某区地下水超采评价及治理措施研究
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某区地下水超采评价及治理措施研究
通过搜集评价区内水文地质成果、地下水监测资料等,利用水位动态法、开采系数法和诱发环境地质问题法分别对评价区地下水开展超采区评价,确定了评价区浅层地下水未超采,深层地下水為严重超采和一般超采。基于此,针对地下水超采提出了治理建议。
标签:地下水超采区 水位动态法 开采系数法 诱发环境地质问题法
1引言
近年,地下水保护工作受到党中央、国务院高度重视,颁布了一系列政策法规。这些政策法规为河北省某平原区积极开展地下水超采区评价工作提供了机遇,也督促该区尽快划定地下水禁采和限采范围,遏制超采区扩展,并提出治理建议。
目前,许多学者分别从地下水开采情况、诱发的环境地质问题、超采区成因等多方面探讨治理措施,保护地下水资源。薛亚莉等[1]通过对志丹县进行地下水功能区划分,提出了各分区保护目标与保护措施;刘少玉等[2]针对华北平原地下水资源问题,提出了充分发挥地表水和地下水两大功能作用的具体思路,以及具体实施措施;李发文等[3]基于天津市水文地质特征和地下水功能主导因子,构建评价指标体系,并采用综合评价方法对资源功能、地质环境功能和脆弱性功能进行评价。文献[4]-[5]通过分析地下水超采情势,提出了开发和保护对策;霍传英[6]利用地下水非稳定流模型对地下水开发情景模拟,通过分析平原地下水的可持续开采方案;王建文等[7]基于国外保护地下水的先进理念和制度,认为我国应确立地下水超采区制度、地下水的评价与监测制度、公众参与制度等地下水管理制度。
本文从评价区的水文地质资料、地下水动态监测、水资源调查等着手开展地下水超采划分,并提出地下水资源保护措施,为相关部门作出决策提供依据。
2评价区概况
评价区位于华北平原,行政面积为910km2,地势总趋势为西北高东南低。
2.1水文地质条件
评价区浅层地下水为咸水,咸水体顶板埋深0-30m,底板埋深一般60-120m,含水层厚度一般1.0为严重超采,介于0和1.0之间的为一般超采;深层地下水水位年均下降速率>2.0为严重超采,介于0和2.0之间的为一般超采。
(2)开采系数法:评价期内年均地下水实际开采量与多年平均地下水可开采资源量比值,即为开采系数,该方法仅适用于浅层地下水。
划分标准:开采系数>1.3为严重超采,介于1.0和1.3之间为一般超采。
(3)诱发环境地质问题:评价区的地质灾害问题主要是地下水长期稳定水位下降引起的大型漏斗,可根据超采区继承性,判定是否为严重超采区或一般超采区。
3.1.3划分结果分析
(1)水位动态法结果分析
通过计算可知,浅层地下水水位下降区仅分布在评价区西北部,下降速率小于0.1m/a,其他区域地下水水位呈上升趋势,上升速率在0~0.2m/a;深层地下水水位下降区分布在评价区的东南部和东北小部,下降速率小于0.1m/a,其余区域为水位上升区,上升速率在0~1.0m/a。
(2)开采系数法结果分析
以评价区为计算单元,通过计算求得开采系数为0.6,为未超采。
(3)诱发环境地质问题法结果分析
评价区深层地下水存在漏斗区,分布在评价区中部、西北部和东南部,该区在评价初始水平年之前,就已经为严重超采区。按照继承性关系,漏斗区仍为严重超采区。
3.1.4超采区综合划分结果分析
对于浅层地下水,水位动态法和开采系数法划分的重叠区为未超采,不重叠区考虑到该区浅层地下水水质较差,利用率低等因素,综合考虑为未超采区。
对于深层地下水,两种方法划定的超采区没有重叠区,需综合考虑评价期前地下水超采情况等因素来确定是否超采。由图1知,评价区漏斗中心附近深层地下水水位自1996年61.23m开始下降,到2001年呈波动性逐年回升,至2010年,地下水水位埋深64.14m,且评价区实际开采量也缓慢上升,进而得知评价期内地下水超采状态仍继承于之前,即漏斗区为严重超采,其他区域为一般超采。
3.2地下水超采评价
评价区浅层地下水未超采,水质较差,利用率低。
深层地下水严重超采区呈东南-西北分布,面积524.7km2,年均超采量为189.8万m3,一般超采区分布在两侧,面积385.3km2,年均超采量106.5万m3。严重超采区较上次评价范围有扩大趋势,主要原因是受浅层咸水限制,评价区开
采以深层淡水为主,而深层地下水又不能及时得到补给,导致一直处于超采状态。4超采区治理建议
评价区浅层地下水水质较差,不能满足生产生活用水,而深層地下水经长期开采处于严重超采,因此,切实解决好地下水资源开发利用问题迫在眉睫。
评价区待南水北调工程供水后基本能够满足用水需求。但供水前,评价区仍然面临严重缺水问题,须从工业、农业等不同方面进行节水。工业节水可从技术革新、工艺改进以及行政监督、管理等方面进行,尤其是高耗水、重污染企业,可制定有针对性的节水方案。农业节水可从灌溉工程、种植结构、种植技术及其行政节水方面着手进行。生活节水主要是通过提高民众节水意识,推行节水型器具,实行计量征费等措施全方面开展。
5结论
(1)通过搜集河北省某地区水文地质资料、地下水资源量、地下水位埋深等基础资料,利用水位动态法、开采系数法、诱发环境地质问题法综合划分浅层地下水和深层地下水超采区,确定了浅层地下水为未超采,深层地下水严重超采区面积524.7km2,年均超采量为189.8万m3,一般超采区面积385.3km2,年均超采量106.5万m3。
(2)针对超采区水资源缺乏问题,分别从农业、工业、生活和行政管理方面提出了节水措施,为使该区水资源可持续利用提供建议。
参考文献
[1]薛亚莉, 陈乃联, 刘小学. 志丹县地下水资源开发利用与保护研究[J].
人民黄河, 2013, 35(2): 58-60.
[2]刘少玉, 刘鹏飞, 周晓妮, 等. 华北平原水资源合理开发利用的思路与举措[J]. 地球科学与环境学报, 2012, 34(3): 57-61.
[3]李发文,彭海波, 李曼曼. 天津市地下水功能评价与区划研究[J]. 安全与环境学报, 2013, 13(3): 111-115.
[4]邓安利,茹哲敏.山西省地下水超采区范围的复核划分[J].山西农业大学学报(自然科学版),2012,32(4):373-378.
[5]崔新华,许志荣.河南省主要城市地下水超采区评价[J].水资源保护,2008,24(6):17-27.
[6]霍传英,魏文慧,周仰效,等.乌鲁木齐河流域北部平原地下水可持续开采方案分析[J].水文地质工程地质,2010,37(5):1-7.
[7]王建文,熊敬.我国地下水管理主要制度的构建[J].河海大学学报(哲学社会科学版),2012,14(2):62-67.
[8]全国地下水超采区评价技术大纲[S].2012.
[9]河北省地下水超采区评价技术与工作大纲[S].2013.