簡述地下水開發利用和保護

王 民 劉小鵬 梁政通 / 河南省安陽市計劃節約辦公室

簡述地下水開發利用和保護

王 民 劉小鵬 梁政通 / 河南省安陽市計劃節約辦公室

本文介紹了地下水的概念、分類，簡述了地下水開發、保護、利用

地下水；開發；保護；利用

一、地下水的概念

地下水是地殼中一個極其重要的天然資源，也是巖土三相組成部分中的一個重要部分，巖石、土層的空隙即是地下水的儲存場所，又是地下水的滲透通道，空隙的多少、大小極其分布規律，決定著地下水分布與滲透的特點。

我們把存于地殼表面以下巖土空隙（如巖石裂隙、溶穴、土孔隙等）中的水稱為地下水。地下水有氣態、液體和固態三種形式。根據巖土中水的物理力學性質可將地下水分為：氣態水、結合水、毛細水、重力水、固態水以及結晶水和結構水。其中重力水是一種很活躍的流動介質，它對巖土的工程力學性質影響很大。

當巖石、土層的空隙完全被水飽和時，黏土顆粒之間除結合水以外的水都是重力水，它不受靜電引力的影響，而在重力作用下運動，可傳遞靜水壓力。重力水能產生浮托力，對巖土產生化學潛蝕，導致土的成分及結構的破壞。

巖層、土層中含有各種狀態的地下水。我們把能夠給出并透過相當數量重力水的巖層或土層，稱為含水層。構成含水層的條件，一是巖土中要有空隙存在，并充滿足夠數量的重力水，二是這些重力水能夠在巖土空隙中自由運動。隔水層是指那些不能給出并透過水的巖層、土層，或者這些巖土層給出與透過水的數量是微不足道的。

二、地下水的分類

巖石中的空隙是地下水儲存場所和運動通道。空隙的多少、大小、形狀、連通情況和分布規律，對地下水的分布和運動具有重要影響。巖石中空隙可分為三類：松散巖層中的空隙，堅硬巖石中的裂隙和可溶巖石中的溶穴。賦存于不同巖層中的地下水，由于其介質特征不同，具有不同的分布和運動特點。因此按巖層的空隙類型區分為三種類型的地下水：孔隙水、裂隙水和巖溶水。

地表以下一定深度上，巖石中的空隙被重力水所充滿，形成地下水面。地下水面以上部分稱為包氣帶；地下水面以下部分稱為飽水帶。包氣帶自上而下可分為土壤水帶、中間帶和毛細水帶。飽水帶巖石空隙全為液態水所充滿。飽水帶中的水體是連續分布的能夠傳遞靜水壓力，水頭差的作用下，這是因為它們的定義具有相對性，含水層、隔水層與若透水層的定義取決于運用它們時的具體條件義。

根據埋藏條件與含水介質類型的不同，可對地下水進行分類。地下水埋藏條件是指含水層在地質剖面中所處的部位及受隔水層（弱透水層）限制的情況。據此可將地下水劃分為包氣帶水、潛水及承壓水。按含水介質（空隙）類型，可將地下水分為空隙水、裂隙水和巖溶水。（見表1）

表1　地下水分類表

潛水：是飽水帶中的第一個具有自由表面的含水層中的地下水。潛水沒有隔水頂板或只有局部隔水頂板。潛水面為自由面，不承受大氣壓以外的任何附加壓強。從潛水面到地面的距離為潛水埋藏深度。潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層的厚度。

承壓水：是指充滿于兩個穩定的隔水層（弱水層）之間的含水層中的地下水。含水層上部的隔水層（弱水層）稱為隔水頂板，下部的隔水層（弱透水層）稱為承壓隔水底板。隔水頂板與隔水底板之間的距離為承壓含水層的厚度。

上層滯水：當包氣帶存在局部隔水層（弱透水層）時，局部隔水層（弱透水層）上會積聚具有自由水面的重力水，便是上層滯水。上層滯水分布最接近地表，接受大氣降水的補給，通過蒸發或向隔水底板（弱透水層底板）的邊線排泄。雨季獲得補充，積存一定水量。旱季水量逐漸耗失。

三、地下水開發利用

地下水儲量取決于水文地質條件，而地下水的開發利用用依賴于地下水儲量參數的變化因素。地下水絕非取之不盡用之不竭的。現實說明，由于人為因素導致開采過量，往往破壞地下水生態平衡條件，后果堪慮。一般對地下水儲量的評價方法有均衡法、水力學法、水動力學法。評價的目的在于確定一定經濟技術條件下，能充分合理地利用水資源，達到從含水層取出水量能得到天然補給的保證，保持地下水資源的平衡狀態。通常對地下水資源的評價皆從補給量、調節水量、儲存量和可開采量等幾方面來權衡。

地下水資源系指在一定的標準通常系指在開采動態下水質符合用戶與生產的要求；同時在開采動態下，不破壞地下水資源的動態平衡；不致產生地下水位持續下降，單井出水量減少，甚至水源枯竭或水質惡化等現象。

為到達地下水合理開采的目的，務需采取一定的管理措施，加強科學管理及相應的社會保障。

1.制定地下水資源管理法是合理開發利用和保護地下水資源、控制地面沉降、防止地下水污染的根本法規。

2.健全地下水資源管理機構。該機構根據地下水資源法，對地下水資源實行統一規劃；負責地下水資源的開發、利用、分配和管理；制定開采與補給計劃，以達到地下水生態平衡的目的。

3.建立水文地質模型及相應的監測系統，及時掌握地下水水文地質參數的變化規律，力求達到充分合理地開采的程度，不致發生有害地地面沉降、水質惡化等后果。

四、地下水保護

地下水資源保護要求一是防止含水層枯竭；二是控制水質免受污染或不良后果。只有做到這兩個要求，才能合理開采地下水。具體措施如下：

1.禁止超量開采地下水。因過量開采地下水會導致地下水位急劇下降；造成地面沉降；地下水資源生態平衡失調；單井出水量減少；水質惡化等后果。

2.嚴格實行采灌結合的原則，把好審批水資源開發利用和補給方案關，確保地下水資源生態平衡。

3.嚴格控制人工回灌水質標準，以免直接污染地下水質。

4.在開采多層地下水的時候，如果各含水層的水質差異大，應當分層開采，對已受污染的潛水和承壓水，不得混合開采。對費井必須做好回填止封辦法，在濾水管部位用人造砂回填，不透水層采用粘土填實，達到與其他含水層不串通的目的。

5.確立取水構筑物的防護地帶，在單井或井群的影響半徑范圍內，對興建地下水工程設施或者進行地下勘探、采礦，深層曝氣工程等活動，應當采取防護性措施，防止地下水污染。

6.禁止利用滲井、廢井、滲坑、裂隙、溶洞等設施排入有毒害污染物的廢水或污水和其他廢棄物。

7.加強對水體及污染源的監測和管理。根據我國水污染治理的政策應該是以預防為主，在積極處理的同時，對水資源的合理利用進行統一規劃，且與綜合治理相結合，做到國家統一管理統籌安排，計劃供水、合理開采、實行采、補平衡，以防地下水資源枯竭和水質污染。

王民，男，安陽市計劃節約用水辦公室，助理經濟師。

劉小鵬，男，安陽市計劃節約用水辦公室，工程師。

梁政通，男，安陽市河道管理處，助理工程師。