地下水資源管理與評價方法初探

一、用地下水位管理與評價地下水資源的優(yōu)勢

一個地區(qū)地下水位變化是該地區(qū)的地下水儲存條件、自然補給、逕流、排泄和人工開采利用等復雜的自然社會因素綜合作用的結果，能真實反映地下水資源狀態(tài)。由于地下水位容易實時網(wǎng)絡施測，可實現(xiàn)與地下水資源相關的量化管理與評價。而地下水資源量是一個很難直接施測的量，一般是通過對各種補給量和排泄量分析計算確定，而各種補給、排泄量的確定，又要通過對各種參數(shù)勘測選定，都是一系列復雜的過程，很難精準。因此，用控制地下水位管理與評價地下水資源方便得多，準確得多。

對地下水過量超采，導致一些區(qū)域地下水位大幅度下降，這不僅反映地下水資源的減少，在干旱地區(qū)還能造成地表土壤水分干涸，植物凋萎，植被退化，甚至死亡等，出現(xiàn)荒蕪化、沙化生態(tài)景觀;又能產生地面沉降塌陷、裂縫，海(咸)水入侵等地質水文環(huán)境變化。用“抬升型”和“下降型”地下水控制性水位分別控制管理補給過量、開采量不足和由于補給量不足或過量開采的諸多問題的發(fā)生。而用資源量控制就很難體現(xiàn)如此全面的控制管理內涵。即使用資源量控制還是需要水位的變化來校核。

二、用地下水位管理地下水資源的方法

中國水利水科學研究院葉勇、謝新民在“地下水控制性水位分區(qū)研究”中，提出采取兩種類型、兩色線控制水位和三區(qū)管理形式。

即采取“抬升型”與“下降型”兩種類型，以“紅線”與“藍線”水位控制，以藍、黃、紅三區(qū)管理。“抬升型控制性水位”是補給過量或開采不足引起地下水位上升，產生對資源、生態(tài)、環(huán)境造成影響程度的一系列數(shù)或閾值;“下降型控制性水位”是補給不足或過量開采使地下水下降，同樣產生對資源、生態(tài)、環(huán)境影響程度的一系列數(shù)或閾值。由影響程度把控制地水位定為“藍線水位”和“紅線水位”。藍線水位或水位區(qū)間系指資源、生態(tài)、環(huán)境功能協(xié)調。在抬升型中，地表水位所處位置，即可實現(xiàn)采補平衡或排補平衡、又能防治澇漬鹽堿災害、又有利土壤改良、作物生長(尤其根發(fā)育)、有利土壤與地下水庫建設、提高當?shù)厮Y源利用和生產率，即把這種臨界地下水位定為抬升型藍線水位。而地下水位上升，表現(xiàn)補大于采(或排水不足)，達到或超出漬澇和鹽堿發(fā)生的臨界、甚至污染環(huán)境、道路反漿、耕地不能機械作業(yè)、土壤冷槳、影響作物發(fā)育和產量的臨界地下水位為抬升型紅線水位。水位上升又不致產生澇漬與返鹽或無效蒸發(fā)的地下水位作為控制水位為下降型藍線水位。而地下水持續(xù)下降，引起地下水資枯竭，如疏干含水層1/2以上，或達到使地面沉降、地表裂縫、塌陷、沙化，或海水入侵、水質惡化的各種臨界水位(如生態(tài)需水臨界水位、地質災害臨界水位，海水入侵臨界水位)為下降型紅線控制性水位。

表1控制性水位類別及管理分區(qū)體系表

三、用地下水位評價管理地下水資源初探

我省地下水類型有潛水，弱承壓水，承壓水。三江平原主要開采利用潛水和弱承壓水。松嫩平原主要開采利用潛水、弱承壓水和承壓水。抬升型控制性水位，對于三江平原潛水，主要防治澇漬，在雨季或豐水年地下埋深不能少于0.5m，所以一般要求地下埋深水位不能小于2m，所以2m應定為抬升型紅線水位。而地下水位處于一定埋深，可使地下水無效蒸發(fā)等于0，還有一定地下儲水和調節(jié)庫容，則可把4m作抬升型藍線埋深水位。對于三江平原弱承壓水，由于地下水不參與(或影響少)成澇，所以在抬升型控制可以不設紅、藍線水位和三區(qū)管理。對于松嫩低平原潛水、主要是防治鹽堿和澇漬，所以要求地下水位不僅雨季汛期地下水埋深不少于0.5m;而且干旱季節(jié)埋深不能少于可返鹽埋深3m以下，又由于可能受凍融影響，故把埋深5m作紅線埋深水位。而地下水位降至一定埋深以下，可以使地下水蒸發(fā)等于零。且還有一定儲水庫容，故把埋深10m作為藍線埋深控制水位。對松嫩低平原的弱承壓水和承壓水不能參與地表成澇和鹽堿，也可以不設抬升型紅、藍線控制水位。

對于下降型控制性水位，三江平原潛水在埋深在6m以上，便于開發(fā)利用，還具有一定儲水和調節(jié)庫容，可作為藍線水位。而埋深大于6m，可能要改變泵型，對于簿含水層≤20m，疏干率達50%，視為超采，故可把10m作為紅線控制性水位，對于厚含水層，可以斟酌加深。

三江平原弱承壓水(主要指建三江地區(qū))由于地表有7～20m粘性土復蓋，且弱承壓水頭部分地下水釋水率低，在10m內很難保證開采量，且形成的儲水與調節(jié)庫容也有限，故定15m為藍色控制水位。至于紅線水位主要考慮減少抽水能耗和可開采量與可能維持采補平衡埋深為限，暫定20m為紅線控制水位。因為本地區(qū)不牽涉海水入侵，水質惡化，若地質環(huán)境條件允許，還可以根據(jù)需要加大下降型紅線控制水位。

松嫩低平原下降型控制水位潛水與弱承壓水、承壓水由于缺乏研究，暫定埋深15m為藍色控制水位，而潛水厚度約40m，弱承壓水和承壓水厚度60m以上，也分別按疏干50%含水層計，定20m與30m分別作為潛水與弱承壓水和承壓水下降型紅線控制水位，主要視地質條件定，再作增減。三江平原與松嫩平原地下控制水位和管理分區(qū)詳見表2、表3。

表2三江平原潛水與弱承壓水區(qū)地下控制水位和

管理區(qū)初擬表 (單位m)

特注:評價與表1相應管理區(qū)相同。

表3松嫩平原潛水與弱承壓區(qū)和承壓水地下控制水位和管理區(qū)初擬表(單位m)

特注:評價與表1相應管理區(qū)相同。

從地下水位埋深現(xiàn)狀與表2、表3紅藍線指標與三區(qū)管理范圍比較，可得三江平原多處于抬升型黃區(qū)或藍區(qū)(地下水埋深2～6m)，而自流灌區(qū)及洼地地下水高仍處抬升型紅區(qū)(地下水埋深小于2m)，而應加強排水或有井灌條件地區(qū)發(fā)展井灌;總體而言三江平原地下水尚有開發(fā)潛力。而松嫩平原(尤其大慶地周邊地區(qū))，潛水與弱承壓地下水尚高，多數(shù)處抬升型紅區(qū)(地下水埋深小于5m)，應鼓勵開采;、而大慶承壓水超采，已出現(xiàn)二個地下水漏斗，地下水埋深40～50m以下，大于30m處下降型紅區(qū)，因此，松嫩低平原(尤其大慶地區(qū))承壓水應實施紅區(qū)管理，即應支持鼓勵或采取強制要求開采淺層地下水和限制或禁止開采承壓水等應急管理。