江苏省地下水开发利用中的环境地质问题及对策

江苏省地下水在开发利用过程中,由于开采布局不合理和存在＂三集中＂以及水文环境地质条件脆弱等因素,出现水位逐年下降,并形成区域性超采漏斗,致使部分地段地下水资源枯竭、水质咸化和诱发地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等诸多环境地质问题。本文着重分析全省深层地下水开发利用的四个阶段、主采层区域水位降落漏斗的发展过程和因深层水超量开采诱发的水资源枯竭、水质咸化和地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等环境地质问题的发育特征及演化趋势,从地下水资源管理和可持续发展的角度,提出地下水资源合理利用的对策建议。     

鲁北平原深层地下水开发与环境问题

鲁北平原在深层地下水开发利用过程中，由于开采地段过于集中在城镇，加上不合理开采等因素，出现了区域性深层地下水超采漏斗不断扩大、部分地段地下水资源枯竭和水质咸化问题严重、重点城镇地面沉降加剧及饮用高氯高碘地下水引发的地方病呈上升趋势等诸多水环境问题。笔者分析了这些问题的分布规律及演化趋势，从地学角度，提出了对策建议。     

鲁北平原地下水的劣变特征与可持续利用的对策

2005年相对于20世纪70年代,鲁北平原开采机井数由9．29万眼增至28．76万眼．浅层水、深层水开采量分别增加了近2倍和3．76倍。长期超量开采和不合理的开采布局,使地下水水位持续下降、含水层疏干体积不断增加、地下水位降落漏斗持续扩展．并产生地面沉降、成水入侵等环境地质问题。采取农业节水、调整工业开采强度布局、加强浅层水均衡开发利用、地表水与地下水联合调蓄、本地劣质水资源化、保护和涵养深层地下水资源等举措,修复和涵养鲁北平原超采区的深层地下水系统势在必行。     

盆地平原区地下水超采状况分析

长期大量的开采地下水,造成地下水开采井群在平面和空间层位上高度集中,致使山西腹部地区的地下水大面积超量开采,地下水位大幅度下降,形成以城市供水水源地和井灌区为中心的大面积的地下水降落漏斗,产生了地面沉降,泉水流量锐减、水质恶化等一系列环境地质问题。通过对盆地平原区地下水主要超采区地下水运动特征,开采地下水类型,超采状况分析,依据水资源利用原则,合理开发地下水资源,遏制地下水超采态势,逐步实现采补平衡,改善生太环境,促进水资源可持续开发利用,促进经济社会可持续发展。     

陈官庄水源地开采环境地质问题分析

陈官庄水源地地下水资源开采主要针对中深层地下水,赋存于新近系上新统冲湖积层中,埋深在80~200 m,岩性以细砂、中细砂为主,次为粉砂,砂层分布较连续稳定,富水性较好。水源地开采后,将形成一个降落漏斗,根据计算,在现状条件下,水源地开采后不会造成水源枯竭及水井报废;水源地投产后,在合理开采的情况下,地下水的水质类型将不会发生太大变化;水源地中深层地下水的开采不会影响浅层地下水;在开采降落漏斗范围内,应对其地面沉降进行监测;水源地不存在压矿问题和采煤引起地面塌陷环境地质问题;提出了水源地保护及监测措施。     

基于PSInSAR技术的唐山南部沿海地区地面沉降研究

唐山南部沿海地区是唐山市地面沉降灾害较严重的地区,地面沉降的快速发展对唐山世界级重化工业基地的功能发挥构成严重威胁,全面了解唐山南部沿海地区地面沉降的分布演化态势及其发育主导因素至关重要。基于中高分辨率雷达数据,采用PSInSAR技术获取唐山南部沿海地区地面沉降场的分布及演化信息,可以发现这一地区的区域地面沉降漏斗与地下水位下降漏斗具有良好的对应关系,且沉降区范围沿区内基底断裂带一侧展布。但在曹妃甸工业区,地面沉降特征与过量开采地下水引起的地面沉降特征有所不同,地面沉降区呈点状、斑状分布,沉降区范围较小,沉降中心的沉降梯度大。据调查,特殊的地质环境是该区地面沉降发育的基础条件,地下水超采、大规模工程扰动是诱发和加剧地面沉降的外在动力。     

黄河三角洲地下水动态变化及其与地面沉降的关系

为了分析黄河三角洲地下水动态及其与地面沉降的关系, 利用多年地下水和地面沉降监测数据, 发现黄河三角洲广饶县和东营区的地下水动态变化剧烈且地面沉降严重, 含水层多处于超采状态, 浅、深层地下水降落漏斗先后出现.深层地下水降落漏斗中心水位下降速度达2~3m/a.近年来, 东营和广饶地面沉降漏斗中心沉降量和速率分别为155.1mm、28.2mm/a和356.0mm、64.7mm/a.借助GIS技术及数理统计法, 发现深层地下水降落漏斗与沉降漏斗空间耦合良好, 深层地下水位与地面高程呈线性正相关, 相关系数为0.92, 深层地下水过度开采已成为影响沉降的最根本因素.井灌区第三粘性压缩层成为地面沉降主要贡献层, 且深层地下水降落漏斗中心的地下水位已低于第三承压含水层临界水位, 沉降趋于严重.      

太和县地下水资源开发利用存在问题及对策探析

太和县不合理过量开采深层地下水,诱发地下水位持续下降、水质恶化等环境水文地质问题。尤其是大面积的降落漏斗,并开始出现地面沉降迹象。本文在地下水开发利用现状调查的基础上,对上述问题进行了详细分析后认为,其原因主要是由于地下水开采布局不合理,地下水超量开采,水资源管理方法及手段比较落后。针对地下水开发利用过程中主要问题,应采取综合规划、综合调控、综合利用的原则。合理利用浅层地下水,适当分散开采深层地下水,逐步调整深层地下水开采布局,综合利用地表水和地下水。加强水资源科学管理力度,制订科学合理的用水定额,调整产业结构来解决城镇的用水问题。     

停止开采深层地下水 修复与改善生态环境

沧州市水资源短缺，深层地下水严重超采，已形成大面积区域地下水位降落漏斗，地面沉降已达2m，生态环境严重恶化．为保障经济社会的可持续发展，要积极引调地表水，开发利用地下咸水，加强雨洪控制利用，逐步替代最后终止深层地下水的开采。从根本上修复和改善生态环境。     

华北平原深层地下水超采程度计算与分析

华北平原深层地下水的超采已引起了一系列的环境地质问题。为了从区域上认识深层地下水的超采情况以及由此引发的环境地质问题,分别以地下水开采潜力系数(深层地下水可利用量/现状开采量)、地面沉降量、多年平均水位下降速率为指标对地下水超采情况进行了计算和分析。结果表明,不同方法的计算结果具有一定的一致性。从区域上来看,深层地下水总体上处于超采状态,已无开采潜力。地下水开采程度指标采用以2003年为现状年的开采量,因此更多反映的是开采程度现状。利用地面沉降和多年平均水位下降速率计算的超采结果更多地反映了深层地下水开采历史所产生的环境地质问题。     

Evolution of the groundwater environment under a long-term exploitation in the coastal area near Zhanjiang, China

Aquifers consisting of unconsolidated sediments in the coastal area near Zhanjiang in southern China are grouped into the shallow, middle-deep and deep aquifer systems. Groundwater exploitation began in the 1950s in this district and has increased from year to year since 1980. Measurements of groundwater levels and monitoring data of groundwater chemistry at some 60 wells since 1981 are examined to analyze the evolution of hydrodynamics and hydrochemistry in the coastal aquifers. The results indicate that groundwater levels in the middle-deep and deep aquifer systems have fallen continuously and the extents of the depression cones in water levels have increased in the past two decades, even though the water levels recovered to some degree during the period of 1997–2001. In 2004, the lowest water levels in the middle-deep and deep aquifer systems were 23.58 and 21.84 m below sea level, respectively. The groundwater has TDS ranging from 40 to 550 mg/L, and is of low pH, commonly varies between 4 and 7. Concentrations of total iron and manganese exceed the concentration limits of the drinking water standards. The hardness is in the range of 10–250 mg/L. Chloride contents of the groundwater range from 10 to 60 mg/L. The chloride and TDS do not show systematically increasing trends. Although the water levels in the exploitation center near the coast are significantly lower than the sea level and the depression cones of water levels in the middle-deep and deep aquifer systems have expanded to the sea, sea water intrusion has not been observed until recently. This phenomenon is quite unique in the coastal area near Zhanjiang.     

关中盆地地下水环境地质问题研究

陕西关中盆地做为西部大开发的一个核心支撑区,而水资源紧缺成为经济进一步发展的制约因素。根据盆地内主要城市地下水的开采利用现状及供水结构变化,系统地分析盆地内的地下水不合理开采所导致地下水降落漏斗、地裂缝、地面沉降、渍水及土壤盐渍化等环境地质问题,最后提出可行的防治措施,以恢复生态环境良性循环。     

湛江市地下水流场演变特征

文章研究了湛江市50年来的地下水流场变化特征，得出以下结论：市区中、深层承压水经过近50年的集中开采．已形成了以人工开采区为中心的区域水位降落漏斗；浅层水一直未作为集中供水水源，未形成区域水位降落漏斗。影响地下水流场变化的因素主要为开采量，其次为地下水的开采方式及水文地质条件。     

山东鲁北平原地下水资源与可持续利用

鲁北平原目前区内供水水源以黄河客水和地下水为主。最新均衡计算结果为:浅层地下水开采资源量37 03×108m3 a,深层地下水开采资源量2 62×108m3 a。据山东省水资源可持续利用总体规划报告,现状年需水量约74×108m3 a,2010年需水量为93×108m3 a,2030年需水量为109×108m3 a,现状年供需基本平衡,远景供水不足。浅层地下水易采易补,更新能力强,应以合理调控水位为中心,优先开采浅层地下水,充分发挥浅层地下水资源的供水功能,尤其是东阿—齐河—商河—利津沿黄地区更应加强开发浅层水的力度。浅层水为可持续利用的地下水资源量。深层地下水更新能力弱,应严格限制其开发利用。在德州、滨州漏斗中心区,建议实施部分封井,调减开采量。实行地表水与地下水联合调度,优化水资源开发结构,适当增加地表水引用量,实施含水层的恢复工程,遏制地面沉降等环境问题的继续发展,走全面、协调、可持续发展的路子。     

Quality evaluation of groundwater in the North China Plain

This paper presents a method combining single-indicator comprehensive evaluation and influence factor identification to measure groundwater quality. This method not only reflects groundwater quality classification with clear physical significance, but also divides the possibilities of man-made pollution in regional groundwater. The paper selects 6 063 representative groundwater wells in the North China Plain to evaluate 49 groundwater inorganic and organic index and comes to a conclusion: Controlled by geological environment and hydrogeological conditions, the groundwater quality in the North China Plain deteriorates from the bottom of maintain to coastal area, with Class I to III groundwater decreasing from 49% to 3.9% while Class V groundwater increasing from 21% to 86.9%; the quality of deep groundwater is better than that of shallow groundwater; the contribution rate of manganese, total hardness, total dissolved solids and iodide in shallow groundwater to over-III type water exceeds 50%; the contribution rate of nitrite in pollution index reaches 20%; while heavy metal and organic indexes have limited impact on regional groundwater quality. The North China Plain is an important economic area in China. Over decades, it has witnessed intense human activities, and water resource quantity demanded has been far greater than quantity supplied. Due to scarce surface water resource, groundwater becomes the pillar supporting regional economic development. This has led to increasing groundwater exploitation and development. According to statistics, the exploitation degree of shallow groundwater reaches 105% in the North China Plain and 118% in the Hebei Plain; the exploitation degree of deep groundwater reaches 143% in the North China Plain and 163% in the Hebei Plain. The serious over-exploitation of groundwater brings various geological environmental problems, with the worsening of groundwater quality being a typical one. Besides impact brought by human activities, the poor quality of natural water in the North China Plain is also an important factor. Therefore, to understand the current regional groundwater quality situation and to master influence factors and influence degree can provide reliable scientific protection for regional economic development.     

浅析松原市地下水水位动态及环境问题

随着松原市社会经济的发展,地下水开采量逐年增大,由此引发的环境地质问题逐渐加剧,如地下水水位下降、地下水降落漏斗、水质污染、土壤沙漠化、饮水型地方病问题等等.利用水位动态观测资料,对松原市地下水动态分析,总结了近几年地下水开发利用现状,并针对人类活动所引起的地下水环境问题,提出自己的建议.     

雷州半岛防海水入侵最优地下水开采方案探讨

雷州半岛地表水资源缺乏 ,地下水资源较丰富 ,近年开采量剧增 ,局部已形成大面积降落漏斗 ,面临海水入侵的威胁。通过对研究区内地下水流的数值模拟 ,建立了一个以预防海水入侵为目的的地下水资源管理模型 ,并以管理区为单元给出了不同区域地下水资源的最优开采量。认为在防止海水入侵的前提下 ,区内地下水总体上尚有开采潜力 ,但要适当分散开采区域 ,滨岸地区基本维持现状 ,内陆可不同程度地增大开采量。