地質環境變化對區域水資源的影響及可持續管理策略

關鍵詞：地質環境變化；水資源管理；地下水；流域水質；可持續管理中圖分類號：P641.7 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500(2025)07-0080-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.022

Impact of Geological Environmental Changes on Regional Water Resources and Sustainable Management Strategies

TENG Yue

(JilinBranchofChinaNationalGeologicalExplorationCenterofBuilding MaterialsIndustryChangchun3Oo33，Cina)

Abstract:The studydiscusses the impact of geological environmental changes on waterresources，focusing onaspects suchas groundwater，surfacewater，and watershed waterquality.Itexamines thechanges ingroundwaterreserves，the distributionofsurface waterbasins，waterqualitypollution，andhydrologicalforecasting.Inresponse tothesechanges，the study proposesacomprehensivemanagementstrategyincludingadaptivegroundwatermanagement，strengthenedintegrated watershed waterresource management，andwaterqualitymonitoringandpollutioncontrol.Theresearch providestheoretical supportforthesustainableutilizationof regional waterresourcesandcontributes totheimprovementand implementationof water resource management policies.

Keywords:geological environmentalchanges；water resource management;groundwater;watershed water quality: sustainablemanagement

持續發展。

1地質環境變化概述

全球氣候變化和人類活動不斷加劇的背景下，地質環境的演變對水資源的分布、流動及質量產生了重大影響。地下水位的變化、地表水流域的調整以及水質污染等問題日益凸顯，影響了水資源的可持續供應，并帶來了嚴重的生態環境問題。如何有效應對地質環境變化對水資源的影響，成為當前水資源管理領域急需解決的問題。結合區域水資源的實際狀況來制定科學的管理策略可以推動水資源的可持續利用，研究分析了地質環境變化的多方面影響和探索了適應性管理策略，為區域水資源的長期保護與合理利用提供理論依據和實踐指導，推動了水資源的科學管理與可

地質環境變化是指地質過程和外部因素的相互作用，導致地球表面或地下環境的物理、化學性質發生變化，進而影響水資源的分布、流動和質量。地質環境的變化具有復雜性和多樣性，既包括天然地質活動所引起的變化，又受到人為活動的深刻影響。隨著氣候變化加劇、工業化推進以及城市化速度加快，地質環境的變動對水資源的影響逐漸顯現[。地下水的蓄水能力受地下巖層孔隙度、滲透性等因素的影響，地震、地殼運動、采礦等活動均會引起地下水位的劇烈波動。近年來，我國北方地區過度抽取地下水，加上地質沉降，地下水位下降現象尤為突出，部分區域地下水位下降數十米，導致當地水源的枯竭和水資源的嚴重短缺。

2地質環境變化對區域水資源的影響

2.1地質變化對地下水資源的影響

地下巖層的孔隙度、滲透性和水力傳導性決定了地下水的蓄水能力和流動方式。地震、地殼運動、礦產開采等活動可以改變這些巖層的特性，從而影響了地下水資源的儲存和流動。我國華北地區長時間過度抽取地下水引發了地面沉降，導致地下水位急劇下降。2000—2015年，北京市地下水位在一些地區下降了超過 20m ，局部區域甚至超過了 30m ，造成地下水資源嚴重匱乏。某些地區的地下水補給層受限，在地下水資源依賴沉積層和裂隙水的區域地質發生變化，改變了地下水的流動模式。2011年，河北省石家莊市由于過度抽取地下水以及水源的封閉性，地下水位下降至 90m 以下且未能得到及時的補充，導致地下水儲量大幅度減少[2]。礦區由于長期的采礦活動，大量水體會滲入地下，原本封閉的地下水層被破壞，水源污染問題日益嚴重。

2.2地質變化對地表水流域的影響

地質變化對地表水流域的影響表現在流域水系的結構變化、水流量的波動以及水文條件的變化。地震、滑坡、斷層活動等地質事件能直接改變水流路徑，從而影響整個流域的水文特征。2008年，汶川大地震后因震動引發的大規模山體滑坡和巖層斷裂，原有的水流路徑被截斷或改變流向，嚴重破壞了流域水系。震后四川省部分流域的水流量減少了 30% 以上，局部地區出現了水源枯竭。震后的幾個月內部分水庫和河流的水位下降超過 1m ，造成了下游供水緊張，影響了超過50萬人的飲用水供應。在其他地區長江上游，由于水壩建設和水庫蓄水工程的推進，河道沉積物遷移和水流速度發生變化，導致水文流量的不穩定。2009年，長江上游部分支流的水流量受滑坡、泥石流等地質活動影響，局部水流量變化在50%～70% 。地質變化還可能導致水流季節性的改變，某些地區由于地下水補給量的減少，流域的降水量和水源的季節性波動明顯加劇。

2.3地質變化對水質的影響

礦產資源的開采、地震活動和人為干預等均會引發水質污染。在礦區和工業區，由于大量的礦物質溶解進入水體，水質發生嚴重變化。地質災害，如地震和滑坡，也會污染水源。在2008年汶川大地震后，地表水和地下水的污染問題突顯，部分地區水源的水質惡化，水體中重金屬、氮磷等污染物濃度急劇上升。四川省水質監測數據顯示，震后部分水體的氨氮和化學需氧量（ChemicalOxygenDemand，COD）超標，影響了周邊3萬多人的飲用水水質。礦區開采活動不僅影響水質，也會改變水體中的溶解氧含量、pH值等基本指標，進一步影響生態環境。2015年，位于河北某礦區的水質監測報告顯示，水體中有毒物質超標，其中硫酸鹽濃度較正常值高出2倍，導致水體生態系統失衡，水生生物大量死亡。

3基于地質環境變化的水資源可持續管理策略

3.1適應性地下水管理策略

適應性地下水管理策略的核心在于動態調整地下水的使用和補給方案，以保障水資源的可持續利用。對于地下水位下降問題，應強化水資源的合理配置和使用，根據不同區域的水源狀況來制定差異化的水資源分配方案。地下水補給區應減少抽取，節水灌溉和雨水收集等措施可以降低地下水抽取的總量，其他區域應推廣循環水和再生水，以減少地下水的依賴。渭河流域一些地區地下水位下降超過 30m ，實施水資源替代方案，增加地表水調度和建設水庫蓄水設施，有效緩解了地下水供給壓力。地下水的水質保護是管理策略中的另一個重要方面。安裝地下水監測井可以實施實時水質監測并及時發現水質污染，要采取針對性措施以防止地下水資源的惡化3。2019年，長江流域進行了地下水動態監測與模擬，依據地質變化模型和氣候預測數據模擬分析地下水補給和流出情況，地下水位在未來10年可能下降約 5m 。基于這一預測，相關部門提前制定了調控方案，并結合水庫的蓄水與地下水的動態管理，避免了水資源過度抽取導致水位下降。

3.2強化流域水資源一體化管理

流域水資源一體化管理是解決區域水資源分配不均和水資源利用效率低下問題的有效策略。流域內水資源的合理調度需要綜合考慮不同區域的水文特點、供水需求和水資源狀況，以實現流域內的水資源平衡。該策略要求政府在流域管理過程中以流域為單元，進行水資源的統一規劃、調度和保護。

長江流域的水資源管理就采用了一體化管理模式。長江流域面積為180萬 km² ，覆蓋地域廣，水資源分布不均，季節性差異大。為了實現一體化管理，長江水利委員會建立了流域水資源統一調度機制，憑借流域水資源調度平臺實時監控和數據分析流域內的水資源。該平臺憑借集成降水量、蒸發量、流量、地下水位等多維度數據，實時監測各主要河流流域的水文變化，提供流域調度決策依據。以水量調度為例，系統依據流域不同區域的水源狀況和需求量，科學安排水庫蓄水、河道調度和供水計劃，從而實現了區域水資源的均衡調配[4]。在長江中游地區，由于流域水資源的季節性差異，平臺采用水庫聯合調度的方式，保證了夏季洪水期的蓄水和冬季干旱期的穩定供水。

強化流域水資源一體化管理還需要加強跨區域合作。華北地區曾過度開采地下水，引發了水源枯竭和水質惡化問題。為解決這一問題，河北省與北京市、天津市聯合實施了流域水資源的共享管理方案，建立了跨省級的水資源調度與合作機制。該機制建立了數據共享平臺，可以及時了解流域水資源的狀態并根據實際情況進行資源調配。

3.3水質監測與污染防治策略

水質監測與污染防治是保障礦區及工業區水資源安全的關鍵。

對于地下水污染，需構建固定水質監測站、自動水質采樣系統和水下傳感器網絡，實時監測pH值、溶解氧、鉛、砷、硫酸鹽等關鍵污染物。實驗室分析采用高效液相色譜（HighPerformanceLiquid Chro-ma-tography，HPLC）和電感耦合等離子體質譜儀(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICP-MS），確保檢測精度。

礦區污染防治需從源頭控制、過程治理到末端修復多方面人手。礦井廢水處理采用石灰－絮凝沉淀法，使鉛、砷濃度由2.5、 1.2mg/L 降至 0.4， 0.2mg/L 廢水pH值穩定在7.0。礦渣堆放優化采用防滲襯層，將污染物滲透量由 400mg/L 降低至 60mg/L 。礦區高硫酸鹽廢水采用高密度污泥法（High Density Sludge，HDS），使硫酸鹽濃度由 450mg/L 降至 200mg/L 閉環水系統應用后外排污水量由50萬 Δt/a 減少至15萬 Δt/a ，水資源利用效率顯著提升。在礦區周邊實施人工濕地修復技術后，重金屬濃度由 1.5mg/L 降至 0.9mg/L 水體達到地表水Ⅲ類標準。山西省某鉛鋅礦區自2016年起實施綜合治理措施，截至2021年底，鉛濃度由 2.5mg/L 降至 0.4mg/L ，砷濃度由 1.2mg/L 降至0.2mg/L ，水質明顯改善。未來，需依托人工智能和大數據分析，提高污染預警能力，推動礦區水環境長期可持續治理。

4結論

研究討論了地質環境變化對區域水資源的多方面影響并提出了水資源可持續管理策略。地質變化引起地下水位下降、地表水流域水量變化以及水質污染加劇等，影響著水資源的穩定性和可持續利用。地下水的過度抽取和水質污染是當前面臨的問題，礦產開采區和工業污染區水質惡化對生態系統和人類健康構成了嚴重威脅。因此，提出了適應性地下水管理、流域水資源一體化管理、水質監測與污染防治提升等綜合性策略。這些策略可以有效緩解地質環境變化帶來的負面影響，提高水資源利用效率和水質保障水平。未來，研究應進一步加強地質環境變化與水資源變化的關聯性分析并優化管理策略，以此推動水資源管理體系的完善。

參考文獻

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2 鞠偉，韓磊，張新星.淮安市水資源保護現狀及對策措施[J].水利技術監督，2025（1）：73-76.

3 仲海書，唐家凱.早子溝金礦采選工程水資源論證及可持續策略研究[J].現代礦業，2024（11）：223-226.

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