多地区地下水不足和改善水圈的最有效途径。针对唐海地区用水的现状,所采取的地下水人工回灌主要指将多余的地表水、暴雨径流通过地表渗滤或回灌竖井(渗滤井)等方式由地表转移至地下含水层中,随后同地下水一起作为新的水源开发利用。

1)增强拦蓄

唐海地区多年平均降水量为549mm,但年际内分配不均,降水量多集中在7~8月几场大雨中,汛期河水猛涨,大量的雨水白白流入大海,造成淡水资源的浪费。为充分利用地表水,可以调用起唐海县发达的水利设施如水闸、橡胶坝拦蓄河流径流,平原水库集蓄雨水和用水淡季的滦河径流,借助地表水和地下水之间的天然的水头差,使之自然渗补给含水层,以增加含水层的含水量。

2)渗井补源工程

渗井补源是人工回灌的主要工程措施,在河床上布置人工渗井,渗井与地下含水层沟通,补充地下水。其优点为:不受地形条件限制,也不受弱透水层分布和地下水埋深的影响。建立以沟渠入渗为主,回灌井、回灌渠或井、渠结合等的淡水入渗帷幕和补源方式,在下游平行于海岸修筑挡水屏障,从而形成地下水库。

针对唐海地区地下水超采的现状,多部门联合起来,因地制宜,多措施并举,实践证明是行之有效的。

参考文献

[1]刘硕,田西昭,张志强等.唐海县地下水环境问题及保护对策[J].地下水,2010,32(3):94-96

[2]郭占荣,黄奕普.海水入侵问题研究综述[J].水文,2003,23(3):1-6

[3]李琳.唐山沿海地区海水入侵现状与预测[D].唐山:河北理工大学,2008

[4]余钟波,黄勇.地下水水文学原理[M].北京:科学出版社,2008:100

篇2

【关键词】地下水监测;现状;对策

在我国环境保护工作的不断深入下,我国水里系统已经建成了地下水监测站24417处,初步形成了覆盖全国的地下水检测站网。利用地下水监测工作,避免地下水过量开采、地下水污染等问题的发生,进步科学管理我国地下水资源。在目前的地下水监测工作中,还需要加强水资源管理制度的完善与落实,为科学开采地下水、加快地下水超采整理工作的开展奠定基础。受我国地下水监测工作起步晚、借鉴经验少等因素影响,我国地下水监测工作中仍存在诸多的不足与问题,严重制约了我国地下水资源的合理利用。因此,本文对我国地下水监测工作现状及对策进行了分析与论述,以此明确我国新时期地下水监测工作重点与方式,促进我国环保工作脚步的加快。

1 我国地下水监测现状分析

地下水是生态环境的重要构成、是我国城乡地区及农业用水的重要水源。为了满足我国现代环保工作需求、加强对地下水的监测,我国在2010年开始筹建国家地下水监测站网。经过近三年的建设,我国地下水检测站网已经取得初步成就。在我国现代经济社会快速发展的今天,地下水的重要性日益凸显。但是由于我国地下水监测起步较晚,站网建设中仍存在漏洞。而且,相关法律法规也不健全、管理与执行也存在不足,造成了我国地下水监测管理工作的现状及问题。为了加快我国地下水监测体系的建立与执行、加快我国环保工作的开展,我国必须加快地下水监测体系的建立。以完善的地下水监测体系,促进我国环境保护工作的有效开展。

2 我国地下水监测的对策分析

2.1 加快地下水监测站网的完善,提高地下水监测能力

针对我国地下水监测站网建设现状,我国环境监测部门及水利部门应加强沟通与联系。以地下水监测站网的完善,提高我国对地下水监测的能力,强化对各区域地下水的监测,避免突发或缓慢污染问题的发生。通过对我国地下水系统的勘探、科学确定监测站点,以此满足现代环保工作需求、满足对地下水监测工作需求。

2.2 强化生活污水、工业污水排放监测,减少对地下水的污染

在现代地下水水质监测中,生活污水及工业污水是影响地下水水质的主要因素。为了保护地下水资源、保护地下水水质,在我国地下水监测工作中应针对地表水对地下水的影响,强化生活污水及工业污水的排放监测。通过对工业园区、城市污水排放点的监测,规范并指导污水处理及排放工作,为降低地下水污染奠定基础。

2.3 加快农业污染治理,保护地下水资源

在我国现代地下水水质监测中,来自农业、畜牧业生产的污染是地下水污染的重要来源。针对我国现代地下水水质监测站点设置现状及站网完善情况,我国在强化地下水监测工作强化的基础上,还需要加强农业及畜牧业污染源的控制。通过农业、化肥、饲料使用规范的完善,牲畜粪便排放的规范,减少地表化学污染物质等对地下水资源水质的影响,为我国地下水资源保护奠定基础、为我国地下水监测工作的开展奠定基础。

2.4 加快地下水监测自动化技术应用,提高我国地下水监测能力

在现代信息化技术及科技自动化技术的发展中,我国地下水监测站网的建设中应加快相关技术的应用。利用信息化技术及自动化技术,将各站点监测信息汇总至地下水监测信息中心。通过专职人员对信息的辨别、监测软件中超警戒线数据的设置,及时提醒监测人员水质变化情况,利用地下水在线监测系统及自动化技术,提高我国地下水监测能力,为预防地下水重大污染事故的发生奠定基础。

2.5 建立地下水、地表水污染防治监测统一监测体系

针对地表水对地下水污染的情况,我国必须加快地表水及地下水同一规划监测体系的建立。通过完善地表水、地下水监测站网及在线信息化系统,加快我国水环境资源监测能力的强化、加快我国地下水监测站网的完善,为促进我国环境保护工作的开展奠定基础。针对地表水污染对地下水直接、间接污染问题,我国应加快综合水资源现状监测系统的优化。针对地表水流向、流域水资源现状,建立统一的地下水、地表水监测体系,以科学的监测站点设置,强化监测能力及监测水平,促进我国环保工作的有效开展。

2.6 加快我国地下水监测技术攻关,提高地下水监测能力

在我国地下水监测站网的建设中,一部分监测站点引进了国外先进技术,另外一部分采用国产设备与技术。在对监测站点数据及使用维护情况的总结中,国产设备与技术较国外先进技术仍存在加大的差距。这一差距的存在,严重制约了我国地下水监测工作的开展。因此,我国科研院所、高校应加快地下水监测技术的攻关,加快相关人才培养。通过人才培养及技术攻关活动的有效开展,为我国地下水监测能力的提高奠定基础,为我国高新技术国产化、技术先进性奠定基础。

2.7 强化地下水监测设备检修,保障监测数据准确性

在地下水监测系统中,监测设备的检修与保养是保障监测数据准确性的关键,是现代地下水监测体系运行过程中的重要环节。因此,我国地下水监测工作中必须加强监测设备的检修与管理。根据设备的实际情况、常见零配件故障,采用预防性养护理念进行地下水监测设备的检修与养护。通过建立维修记录,了解地下水监测设备常见故障及易损部件。根据故障发生周期及易损部件的使用寿命,提前进行养护与维修,避免设备故障对监测工作的影响,保障地下水监测数据的准确性。

3 加快地下水监测人才引进与培养,促进我国地下水监测工作的健康发展

受地下水监测设备检修、监控管理等工作地点特殊性影响,许多相关人才不愿意从事该项工作。因此,我国地下水监测工作中需要加强相关薪资福利体系的建立。同时,通过地下水监测人才引进及人才培养体系的完善,提高地下水监测人员的技术水平及职业道德,为新时期社会主义国家环保工作的开展奠定基础。在人才引进中,需要明确相关人才的技术要求及基础要求,以此保障地下水监测工作的有效开展。同时,针对一年四季地下水污染情况的变化,科学设计人才培养培训计划。在地下水变化较小时期开展培训工作,为我国现代地下水监测工作的有效开展奠定基础。

4 结论

综上所述,在我国现代社会主义国家建设中,环保工作是经济发展及国家建设中的重要组成部分。由于我国地下水监测工作起步较晚,我国地下水监测体系及站点建设仍需完善。针对现代社会主义市场经济建设发展中地下水资源利用、保护需求,我国必须加强地下水资源的监测。以站点建设、人才培养等工作的开展,提高我国地下水监测能力。同时加强监测体系、设备的维护与管理,加强相关法律法规的健全与执行,以此实现我国新时期环保工作建设需求。

【参考文献】

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关键词:地下水 污染 途径 对策

0 引言

地下水是水资源的重要组成部分,是人类生存、生活和生产活动必不可少的自然资源,在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起到不可估量的作用。作为地球上的淡水资源,它具有很高的生态价值和经济价值。随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的提高,产生的气体、固体及液体废弃物越来越多,分别从不同途径对水环境造成了严重的污染。总而言之,凡是在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象,统称为地下水污染。

关中地区号称“八百里秦川”,是陕西省经济、政治、文化的中心,这里人口密集、工业农业发达,旅游资源丰富,科技、教育实力雄厚,其中包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川5个大、中小城市及杨凌农业高新技术产业示范区。但是近年来,由于过量开采地下水,已造成地下水位持续下降、地下水质恶化、地面沉降等一系列环境问题。随着关中地区经济的快速发展、人口的急剧增加,目前人均占有水资源量不足全国的17%,不足全省的30%,属严重缺水地区。因此为了适应日益增长的经济发展及人口增长的需求,在提倡可持续发展的今天,如何合理有效地利用地下水资源已成为当务之急,也是实现区域地下水资源保护、区域生态环境改善及区域国民经济稳定发展的基本前提。

1 地下水的污染来源和途径

在天然状态环境下,地下水都会具有一定的自净能力,含水层的离子交换作用和吸附作用有助于降低水中的污染物浓度。人类活动排放大量的废弃物与地质环境的相互作用,使自然平衡遭到一定的破坏,改变了地下水的物理、化学和生物性质,使地下水污染物的浓度超过规定的指标。根据地下水污染的成因,地下水污染可以分为农牧业污染、工业污染、生活污染等类别。

1.1 来自农牧业的污染

1.1.1 农药和化肥的污染 20世纪40年代中期,人类开始使用化工合成的农药来消灭病虫害,然而这些农药大约只有12%左右被作物吸收,还有一部分汽化进入大气层中,其余全部进入土壤及地表附属物中,这部分未被吸收的农药随着地表径流渗入地下蓄水层造成污染。化肥的大量使用,大大提高了土地的生产力因素,但只有42%左右被作物吸收利用,其余的都溶于灌溉水及雨水,使化肥中的元素渗入地下,使地下水受到氮、磷等元素的污染,导致地下水中总硬度、硝酸盐和氨氮的提高。

1.1.2 牲畜产生的有机废物污染

关中地区农村饲养牲畜的家庭很多,这些动物产生的大量有机废物,久而久之会对地下水构成一定的污染。

1.2 来自工业的污染

1.2.1 工业垃圾和污水的污染

工业生产会产生大量的含有各种化学物质的垃圾,这些垃圾一般是露天堆置或简单填埋,垃圾中的有害物质经地表径流及雨水的冲淋而渗入地下,尤其严重的是一些工业生产过程排出大量含有各种有毒有害元素的废水,很多都没有经过物理和化学处理就排入下水道、江河或直接排到水沟。

1.2.2 矿业生产和石油污染

关中地区(铜川、渭南)是陕西省采矿业的集中地之一,采矿后堆积的矸石经雨水淋滤后,极易形成地下水污染,而矿区废弃的巷道与钻孔在雨水或地表水体的影响下,恰好可能成为地下水污染的通道。同时,采矿排出的矿坑水(如采煤排水)通常pH值很低,这种酸性水渗入地下后可导致某些盐类进入含水层,由此产生的盐效应促使土体中方解石、白云石溶解,使钙镁离子溶入水中,地下水的总硬度升高。另外石油及其化工产品使用及管理上的漏洞,使柴油、汽油、苯系物及其他含苯环的碳水化合物等都极易造成地下含水层的污染。

1.3 人类生活对地下水造成的污染

随着人口的增加,会产生大量的生活垃圾和污水,这些垃圾很多直接用埋填法处理,污水直接排放到下水道。而这些被填埋于城市周围的垃圾,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下蓄水层,另外还有居民区的粪池也是造成有机物污染的主要途径。

2 防止地下水污染的措施

2.1 加大宣传力度,提高公众环境意识

应严格贯彻执行我国的《水法》、《水污染防治法》等法规,政府及相关部门应加大治理的力度,各级部门要高度重视起来,严格执法,不姑息,不懈怠,对污染地下水资源的企业或个人严惩不贷。其次,各个单位还应开展广泛的宣传工作,可通过电视、广播、报纸等信息媒体,提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民环境意识,从自身做起,节约用水,节约能源,通过重复利用和旧物修理等各种有效方式以减少垃圾排放,从点滴入手保护有限的地下水。

2.2 控制污染源的排放,对生活、生产垃圾进行分类处理

在工业体系中应采取“预防为主,防治结合”的方针,从控制源头开始,加大预防工作的人力、物力和财力投入,积极倡导企业进行技术改革和清洁生产,对重污染企业进行限期整改,对整改后仍不达标排放的必须关停。在农业体系中应该使用高效的灌溉技术及科学的耕作农作物的方式,尽量少施农药、少施化肥,尤其少施合成农药;将传统的漫灌方式改为喷灌方式,不仅节约用水,还能减少灌溉用水对地下水的污染。另外对生活生产垃圾还应进行分类处理,合理回收再利用,对不可回收的垃圾运用先进技术进行处理,积极开发研究垃圾渗滤液的防渗技术,尽量减少因垃圾掩埋等不良方法造成的地下水污染。

2.3 加强水文基础工作,合理开发利用水资源

水文(地表水、地下水监测)事业及研究工作,是科学开发利用水资源的前提,必须加大这方面的投资,要深入开展诸如地下水人工补给的试验研究、水污染治理、水资源现代化管理、水资源开发利用对生态环境影响等的研究,为各级政府进行决策提供科学依据。欧洲、北美和澳大利亚等地区,在地下水污染防治工作中采取的一个重要措施即是进行地下水环境脆弱性评价,并编制评价图册,这种方法值得我国借鉴。另外要加强对地下水监测网络建设和污染防治技术攻关,对地下水水质进行监控并预断它的未来发展趋势,开展地下水动态监测和分析研究工作,使用先进的技术成果开发利用水资源。

3 结束语

“人口、资源、环境”三大问题,都与地下水密切相关,地下水源的可持续利用如何融入到资源、经济与环境的协调发展中是目前社会的热点问题,面对我国日益严峻的地下水污染形势,地下水污染防治迫在眉睫。所以必须要进一步加强地下水污染防治的制度建设,加大对地下水污染防治的投入,将地下水的开发利用与保护协调起来。地下水污染是关系到每一个人切身利益的问题,地下水污染的防治需从人人做起,需要社会各部门的共同协作、配合,才能起到有效防治的作用。

参考文献

[1]李志,曹明明.关中地区水资源问题及对策研究[J].水土保持学报.2003年9月.

篇4

【关键词】地下水资源;开发现状;保护措施

地下水作为水资源的一个重要组成部分,由于具有分布广泛且稳定、便于开发、相对地表水不易受到污染等优点,已经成为人们生产生活的重要供水水源。随着人们的生活用水量的不断提高以及对水资源的污染,导致地下水的开发和利用出现了一系列的严重问题。当前保护地下水资源,仅仅控制需求量还是不够的,寻找新的水源和节水方法,成为当前地下水资源保护的重点。基于此,以下就地下水资源开发的现状及保护措施进行探讨。

一.我国地下水资源开发的现状问题

1、地下水的开采与补给不相适应。随着经济的不断发展,用水量日益增多,由于干旱少雨,地下水补给不足,给地区的地质条件造成了严重的影响,也给地下水的可持续利用带来了不可估量的后果。据资料显示,由于过量开采,很多地区地下水相隔几年后相对的下降了2~3米。有的区域在开发利用地下水时没有统一规划,不经过专业部门的研究与论证,随意开采,造成了出水难及地下水补给困难的双重损失。

2、存储量丰富,但南北地区开发有差异。我国地下水资源丰富,占我国水资源的30%。其中山区地下水总量要远远的高于平原地区的地下水资源的存储量。根据调查显示,一半以上的地下水水质良好,可以提取出来供人们直接引用的。但是,我国南北地区地下水资源存在明显的差异。相对于北方地区,南方地区的地下水资源丰富,但是北方地区的地下水开发量却远远的高于南方地区。据调查显示,北方地区的地下水开发量即将占到国家总开发量的80%。如果还是这样不合理的开发下去,那么北方面临的可能就是连喝的水都不能自己自给自足。

3、地下水资源的集中开发引发地质问题。由于我国工业的不断发展,很多的工业发展需要大量的水资源,所以在很多工业区集中的地段,出现了严重的地面塌陷、漏斗区和沉降。过度的对一个地区的地下水进行开发,导致地下含水成出现断层和下降,从而导致地表的下降和塌陷,有些地区还出现了严重的漏斗区。我国很多城市的工业集中区都出现了这样的情况。

4、地下水污染严重。地下水的总储备量是丰富的,如果满足人们的合理需求也是可以的,但是目前地下水存在着很多的污染情况,这就导致很多的地下水无法被人们使用。造成地下水污染的原因有很多。比如,工业废水的排放,就会深入地下和地下水混合,污染地下水,同时,开发地下水造成的地面塌陷也会造成污水的回流。据调查显示,武汉、天津、沈阳等城市的地下水硬度严重超标。南京、上海等城市的地下水中也检测出了很多有害的化学成分。

5、大量的资金投入,造成财政负担。很多地区对地表水资源的开发和污染,使得很多地下浅层水资源已经出现了匮乏的情况,水井中的水资源迅速减少。有统计显示,北京市每年购买和更新抽水机就会花去上亿元。如果能够合理的利用地下水资源,那么这些投入都是不必要的。

二、地下水资源开发的保护措施

1、对地下水资源的开发,必须坚持科学论证与合理开发为前提。在地下水开发之前,要经过专家的实地勘察,对地下水所处的地理位置及水位、含水量、水质等要素进行仔细研究,根据地下水勘察与评价及长短期动态观测等基础数据,根据不同的开发利用阶段编制开发利用规划,进行允许开发区、控制开发区和禁止开发区的规划工作,实现水资源的合理与科学地开发,制定出合理的开发计划。

2、健全国家水资源保护法。利用法律的强制性,贯彻执行水资源保护法和其他相关的水资源法律法规,对保护水资源的部门单位或者是个人给予奖励。对于不遵循法律,过度开发和破坏水资源的现象要给与严厉的制裁。通过法律手段,对地下水资源进行统一的、有规划的开发和利用,使地下水能够得到循环持续的利用。

3、国家对水资源的开发进行统一的规划。我国南北方的地下水资源的开发是存在很大的差异的,北方的地下水开发量占到了总量的80%,说明南北方的水资源开发严重的不合理。所以,国家应该对整个国家的地下水资源进行统一的规划,针对水资源南多北少的情况,将南北方的水资源按一定合理的比例进行开发,这样就不会导致北方水少开发多的情况,最终才能够实现我国水资源的均衡开发和可持续使用。

4、控制工业用水,实现水资源的重复使用。工业用水占了人们总用水量的一大部分,所以,想要保护地下水资源首先就要从控制需求做起。世界上很多的国家都在积极的建设节水工业,采取各种措施来降低工业用水。我国的很多城市也意识到了水资源缺乏的问题,采取铺设循环管道等方法进行水资源的循环利用,大连、太远都是这方面的代表。但是,我国的平均工业的循环用水整体水平还是很低,需要进一步努力。

5、加大节水技术的投入力度 。很多工业不能够积极的进行地下水保护措施,一个关键的原因就是节水技术的限制以及不能够对污水进行处理再利用。现在世界上很多发达的国家,在工业上采取了冷却池、风冷却等高科技方法,将使用过的水资源进行循环使用。还有很多的国家都建有自己的污水处理厂和净化池等,将污水进行技术上的处理之后,将污水净化为农业或者是工业,也甚至是人们可以直接引用的水。虽然在我国也有这方面技术的研发,但是还应该加大资金投入力度和支持力度,研发出各种能过节水的技术和措施。同时,每个工厂也应该有自己的污水处理技术和节水技术的研发机构,保障工业用水的循环使用。

6、用其他的水代替地下水资源。世界上还有很多的水资源,不仅仅只是地下水资源这一种,北冰洋就有大面积的淡水资源。从长远来看,国家可以寻找一种新的办法,就是获取北冰洋的冰块来供人类使用,但是这项办法短期之内是不可能实现的,还需要我们进一步的努力。除了北冰洋大面积的淡水资源,世界上还有很多的海水,但是海水是盐水,并不能够供我们直接使用,这就要使用淡化技术,目前世界整体的淡化水平都不是很高,只有少数国家的海水淡化技术和设备在世界上是拔尖的,面对着水资源的日益短缺,我们必须要加大对海水淡化技术的重视,将海水作为我们的后备资源,以备不时之需。

结束语:

水资源作为一种重要的生命资源,对我们的社会和生活都产生了巨大的影响。但是,当今世界面临着严重的水资源短缺问题。水资源短缺不仅仅直接给人类的生存带来严重的威胁,而且给经济的发展和社会的进步都会产生制约性因素。随着经济的发展,水资源日益短缺的情况日趋严重,针对水资源开发过程中存在的问题,要积极的采取行动,利用科技手段,保障水资源的循环可持续利用。

参考文献:

[1]钱易等.中国城市水资源可持续开发利用[M].北京:中国水利水电出版社,2002.

[2]闫忠.苏尼特右旗水资源开发利用问题及对策[J]. 内蒙古水利. 2009(04)

[3]齐邦锋.曲阜地下水资源分布状况及开发利用探析[J]. 国土与自然资源研究. 2012(03)

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Abstract: This paper also outlines the nature of Jilin City, the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests. In the process of economic and social development in different regions of China, groundwater resources play a supporting role there is obvious difference. Quantitative evaluation of groundwater resources play a role, not only can directly measure the importance of groundwater, but also can provide the basis for hydrogeological investigation of macroscopic deployment. Through the construction of groundwater resources evaluation index system, the China's provinces (autonomous regions, municipalities directly under the central government) conducted a preliminary evaluation of supporting role to the economic and social development of groundwater. The results show that: the groundwater resources support the top 10 provinces are Shanxi, Beijing, Hebei, Inner Mongolia, Shandong, Henan, Ningxia, Guizhou, Shaanxi and Liaoning; groundwater resources to support the 5 provinces of Jiangxi is the lowest, Hunan, Fujian, Zhejiang and Shanghai; from the region, the highest degree of groundwater resources is the Huang-Huai-Hai region, Erdos Plateau and Yinchuan plain, the eastern region of the Loess Plateau and Guizhou Province, followed by the northeast and northwest regions, the lowest in southeast coastal area. According to the evaluation results, some suggestions on hydrogeological investigation area in our country put forward macro deployment. This paper also outlines the nature of Jilin City, the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests.

关键词: 下降漏斗;超开采区;吊泵;合理布局;合理开采

Key words: dropping funnel;over mining area;lifting pump;reasonable layout;reasonable mining

中图分类号:P641.8 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)11-0091-02

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作者简介:戴术霞(1978-),女,吉林省吉林市人,大学学历,工程师,主要从事地下水资源开采利用与水资源评价工作。

0 引言

水作为一种自然资源,既是人类的一种公共性的社会物品,又是有价的经济物品,具有经济、社会的双重属性。人类生存和发展离不开水,生命赖以生存的自然环境系统的完整性更是不可缺少的资源。吉林地下水资源较丰富,。同时,地下水也为吉林的社会经济发展提供了重要的资源条件。1998-2002年,全国供水总量每年在5500亿立方米左右,地下水供水量在1050亿立方米左右,占总供水量的19%-20%(据水利部1998-2002年中国水资源公报统计),较1997年以前明显增加。1999年,北方17省(区、市)地下水供水量占总供水量的35%,其中海河流域达到61%,松辽河流域达到43%(刘昌明、陈志恺等,2001)。全国有400多个城市开采利用地下水。在华北和西北地区,城市供水量中地下水比例分别达到72%和66%(国土资源部,2003[1])。

1 自然地理概况

吉林市区位于吉林省中部偏东,属长白山余脉,第二松花江由南向北蜿蜒曲折呈“S”型流经市区,把吉林市区分割成江南、老市区、江北三大块,展现出山环水绕的美丽自然景观。地下水既是不可或缺的水资源,也是重要的生态与环境支撑要素。保护和合理开发利用地下水资源,是经济社会可持续发展的基础保障条件。目前,中国地下水资源的形势相当严峻:北方城市地下水超采严重,造成资源枯竭并诱发了地面沉降、地裂缝、地面塌陷、海水入侵等灾害;西北地区许多流域地下水盐失衡,成为生态环境恶化的重要原因;地下水污染迅速发展,会危及到一些地区的供水安全等。

2 地下水开采利用现状

吉林市城区地下水开采利用程度较高,现状开采量已达0.72×108M3/年,丘陵山区基岩裂隙水开采量达0.1×108M3/年,其中工业与生活用水约占41%,农业用水约占55%,余者为其它用水。开采布局多为傍河集中开采。主要集中在孤店子井灌区、松源牛河水源地、哈达湾集中开采区、九站集中开采区。特别是2009年长、吉、图一体化的开发建设,推进了国民经济的发展,加大了水资源的开采和利用。

请看孤店子镇905号井1985―1997年月平均水位埋深变化曲线。

3 对地下水资源开采利用的建议

首先我们要在思想上树立水忧患意识,形成珍惜水、节约水的自觉性。

同时,我们还要加强对地下水资源的保护工作,保护地下水资源尽量不受污染。严格控制未达标的工业废水和生活污水直接排入地下,污染地下水。目前,国家对地下水资源问题高度重视,出台了一系列水资源合理开发利用及保护等法律、法规。严格打井审批手续,控制机井密度,对水资源紧缺地区建厂办企业,实行一票否决制。严禁未达标的污水以渗井、渗坑或以溶洞等方式排入地下,污染地下水资源,我们做为水文工作者,更要积极参与,大力宣传,以身作则,并积极工作为上级领导决策提供科学依据,当好参谋。

4 地下水资源开采的意义和远景展望

加强地下水资源保护和开发利用,科学调配开采地下水资源,充分发挥水资源的承载能力,事关吉林经济社会发展大局,需要引起全社会的高度重视。要切实加强组织领导,强化管理措施,明确部门责任,在全市形成爱惜水、保护水、用好水的良好氛围;要进一步加强地下水资源管理,合理布局应急水源井,强化防污治污工作;要充分发挥规划的基础导向作用和刚性约束作用,加快编制专项规划,配套出台相关管理办法,为加强地下水资源保护、实现总量控制和优化资源配置奠定基础。

水资源短缺、水污染问题的加剧给人类社会经济发展及生态环境带来了一系列问题,使得人们不得不重新审视地下水资源的本质属性和功能。文章从自然科学和社会学角度对地下水资源的本质属性、功能进行研究,论述了地下水的自然、科学和社会等不同属性及其相应的物质功能、能量功能、调蓄功能和信息功能。在此基础上,提出了进一步开展水文地质学研究的意义。

一方面围绕国民经济和社会发展规划目标,开展重点地区地下水资源潜力调查工作,对供水前景做出评价;二是为解决贫困缺水地区和地方病高发区供水问题的地下水勘查评价;三是城市后备水源地勘查评价。

参考文献:

[1]周波,王德成,谷丽.浅谈吉林市区地下水资源的可持续利用[J].吉林水利,2002(02).

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【关键词】极端气候 农村水利 西南地区

1.西南民族地区极端气候的界定

本研究小组选择了在广西,云南乃至整个西南地区旱情较严重的隆安县,弥度县作为调研地点,于2011年8-9月间在该地区进行了访谈及资料收集,并在受灾严重的几个乡镇村进行了问卷调查,采用随机抽样的方式,总共获得有效问卷300份。根据弥度县气象局提供的气温情况表和日照时数及降水量情况表作为数据来源,对西南地区极端气候做如下定义:极端气温事件的定义采用百分位定义法即将弥度1978-2009年日最高(低)温度资料样本概率位于x%(x视实际情况而定)的值作为极端高(低)温事件的上(下)阂值,定义夏季高温(冬季低温)事件;此外,温度严重偏离(高于或低于)该天的多年平均状态,也可看作是另一种极端高温(低温)事件,即距平值定义异常偏高(低)事件[1]。极端降水事件的定义采用传统的绝对阂值法,即采用降水量大于等于某一固定阂值的方法,本文将日降水量>100mm的降水事件称为极端降水事件[2]。

2.西南民族地区农村水利基础设施建设现状分析

地球气候系统不断变化(即气候变化),导致极端气候事件的频繁发生,西南地区的极端气候不是唯一的佐证。但极端天气事件的影响大小不仅取决于事件本身的强度和时间的持续性,更取决于人类应对此类事件的能力。西南极端气候的严峻更主要的是暴露了农村水利建设方面的缺陷和漏洞。

1)农村水利基础设施利用率低下。西南地区农村水利基础设施利用

效率低于全国平均水平。虽然极端气候对农村水利的利用有一定的影响,但也不得不承认这与长期以来农村水利工程自身的基础状况和损坏程度存在一定的联系。一是水利灌渠网络体系建设滞后性,阻碍了农业的生产。例如在云南,50%的灌溉渠道是土渠道,这种传统落后的灌溉方式渗漏量大,加上灌区大多数的水库老损坏退化严重,低产田工程不配套,水库灌区只有干渠和少量支渠,导致了水资源流失,农业减产。二是地方电力工程建设标准低,导致小水电大量开发,加剧干旱发生的风险。如在广西隆安县小水电站7座,总装机容量5595千瓦,年发电量1299万千瓦时。截至2010年7月1日,中国共有434个项目在联合国清洁发展机制(CDM)执行理事会注册,其中广西省占19个CDM项目。但小水电不同于大型水电站,难以带来水流调节、防洪、旱季提供灌溉用水等有利影响。由于引水式小水电站片面强调经济效益,过度引水,造成部分河段失水或时段性断流,导致河床萎缩或干涸。所以说,小水电的大量开发也成为诱发干旱,特别是农业干旱的潜在因素[4]。三是农村人畜饮水工程总量不足,已建成的人畜饮水工程供水不安全。在广西隆安县的农村人畜饮水工程仅252处,云南弥渡县的人畜饮水工程236件,远远低于全国各个县的平均水平。与此同时,许多乡镇供水设施不完善,没有净水消毒设施,水质不达标,不能满足乡镇人民的生产和生活需要。当天气好时,水利设施利用效率较低的问题不会产生严重后果,而一旦遭遇极端气候,其负面影响就立刻暴露出来。

2)落后的农村水利管理机制。在探索西南农村水利管理过程中,水利管理存在明显弊端。首先西南许多地方依旧存在政府相关部门、企业、农民、农民用水协会、农村水利协会等多种农村水利管理主体并存的局面。从图1中可以看出,不同主体的行为与结果有明显区别[5-6]。由于管理主体多元化最终导致农村水利管理状态混乱,效率低下。其次农村水利工程产权制度改革不彻底,农户的利益不能保障,没有真正明确权利和义务,政府为了甩包袱 ,没有认真研究并细化政策,导致隐患不断。最后为减轻财政负担,部分地方在农村水利管理工作方面,大幅减少管理人员,而且人员编制的性质也发生变化,最终导致了人员工作积极性不高,工作效率低下[7]。

3)农村水利设施的风险防控机制不健全。2010年的西南大旱中农业干旱(土壤水分含量低)固然与气象干旱导致的降水偏少有关,但也不得不承认,这与长期以来农村水利设施的风险防控机制不健全有一定的关系。贵州、重庆、广西、云南等受灾地区农业产量大幅度递减。一方面农村水利等工程防御性措施存在严重问题,抗灾能力弱。如云南弥渡德苴乡目前全乡有一座小一型水库需要进行除险加固,4座小二型水库中3座均为病除水库,病险率高达75%,多数水库存在安全隐患,117件小坝塘,都带病运行,效益衰减。又如在受灾严重的云南曲靖市,发挥着防洪、供水、灌溉保障作用的520座小型水库,目前就有高达442座存在不同程度的危险。另一方面缺乏引水、蓄水工程,因此,即使是灌渠系统完好,大概也只能解决水资源的空间分布矛盾,根本无法应对水资源时间分布不均的矛盾。

4)不合理的农村水利资金投入机制。西南地区的农村水利投资制度缺陷主要体现在两个方面。第一投入百分比明显不足,由于财政紧张,且建设任务繁重,除了依靠中央财政补助外,地方财政用于农村水利建设的资金百分比很少。虽然近年来中央 、省级补助经费有所增长,但是幅度不高,即使是长江三角洲经济发达地区,也存在着农村经费不足 、工程无法按期实施的现象。与此同时,农村水利作为公益性和非公益性相结合的事业,经济效益不高,而农村水利工程投资大,建设周期长,维护费用高,有的区域工程需几年才能完工发挥效益,地方政府难下决心加大投入,造成大的水利工程建完以后,无法与农村水利配套工程相结合,使得工程效益大打折扣。第二是不合理的政府资金投向结构。国家只注重大型水利设施的建设和维修工作,而忽略了与农业生产最密切相关的沟、塘、渠、堰、湖等中小型农村水利设施的建设与投入。

3.结语

西南地区农村水利设施建设年老失修,资金短缺,管理不善,抗灾能力低下,难以应对多变的气候。为了减轻极端气候对农业带来的极大影响,农村水利的建设问题依然是我们需要关注的重点问题。

参考文献:

[1]杨萍、封国林、刘伟东、侯威、孙树鹏.空间点过程理论在极端气候事件中的应用研究.应用气象学报.[J].2010.6

[2]杨萍、侯威、封国林.中国极端气候事件的群发性规律研究.气候与环境研究.[J].2010.7

[3]王晓敏.中国干旱化趋势及西南极端干旱成因研究.

[4]冯相昭、杨萧语、周景博.极端气候事件使水资源管理面临严峻挑战——西南地区大旱的启示.观察与思考

[5]石志恒.政府参与农民合作经济组织发展的职能演变[J].商业研究,2007(8):165-167.

[6]胡家浩、汤尚颖.我国农村水利管理现状与健康发展的思路及政策建议.农业现代化研究.[J].2011.11

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【关键词】地下水;污染;对策

地下水环境问题是环境问题的重要方面,在人民生活、城乡建设和工农业生产方面起着重要作用,现就黑龙江省牡丹江市地下水环境污染问题进行讨论,提出对策建议。

1.牡丹江市城区地下水环境质量状况

1.1地下水资源现状

牡丹江市为地下贫水地区,牡丹江由南向北流经市区,年均流量164m3/s,是城区主要供水源,市区地下水资源仅0.5亿m3,属重碳酸盐型低矿化度高铁淡水。人均占有资源不及黑龙江省人均地下水资源的20%。城区存在两个大型降落漏斗。牡纺降落漏斗范围4k㎡,丝绸厂漏斗范围2-3k㎡。

1.2地下水水质现状

根据《地下水质量标准》GB/T14848—93III类标准对地下水进行评价。

企业地下水水质状况较差,超标率达80%。主要超标的项目有色度、浑浊度、嗅和味、铁、猛、硫酸盐、砷、细菌总数、总硬度、亚硝酸盐和氨氮;市区周边地下水水质状况良好,除温春镇和青梅村的高锰酸钾指数和北山别墅和温春镇的亚硝酸盐略高外,其余均达到地下水III类标准;主要矿泉水水源地水体均符合地下水III类标准,水质良好。

总体上,牡丹江市区地下水铁、锰以及氨氮和亚硝酸盐偏高,企业地下水污染区集中在市中心工业区。

2.地下水污染的主要问题及原因分析

2.1地下水存在的主要问题

牡丹江地下水受到比较严重的污染,主要问题是铁、锰以及氨氮和亚硝酸盐的污染。在牡丹江的阶地上,出现所谓的“铁锰质水分布区”;在牡丹江河谷及麻花沟、放牛沟等地,出现所谓的“肥水分布区”。

2.2地下水污染成因分析

氨氮和亚硝酸盐的主要原因,牡丹江地下水埋深较浅,一般小于5m,易受人为污染。工业废水不加处理、排放不达标进而污染地下水。生活垃圾及工业固体垃圾、农业氮肥地下渗透。铁锰偏高还与牡丹江地貌特征有关,市区含水层为玄武岩及第三系白垩纪的砂砾石,含铁较高。半封闭盆地结构有利于贴铁的生成。

3.保护、防治地下水污染的对策

根据资料牡丹江市地下水资源为0.5亿m3,低于全省人均量,因此,牡丹江的地下水资源并不丰富、水环境污染,是摆在我们面前的一个重要问题。

3.1加强水资源和环境管理

严格实施地方性水资源保护法,严格打井审批制度和用水收费制度,实行地下水有计划开采。严格控制工业废水排放;建立地下水资源保护带,逐步改善水质状况。

3.2根治重点污染源

针对城市地下水接纳排污的渗井、内陆湖泡、氧化塘等采取直接或间接防渗漏措施。贯彻预防为主方针对于主要开采层应以适应生活饮用为水质保护的主要目标,必须严禁直排污或与之相似的废水直接向地下水排放。对于硝酸根等环境中具有相当物质来源的污染物,则应针对污染原因采取治理措施。

3.3开展地下水污染修复

在地下水污染问题突出的工业危险废物堆存、垃圾填埋、矿山开采等区域,筛选典型污染场地,积极开展地下水污染修复试点工作。切断废弃矿井、取水井等地下水污染途径。及时开展废弃井回填工作,并保证封井质量,避免引起各层地下水串层污染,防止污染物通过各类废弃设施进入地下水。

【参考文献】

[1]罗兰.我国地下水污染现状与防治对策研究[J].中国地质大学学报(社会科学版),2008,(02).

[2]张文渊.对地下水污染的根源及其治理浅析[J].地下水,1999,(03).

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关键词:地下水;开发利用现状;环境地质问题;对策措施

一、天津市自然地理概况及水文地质概况

1、自然地理概况

天津市位于华北平原东北部,西接北京市和河北省,东临渤海湾。在地貌上处于燕山山地向滨海平原的过度地带,北部山区属燕山山地,约占总面积的6.1%;南部平原属华北平原的一部分,占总面积的93.9%。

天津市属暖温带半温湿大陆性季风气候,多年平均降水量590.1mm,多年平均蒸发量1800mm。天津市地处海河流域下游,素有九河下梢之称,主要有两大水系:海河水系和蓟运河水系组成。两大水系均在天津东部入海。

2、水文地质概况

天津市地下水的赋存特征受地质构造、地貌、水文和古地理条件的控制。按地下水类型和含水介质特征,可划分为:松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙水、火成岩和变质岩类裂隙水。以孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水分布广,水资源较丰富,利用价值较高。后者分布面积较小,含水性差,实际供水意义不大。

二、地下水资源及其开发利用现状

1、地下水资源及其分布

天津地下水资源可划分为冲积平原水文地质区和基岩山地水文地质区。平原区又分为全淡水区和有咸水区,平原区地下水资源量大于山区,且南部有咸水分布区, 山前浅埋基岩岩溶水区,供水条件好。基岩山地水文地质区分布在蓟县北部山区,有裂隙水、孔隙水。该区年地下水可开采量0.86亿m3/a,分配不均, 且埋藏较深,现多年开采量已达0.266亿m3/a,尚有开采潜力。山前全淡水区是水量最丰富、开发最充分的地区, 地下水补给充沛,地下水资源量3.46亿m3/a。

2、地下水资源的开发利用现状

1983年引滦入津后,开始控制地下水开采,特别是城市工业、生活用水。市区多年平均地下水开采量从1- 1.2亿m3/a下降到1988 年的0.666亿m3/a,各区对地下水的开采已减少了13%- 35% ,并逐年得到控制。近郊和各县的农业用水开采量也从1975- 1984年平均6.625 亿m3/a,下降到1988年的4.62亿m3/a。2009年全市水资源总量15.24亿立方米,地下水资源量5.60亿立方米,比上年偏少5.2%。根据多年工业用水水源组成发现,天津地下水的利用主要集中在市区和滨海地区的工业用水, 近郊和各县生活用水和乡镇工业用水主要水源也为地下水。

三、地下水开发利用过程中的环境水文地质问题

1、地下水长期超采、地下水位持续下降

自20世纪70年代大规模开发深层地下水以来,开采量不断增加。长期超量开采地下水,造成地下水持续大幅下降,并形成了市区及近郊区、塘沽、汉沽、大港、静海、武清等几个下降漏斗,尤其是市区和近郊及滨海地区的地下水位漏斗已连成一片。地下水水位多年大幅度持续下降,恶化了地质环境和生态环境,加剧了地面沉降,使水质变差、污染加重,从而导致并诱发一系列环境地质问题。

2、地面沉降

长期过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因,由于长期开采,是地下水位大幅度下降,造成弱透水层和含水层孔隙水位压力降低;粘性土层孔隙水被挤出,是粘性土产生严密变形,而引起地面沉降。天津市宝坻断裂以南的广大平原区均有不同程度的下沉,面积达7300km2,其中累计沉降量超过1000mm的面积达4080km2,并形成了市区、塘沽、汉沽、大港及海河下游地区等几个沉降中心。

3、地下水质污染及咸水入侵

天津市地下水污染在浅层水中比较突出,随着开采时间的延续及开采量的加大,深层地下水也遭到了咸水入侵。

深层地下水污染,主要表现在两个方面:由于地下水长期超采,导致区域性水位下降,造成含水层水动力条件改变,从而使上部咸水越流补给开采层;不同成分水混合,从而造成地下水盐平衡变化,水质咸化,致使地下水主要常量组分Cl-、SO4-2、矿化度(TDS)、总硬度(TH)等含量升高,水化学类型变异。

4、高矿水及土壤盐渍化

高矿化水(咸水)是矿化度大于2g/L的地下水。咸水不宜或不能直接作为生活用水和工农业用水,并引发一系列环境问题。天津市平原区大面积分布着咸水,埋藏浅,厚度大(最深达200m),是影响地下水环境质量的重要因素。咸水的存在导致淡水资源更加紧缺。咸水占据地下库容,不能调蓄降水、地表水及外来水源;每年大量天然补给资源蒸发浓缩,或与咸水混合而转化为咸水,损耗大量淡水资源。咸水地下水径流滞缓,水位浅,含水层不发育,循环交替作用差,地下水污染后自净能力差,污染程度高。

四、保护地下水环境的主要对策

第一,由于自然环境的限制,天津市属于水资源严重短缺的城市,地下水环境比较脆弱。随着国民经济的发展和城市规模的扩大,预测2020年天津市需水总量为53.73亿m3,水资源供需矛盾将越来越突出。因此,必须贯彻开源与节流并重的方针,大力发展节水型工业和节水型农业,建设节水型城市。

第二,综合防治过量开采地下水诱发的环境地质问题,应坚持以防为主、防治结合、全面规划、综合治理的方针。其根本对策为:保持地下水资源的采补平衡,把地下水开采量控制在不致于加剧地质环境恶化的允许范围以内。

第三,防治地下水污染,应执行预防为主、治理为辅的方针对策,应优化资源配置,把提高工业用水重复利用率、海水利用率、污水资源化作为重点。在市区、滨海地区及各县城所在地增加建设以大型污水处理厂为核心的污水处理与回用系统;应对废井、坏井及不合格井孔进行处理,开展多井回灌,改善水质,增加资源。

第四,应加强地下水环境保护管理,坚持以地矿、环保、卫生防疫、城建等有关部门协调、配合,以保护地下水环境质量;并加强地下水动态监测工作,建立动态监测信息系统,动态监测应实行数据采集自动化、数据处理模型化、成果网络化,以地下水环境保护的科学管理提供决策依据。

参考文献:

[1]高莹君.浅析天津市地下水现状及合理利用的对策[J].资源节约与环保,2005,(5).

[2]石小蒙,高樱梅,于淼,李婷.天津市地下水资源利用现状分析[J].科技促进发展,2010,(3).

[3]邢振刚,张继红.天津市地下水利用中的环境问题及其对策[J].城市环境与城市生态,1999,(6).

[4]刘帅.天津市地下水资源开发利用研究[J].海河水利,2006,(3).

[5]刘伟忠,刘帅.天津市地下水资源可持续利用的对策建议[J].地下水,2005,(2).

[6]段永侯,王家兵,王亚斌,邢贵发.天津市地下水资源与可持续利用[J].水文地质工程地质,2004,(3).

[7]方淑芬,赵翠霞,罗国栋,王鸿雁.天津市地下水典型污染物原位修复技术探讨[J].海河水利,2007,(4).

[8]郑红梅,刘明柱.Visual modflow在天津市地下水数值模拟中的应用[J].华北水利水电学院学报,2007,(2).

[9]马锋,杨发俊,陈润桥,李亚平.天津市地下水开采对地面沉降影响的多元回归分析[J].中国地质灾害与防治学报,2008,(2).

[10]张伟,闫学军.天津市地下水质量评价[J].水资源保护,2005,(2).

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1 增城市棠夏生活垃圾填埋场的现状

增城市棠厦垃圾填埋场位于增城市荔城街棠厦村,距离市区约12.6km,该场主要填埋增城市下属的六个镇街的生活垃圾。填埋场于1996年12月投入使用,日进垃圾量约200吨/天,自开始使用到2008年5月止,堆填垃圾达80多万吨,已填的垃圾堆体占地面积达48982m2,占填埋库区面积为58.22%。

填埋场为毫不设防的简易垃圾填埋场,场区内臭味四溢、蚊蝇四处乱窜,垃圾渗沥液通过地表遍布填埋场的空地;场内没有作业道路,作业方式十分简易,采用的是高处向下倾倒、简易压实、简易杂土覆盖作业;填埋场存在严重的环境污染及安全隐患。

垃圾填埋场平面布置图 垃圾填埋场实拍照片

2 简易垃圾填埋场的整治方案

毫不设防的棠夏垃圾填埋场产生的环境问题主要来自以下三个方面:填埋气体的污染与安全隐患、垃圾渗沥液的污染、填埋场的景观问题。针对污染现状,对各种污染源实施了行之有效的整治措施。

2.1填埋气体的整治

填埋的垃圾经微生物分解会产生填埋气体,气体的主要成分为甲烷(30%~40%)和二氧化碳(40%~50%)

现状垃圾堆体高度约40~50m,未设置填埋气体导排系统,填埋气体在填埋场的聚集,当甲烷浓度达到5~15%时,遇到火种会发生爆炸,当浓度达到40%以上时,遇到火种会迅速燃烧。另外,甲烷和二氧化碳都是温室气体。为有效解决填埋气体的环境问题,拟在现状垃圾堆体区域按照间距40m梅花状分布气体导排系统,导排系统实施方案如下:

(1) 钻入DN400钢管进入垃圾堆体2/3处;

(2) 在DN400钢管中套入Dn150HDPE穿孔管,在两管之间填充16~20mm碎石;

(3) 将d400钢管拔出。

现状垃圾堆体的产气量较小,沼气利用价值不大,因此,填埋气体拟采用收集后集中燃烧排放处理方案。

2.2 防渗方案

根据工程的现状,对库区防渗进行了多方案的比选与论证,最终确定了经济、合理、可行的工程方案,下面进行详细的论述。

(1)防渗目的

防渗工程的目的,就是采用天然的或人工的防渗层,切断库区内渗沥液向库外泄漏的通道,彻底杜绝渗沥液的外渗,同时防止地下水向填埋库区的渗入,确保垃圾填埋场安全可靠的运作,减少渗沥液产生量,避免造成二次污染。因此,防渗工程的设计好坏,是关系到填埋场设计成败的关键。

(2)防渗工艺

填埋场的防渗方式可以分为自然防渗、人工防渗两种:

① 自然防渗:如果在填埋场底部和周边有足够数量的高粘性土壤的压实土壤层,且各个部位的土层保持均匀,厚度至少2m,其渗透系数≤10-7cm/s,渗透性不因与渗沥液接触而增加时,可考虑采用自然防渗。

② 人工防渗:当填埋场在地形、地貌和水文地质条件达不到自然防渗要求时,必须进行人工防渗。根据场址的工程地质和水文地质条件,人工防渗主要有以下两种形式:

a、水平防渗:水平防渗指采用人工衬层将填埋场基底与垃圾堆体完全隔离,以防止渗沥液外渗,最常见的有以下几种工艺:天然粘土防渗层、钠基膨润土软衬防渗层、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗层或者上述几种的复合防渗层。

b、垂直防渗:所谓垂直防渗,系指通过垂直库底方向、沿库底周边敷设于岩土中的防渗幕墙,使幕墙与库底以下的天然隔水层相连,使得库底以下形成一个相对独立封闭的水系,从而阻止渗沥液外渗。其适应条件是:要求填埋场库底在地下水承压水位2m之上,必须连续存在不透水层。垂直防渗幕墙可以通过帷幕灌浆工艺来实施。通过灌注压入浆液(水泥砂浆+膨润土或其它化学浆液),使浆液填充岩石裂隙,胶结成符合防渗标准要求的地下幕墙。

垂直防渗填埋场的地下水由于防渗帷幕的阻拦,不能按原来的渗流路线排泄,随着水位升高到场底以上和垃圾渗沥液混合,一并排入渗沥液调节池,由此造成清污合流,增加渗沥液处理站的负荷。一般采用场垂直防渗工艺的填埋场,其渗沥液水量是水平防渗的2~3倍。

(3)防渗方案

本填埋场总的面积为124600 m2,垃圾填埋库区面积为84127 m2,其中未堆填区的面积为35145 m2,已堆填区的面积为48982 m2。已填埋区堆填的垃圾的高度约40~50m,垃圾量约80多万吨,均为简易堆填,垃圾堆体高且不密实,现场情况非常复杂,针对复杂的现状,提出如下防渗方案:

方案一,库区完全采用高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗(已填垃圾转运)

实施方案如下:①将未堆填区清淤平整,按卫生填埋要求在库底设置防渗层、地下水导排系统、HDPE防渗膜、渗沥液导排系统及导气系统;②搬运现有垃圾至未堆填区,并按照国家相关标准进行垃圾摊铺、压实、覆土压实覆土,据初步估算,未堆填区的库容约53万吨,不足以容纳现状80万吨的垃圾,需在填埋场附近找地经简单防渗处理后,作为临时的垃圾堆放点;③现状垃圾搬运完毕后,对腾空的填埋二区库底进行清淤平整,并按卫生填埋要求在库底设置防渗层、地下水导排系统、HDPE防渗膜、渗沥液导排系统及导气系统,然后将剩余的垃圾转运至该区。

方案二,整体垂直防渗

根据地质勘察院的岩土工程初步勘察报告:本填埋场库区不存在断层及断裂带,为独立的水文单元,因此采用防渗幕墙阻隔库内地下水与库外地下水的联系是有条件的。

垂直防渗具体方案如下:① 在渗沥液调节池下游(现状氧化塘以西)设置一道垂直防渗幕墙隔绝场区地下水与场外地下水的联系;② 在填埋场北侧设置一减压井排场区的地下水至地下水处理系统;③ 设置地下水处理系统:三次钻孔的地下水水质指标表明,地下水虽呈污染加重趋势,但近期地下水仅BOD5、CODcr轻度超标,因此近期仅设置滤池及沉淀池处理地下水,保证地下水达标后排放,远期根据地下水水质的变化,预留场地以备增设地下水处理系统;④ 为最大程度减小库区内地下水的污染,将储存渗沥液的调节池进行水平及边坡防渗。

(4)方案比较及推荐方案

两方案的优缺点比较如下:

方案一

优点:

① 能彻底地防止垃圾填埋场的渗沥液及气体对生态环境的污染,完全满足垃圾无害化处理要求;

② 渗沥液处理规模小,日常运行费用低;

③ 后期运行管理简便。

缺点:

① 工程耗时耗工,一次性投资大;

② 施工周期较长;

③ 转运过程会对周边大气环境造成污染;

④ 需在垃圾填埋场找面积6万m3的空地用于现状垃圾转运,难度较大。

方案二

优点:

① 工程施工便捷,一次性投资少;

② 施工周期短。

缺点:

① 根据目前地下水的污染现状,该方案近期内基本能够满足垃圾无害化处理要求,但是该区域地下水污染呈逐渐加重的趋势,随着地下水水质的变化,地下水处理系统需同步更新,此种处理方式不足以保证地下水达标,并给以后的运行管理带来诸多不便,同时,不能准确评估后期的运营费用;

② 若底部的不透水层的垂直防渗系统不能承受泄压井的水压,最终导致地下水与渗沥液的混流,将使得地下水完全污染,环境污染风险较大。

③ 地下水监测资料显示,库区的地下水水质已被污染,且污染呈逐渐加重趋势,此种情况表明,该库底的不透水层可能存在如下的其中一种情况:a、不透水层厚度不够,渗沥液已经下渗到不透水层以下的土层;b、不透水层不完整,渗沥液通过漏洞下渗到不透水层以下的土层。库底的不透水层存在上述的任何一种情况,都会导致垂直防渗方案存在较大的环境污染风险。

④ 根据江门地质勘察院的地质勘察报告:该区地下水枯、丰水期水位变幅为3.0m左右,可见地下水水量变化较大,地下水处理系统的规模很难确定。

⑤ 渗沥液处理规模为完全水平防渗的2倍,日常运行费用高。

根据上述,方案一虽然整治后,不存在环境风险,且运行管理方便,但在进行现状垃圾转运时,实施难度大,耗时耗工,投资大;方案二虽实施难度小,但整治后仍然存在环境风险,且运行管理复杂。综合本填埋场的现状特点及两方案的技术优点,本填埋场决定采用水平防渗与垂直防渗相结合的方案:在未堆填区与已堆填区之间设置一道分割坝,未堆填区采用HDPE膜水平防渗,已堆填区采用垂直防渗。

4 结论

篇10

关键词:地下水库;地下水库工程;ASR;回灌;调蓄;回灌堵塞

中图分类号:TV211.12 文献标志码:A 文章编号:1672-1683(2014)06-0192-04

水资源问题是2008年以来的达沃斯论坛必不可少的议题,也是全世界共同面临的难题。联合国资料显示2002年-2025年,全球将有2/3的国家和地区面临水资源短缺问题。调蓄水源是解决水资源矛盾的重要手段之一,修建地表水库的调蓄方式在水资源优化管理中起了重要作用,也带来了诸如泥沙淤积、洪灾加剧、土壤盐渍化、水库移民以及蒸发损失等一系列问题。地下水库带来的影响相对较少,既能有效存储调蓄水资源,也可以减少次生环境与地质问题,降低蒸发损失,提高水资源储存效率。

1 地下水库和地下水库工程

我国对地下水库和地下水库工程一直未形成严格而通用的定义,通常将地下水库和地下水库工程等同,将有人工干预的地下水库工程和无人工干预的地下含水层均被视作为地下水库。目前,国内学者们在地下水库概念上所达成一定的共识[1-4]实质是对地下水库工程的定义说明,即:(1)具有一定的库容,能够存储水资源;(2)有人工增储干预,如修坝、建渗井等;(3)能够实现调蓄功能,以丰补歉。

地下水含水层自身具有存储和调蓄的两大特征,即具备水库(地表水库)的基本功能,故广义来讲,具有一定规模,能够实现地下水资源存储和调蓄,且具有一定边界的地下含水体均可被定义为地下水库;而通过人工干预(如修坝、建渗井等)改变存储和调蓄能力的地下水库可认为是地下水库工程。依据国外通用的技术条件,ASR(Aquifer Storage & Recovery,含水层存储与回用)地下水库工程特指承压含水层增压回灌-回用的地下水库工程。

2 国内外地下水库工程发展现状

2.1 国外地下水库工程发展现状

在美国,一般认为地下水库对环境产生的影响远小于地表水库,采用地下水库工程供水是一种“环境友好”的供水方式。早在1950年末至1960年初,美国就开始了地下水人工回灌工程的试验和建设,为地下水库工程建设提供了前期技术准备。正在实施的“ASR工程计划”已建成100多个系统[5-8],该工程通过水井和增压设备将水注入承压含水层,再利用配套抽水井,抽取该含水层中的地下水进行利用。

欧洲、澳大利亚、日本、南非、印度、中东等的一些缺水地区或海滨地区,均有成功的ASR工程实践,可见其已成为国际上地下水库工程建设的主要技术模式之一。ASR通常是年内季节性调控机制和年际长效调蓄机制并存,其中年内季节性调控适于季节性水资源分配明显地区,调配水资源、优化水资源供给结构,实现以丰补歉;年际长效调蓄适于战略储备或地下水降落漏斗回补,对环境造成影响最小。在滨海地区,ASR也是控制海水入侵的有效方式。

当然,ASR也存在一些值得关注的问题,如美国环保署(EPA)提出的诸如回用与回灌效益比、注入水源可靠性、注入速率和注入压力、上下含水层影响、注入含水层后的效果、注入井的密度、成井结构与注入效果的关系、水权结构、地下水恢复效果、回灌井堵塞问题以及法规约束等一系列问题。这也意味着在地下水库工程建设的同时,需要进一步开展地球化学、含水层水力学及压力响应、含水层结构再确认等诸多方面的综合研究。

2.2 国内地下水库工程发展现状

我国的地下水库工程建设通常以增加库区入渗补给量为主,人工阻截地下水径流量为辅。其中,增加库区入渗补给量的措施主要以建设入渗坑、回渗井等浅层入渗为主,深层地下含水层的回渗相对较少,而采用增压入渗的工程尚未见报道;人工阻截地下水径流的工程主要是通过建设地下水截流坝来实现,该类工程主要分布在滨海地区,在抬高地下水位而增加库容的同时,又能够有效防止海水入侵。

自1970年以来,我国陆续建成了河北南宫、北京西郊、山东龙口和傅家桥等多处地下水库工程。根据国内建成和待建的地下水库工程统计结果(表1)可知,北方地区主要分布在华北平原,且以山东、河北居多,其次为东北地区和新疆北部;南方地区则分布在广西、贵州岩溶区。与美国不同的是,这些地下水库工程均非增加回灌工程。

我国地下水库设计与当地水文地质条件密切相关:山东滨海地区的地下水库工程采用阻水坝,起到了调蓄水源和防止海水入侵的作用;新疆地区地下水库工程一般没有地下水阻水坝,仅是增加了促进地下水入渗的工程措施;西南岩溶区地下水库工程通常结合岩溶水管道流的特点,建立地下水阻水坝来阻截地下水侧向径流,以保证库区地下水蓄水量。

3 我国开展ASR地下水库工程将面临的主

要问题 我国地下水回灌与回用的研究起步并不晚,从国内第一个地下水库工程项目建成至今,已有近40年的历史。然而,增压地下水回灌在大型地下水库工程中目前仍停留在试验阶段。根据国外增压回灌地下水库工程(ASR)存在的问题,我国目前开展增压回灌地下水库工程建设面临以下问题。

(1)边界难定,水权不明。地下水存储空间巨大,但边界不容易确定,很难将注入的地下水固定在目标范围内,给水资源管理上带来诸多不便。另一方面,跨多个行政区的地下水库工程,水权成为困扰管理部门的一大难题,目前缺少相关的法律规定或法规条文。

(2)回灌水源无法保障。包括回灌水源的水质问题和水量保障问题。关于回灌水源水质对地下水环境的影响问题,仍处于研究阶段,尚未经过实践检验。当回灌水源为区域调水时,水源成本也成为制约因素。

(3)回灌技术限制。主要是指由于物理、化学、生物等多重作用导致回灌井堵塞问题。目前国内外地下水回灌均受困于此,尽管美国等国家ASR地下水库工程应用广泛,回灌堵塞问题也一直困扰其工程科研人员尚未找到一套公认的、行之有效的应对方法。

(4)效益成本问题。评价地下水库的效益目前还是主要以经济效益为主要指标,环境效益和社会效益为辅助参考地下水库工程经济效益见效较慢,在吸引资金上缺乏优势。

(5)环境效益不够明确。虽然地下水库工程具有有效减少水面蒸发损失等众多优点,但是否带来其他环境地质问题,目前尚在研究之中。换言之,地下水库工程的环境效益预期较好,但仍存在一定的风险。

(6)缺少法规或规范的约束指导。目前既没有全国地下水库工程宜建区调查评价的研究成果,也没有可以指导性的文件或法律规范。

4 我国ASR地下水库工程应用展望

受气候条件、地形地貌、水文地质条件、水资源状况等多种因素影响,北方干旱半干旱地区和西南缺水地区建设地下水库工程的需求远大于地表水充沛地区,特别是华北平原、西北干旱地区和云贵红层缺水区。因此,地下水库工程建设在我国水资源调配上具有广阔的发展前景,也将是优化水资源管理的重要手段。

受限于经济发展条件和可回灌地表水量,作为国外地下水库工程重要技术手段的ASR工程技术在欠发达地区和严重缺水区的推行难度较大。但我国地下水库工程有较好的发展前景,无论是在城市供水和水资源调蓄方面,还是就水质涵养和战略储备而言,推进ASR地下水库工程建设均具有重要意义。

为进一步推进ASR工程技术在我国地下水库工程建设中的应用,今后尚需重点开展以下几方面的工作。

首先,要以“有地存、存得住、取得出、用得好”作为地下水库选址的重要依据,将“灌得好、取得足、影响小、效益高”作为地下水库工程项目优劣的重要指标,开展全国地下水库工程适宜区的摸底调查,确定宜建区域。

其次,开展试点研究,选择不同含水层介质和地下水埋藏类型的区域进行增压回灌试验,总结适合我国的地下水增压回灌方法,解决回灌堵塞问题。

最后,制定相应的法规和规范,落实水权管理,指导和推动ASR技术在我国地下水库工程建设中的应用。

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