摘 要:地下水資源是水資源的重要組成部分,地下水資源具有變化性、系統性以及兼具可再生性與不可再生性的特點。地下水資源與地表水資源相互滲透,地下水資源的開采需要科學合理,并且要遵循生態可承載性和永續供水性的原則。本文對上述內容進行了討論,分析了地下水資源的特點以及合理開發利用原則。
關鍵詞:地下水資源 特征 合理開發利用 原則
1.引言
幾年來,地下水資源的過度開采導致地面的降落漏斗情況發展迅速,因此也引發了全國各界關于地下水合理開采的激烈爭論。如今,如果需要在一些地區開采地下水就必須要嚴密分析該地區地下水資源的可開采性以及該地區地下水資源的特性,以求實現地下水資源的合理開發利用。地下水資源是人類對水資源利用中不能缺少的一部分,也是人類賴以生存的水資源。
2. 地下水資源的特性
地下水資源的特性主要包括以下幾種方面:變動性較大、系統性以及可再生與不可再生性兼具的特點。下面本文將分別討論地下水資源的這三種主要特征。
首先,地下水資源的變動性。地下水資源的補給過程一直處在變化當中,地下水的水量跟隨者水資源補給的變化而發展時時變化,并且也會隨著補給條件的改變而發生改變。地表水資源和地下水資源之間的聯系十分緊密,兩者能夠形成水量的交換和滲透。一般而言,隨著人類對地表水資源的利用的增加,由于地表水大量被人類所利用,因此大量存在于水的輸送管路當中,那么由地表水對地下水的補給會相應的減少。同樣,地下水對地表水的補給也會隨之減少了。這僅僅是影響二者相互補給的一方面,例如土地綠化程度的變化、農作物產量的變化、灌溉渠襯砌方式改變以及目前所大量推崇的節水灌溉政策的實施等等,都會影響地下水資源的補給量。經過上述分析,地下水資源的水量一定是處在不斷的變化當中的,那么,對于地下水資源的評估和評價工作就要隨著時間來更新換代,不能用舊的評價結果代替目前的地下水資源的狀況,這也是由于地下水資源隨著時間的延續和周圍各種條件的改變處于不斷的變化狀態。
地下水資源的系統性。地下水資源存在于地面以下的含水系統當中,然而含水系統是具有一定的水力聯系的整體的系統,因此存在于含水系統當中的地下水資源也是一個統一的系統,地下水資源的補給或者排泄,都會影響這個含水系統。地下水資源的系統性便是指存在于整個含水系統當中的地下水資源具有統一的水力聯系,并且與外界相對的隔離開來。含水系統與地表水系統相互聯系相互轉化,因此,通常也將地下水資源和地表水資源共同看成一個統一的水文系統。科學準確地理解地下水資源的系統性,能夠幫助人類對地下水資源做出正確的準確的評價。地下水資源的補給來源主要是降水和地表水,因此根據當地的水資源情況如該區域范圍以內的降水量等,是比較容易初步判斷出該地區地下水資源的補給水量的。也正是由于地下水資源具有明顯的系統性,當我們在對地下水資源做出評價的時候,要避免在計算上的重復步驟。通過計算降水產生的地下水資源的補給量時,已經包含了當地區域深淺層地下水的降水補給了,因此僅僅只需要補充進去來源于臨近的周邊山區等提供的地下水補給量。
地下水資源的可再生性與不可再生性。地下水資源兼具可再生性與不可再生性,地下水資源當中的可再生資源可以成為補給資源,補給資源一般參與現代水循環的過程。地下水資源當中的不可再生資源稱為儲存資源,儲存資源不參與現代水循環過程。補給資源指的是在一個含水系統在自然條件下、在多年的平均時間里,能夠從自然界(外界)獲取得到補充的水溫和水質都能夠滿足一定標準的水量。補給資源的表示方式是:以單位時間內的含水系統獲得的補充的水量來表示。補給資源的大小在一定程度上可以用來衡量可以持續利用的水資源的量。因此,從供水的角度,我們可以認為在一個含水系統當中所排泄的地下水資源的量不能超過補給水量時,便有水資源的可持續供應的基本保證了。那么,對于不可再生資源,由于其不能作為地下水資源可持續利用的供水的水源,但是,儲存資源仍然在整個供水系統當中發揮著十分重要的作用。當某個地區處于特殊情況的時候,要求非持續地開采部分地下水資源的時候,這時便可以開采儲存資源。
3.地下水資源的合理評價
對地下水資源進行合理評價的基礎是要明確地下水資源評價的基本原則。地下水資源的開采需要滿足供水水源能夠可持續地供應的要求。另外,開采地下水的同時也有可能對周邊的生態環境產生不良的影響。例如:地面會產生沉降、土地有可能向沙漠化轉移、土地可能會發生鹽漬化、地下水的過度開采可能會導致巖溶塌陷、海水和咸水的入侵等等多種危害。因此,地下水水源的開采必須要慎重考慮生態健康的原則和生態環境的最大承載力。地下水資源的評價也必須遵守以下原則:生態環境的可承載性以及地下水資源供水的永續性。這里所提到的地下水資源供水的永續性,并不是指在整個地下水的開采周期內,地下水的動水位不能超過設計的參數,出水量不能減少。而是指在整個含水系統中,要能夠保證地下水資源的永久持續性供水的能力,要能夠永久地保持某個額定的供水量。這是可持續發展的理念,也是地下水資源開采需要遵循的最重要的原則。
目前,我們主要利用了數值模擬的方法來對地下水資源進行合理的評價,數值模擬的方法是以地下水的動態為基礎,因此,在進行數值模擬的過程中,有很多邊界條件難以達到擬合值,因此需要不斷的調整多個系統的參數或者不確定的邊界條件,來進行最大程度的擬合。并且,對于這種方式的擬合往往具有很多個解,地下水資源的開采水量很難能夠精確的統計出來,因此它的求解也存在著很大的不確定性,結果也存在著一定的隨意性了。同時,地下水資源的評價還可以采用化學方法:如同位素技術法,包氣帶求取補給法等,都能夠提高地下水資源的評價的可信程度。
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作者簡介:
崔震(1997.11.20-)男,漢族,山東省濱州市,身份證號:372321199711209017,本科生,研究方向:水文與水資源工程