时间：2024-01-05 14:36:54
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地下水现状，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：地下水;超采；治理
唐海地区由于多年来过度开采地下水，造成区域性地下漏斗，引发地面沉降、海水入侵等地质灾害，对水资源的可持续发展构成严重威胁。
唐海县地处渤海湾北岸，在冀东平原区的南部边缘，陆地形成较晚，县境北部主要为滦河下游冲积扇的末端，南部海岸地貌特征明显。唐海县处于东部季风区暖温带半湿润地区，大陆性季风气候显著。境内河流均属于季节性河流，由北向南穿越县域入海。地质属中生代和新生代第四系地层，境内土壤表面质地因受母质与海水、河流的影响，由北向南逐渐粘重，形成了北部沙质、中部壤质、南部粘质的状况。境内地下水含水层主要为古滦河与沙河冲积而成，富水的粗中砂层薄而少，水质、含水层及岩性变化都较复杂。分布在第六、八、九农场北部的全淡区浅层地下水和位于六、八、九农场以南地区埋藏于微咸水、半咸水、咸水体之下的深层承压淡水两部分是唐海县可利用地下水的主要来源。
唐海县内人畜饮水和工业用水靠机井开采地下水供水，县地下水开发利用在区域上基本为分散开采方式，但在县城内则是高度集中开采，开采井数占全县总开采井数的10%，开采地下水量则占全县总开采量的30%，使得城区地下深层淡水水位埋深下降，形成了以县城为中心的区域性地下水降落漏斗。据1981数据显示：全县共开采地下水2768万m3（其中为人民生活供水124.58万m3，为畜牲饮水供水72.82万m3，为工业供水1094万m3，为农田灌溉供水1476.6万m3），与可利用地下水资源相比，超采1698万m3，其中深层地下水超采1319万m3，出现了地下水位下降漏斗，漏斗面积323km2，涉及到九个农场，漏斗中心静水位由1975年5～8m，下降到1981年的15～27m，平均每年下降1.66m-3.16m。唐海县各农场1991-2005年水位统计显示：水位下降平均值13.35m，年平均下降速度0.95m/a。
深层地下水的严重开采，造成水位下降、水头降低，致使粘性土压密释水，在全县范围内产生地面沉降。地面累计沉降量由东北向西南渐增。
地下淡水的长期超量开采破坏了滨海地带淡水与海水之间的平衡状态，导致海水沿含水层侵染浅层淡水或以越流方式垂向侵染深层淡水，使地下淡水的储藏遭到咸水的危害，使本不富足的沿海地下淡水资源更加紧缺，深层淡水水质变差。
唐海县地下水超采的现状，已严重制约了地方经济的发展，为缓解并遏制地质灾害的发生，研究采取措施如下：
1 节约用水
加快城镇供水水源、输水、净水工程的技术改造，完善节水措施，提高公众节水意识；调整工业产业结构，推广工业节水新工艺、新技术，加强节水管理；加强对第三产业用水总量的控制和定额管理，提高公共设施节水器具的普及率；进一步发展农业灌溉的渠道防渗配套建设，扩大喷滴灌及管道灌溉建设以减少灌溉过程中的输灌水的损失。
2 控制开采
为防止地下水继续超采，唐海县应加强地下水开采的管理，严格执行取水许可证审批制度，严禁乱打井、打深井，通过区域水资源的优化配置，关闭自备水源井，有部分地表水替换地下水，通过行政手段减少地下水开采量，将地下水的开采量控制在允许开采的范围内。在生产中，要优先使用地表水，限制开采地下水，加强污水回用水的利用，逐步代替地下水的利用。
3 人工回灌
人工回灌地下水是直接扩大地下水资源的最有效手段，也是解决当前许多地区地下水不足和改善水圈的最有效途径。针对唐海地区用水的现状，所采取的地下水人工回灌主要指将多余的地表水、暴雨径流通过地表渗滤或回灌竖井（渗滤井）等方式由地表转移至地下含水层中，随后同地下水一起作为新的水源开发利用。
1）增强拦蓄
唐海地区多年平均降水量为549mm，但年际内分配不均，降水量多集中在7～8月几场大雨中，汛期河水猛涨，大量的雨水白白流入大海，造成淡水资源的浪费。为充分利用地表水，可以调用起唐海县发达的水利设施如水闸、橡胶坝拦蓄河流径流，平原水库集蓄雨水和用水淡季的滦河径流，借助地表水和地下水之间的天然的水头差，使之自然渗补给含水层，以增加含水层的含水量。
2）渗井补源工程
渗井补源是人工回灌的主要工程措施，在河床上布置人工渗井，渗井与地下含水层沟通，补充地下水。其优点为：不受地形条件限制，也不受弱透水层分布和地下水埋深的影响。建立以沟渠入渗为主，回灌井、回灌渠或井、渠结合等的淡水入渗帷幕和补源方式，在下游平行于海岸修筑挡水屏障，从而形成地下水库。
针对唐海地区地下水超采的现状，多部门联合起来，因地制宜，多措施并举，实践证明是行之有效的。
参考文献
[1]刘硕，田西昭，张志强等.唐海县地下水环境问题及保护对策[J].地下水，2010,32（3）：94-96
[2]郭占荣，黄奕普.海水入侵问题研究综述[J].水文，2003，23（3）：1-6
[3]李琳.唐山沿海地区海水入侵现状与预测[D].唐山：河北理工大学，2008
[4]余钟波，黄勇.地下水水文学原理[M].北京：科学出版社，2008：100
1农村地下水污染现状
地下水属于地表之下的水，其也属于地球上的淡水资源之一，具有较为明显的经济效益以及生态价值。就目前而言，我国地下水开采量已经达到总供水量的18%，有很多领域水资源的使用都是来自于地下水，由此可见，地下水资源对于我们而言是十分重要的。但是，随着社会经济的不断发展，农村经济也得到了显著的发展，大量的工矿企业在农村建厂，在很大程度上使得农村地下水污染情况越来越严重，并且污染范围也越来越广泛，其中，我国北方污染现状就十分严重，而造成这一现象的原因，主要就是因为农村污染物过量排放，以及地下水资源过度开采这两点，在这些污染因素当中，工业废水造成的污染是其主要原因，在其中占据首先位置。
2农村地下水污染所带来的危害
地下水资源受到污染，主要是因为土壤以及地表水在受到污染之后，在渗入地下的过程中会受到各种障碍物，这样就会被障碍物所分解、吸附、截留，最终就会融入在地下水中，进而就会造成地下水受到污染，地下水受到污染虽然需要较长的时间，但是其一旦受到污染，哪怕是再严重都是无色无味的，再加上对于人体所造成的影响也十分缓慢，所以很难引起重视，进而就很容易对人造成危害。地下水资源受到污染之后，其不让人产生急性疾病，但是，如果人长期接触就会造成多种损伤，如果不小心饮用了被污染的地下水，就很有可能会出现癌症、中毒、新生儿畸形等现象，对于人体健康有着十分重要的影响。除此之外，地下水受到污染之后，我们可以开发的水资源也会相对减少，进而也会造成较大的经济损失。
3农村地下水污染防治对策
3.1建立相应的农村环境监测体系
要想避免出现农村地下水污染，首先就需要加强对农村地下水污染防治的重视程度，建立起相应的农村环境监测体系，这样才能更好地对其进行防治。为此，相关部门一定要将农村地下水资源环境修复和治理作为重点工作内容，按照农村水利实际情况为其建立相应的法律制度，同时还需要建立起相应的农村排水系统以及污水处理设备，以此来逐步建设出农村环境监测体系，进而就能起到较为良好的防治效果。
3.2提高农村居民环保意识
相关部门一定要加强对农村居民的宣传教育，以此来提高农村居民环保意识，进而也能在一定程度上减少农村地下水资源污染的现象。在加大宣传过程中，首先需要将农村干部环保意识提升，让其作为榜样，同时还可以在各个村落建立起环保专栏，以此来提高农村居民环保意识，使其在日常生活中减少对地下水资源的损害。
3.3对乡镇企业加强管理
随着农村经济的不断发展，农村也有真多乡镇企业，而这些企业在发展过程中大多以经济发展为主，却很少考虑到环境这方面的问题，所以就加大了农村地下水资源的污染现象，浪费了很多资源。因此，在对农村地下水资源进行污染防治的过程中，相关部门还需要对乡镇企业加强管理，让其意识到环境保护的重要性，在发展过程中将污染和健康放在首要位置，这样就能在一定程度上起到良好的防治作用，减少不必要的资源损坏以及浪费。
3.4对农村生活垃圾加强管理
相关部门可以加强对农村生活垃圾的管理，逐步实现垃圾袋装化，还可以在农村设立规定的垃圾堆放点，这样就能在一定程度上避免农村生活垃圾对地下水所造成的污染，进而也能起到有效的防治效果。
3.5建设工业废水以及生活污水处理厂
相关部门可以在农村建设工业废水以及生活污水处理厂，建立起工业废水处理厂能在很大程度上削减河道纳污负荷，而生活污水处理厂的建立就能够有效的实现生活污水的无害化达标治理，这样也能在一定程度上避免农村生活垃圾对地下水所造成的污染，起到良好的防治效果。
3.6科学使用一些农药和化肥
农村居民在种植过程中，经常会使用到一些农药和化肥，而这些东西也滞留在土壤中也会对地下水资源造成一定的影响。因此，在防治地下水受到污染的过程中，农村居民一定要合理科学的使用农药和化肥，尽可能避免這些东西滞留在土壤之中，这样也能减少对地下水资源所造成的损害。除此之外，农村还可以建立起相应的粪便利用系统，这样就能减少农药以及化肥的使用量，同时还能降低粪便乱堆放给环境造成的影响，真正实现对农村地下水资源的保护。
4结语
综上所述，农村地下水资源和人们日常生活以及生态环境都有着直接的影响，因此，一定要尽可能减少对地下水的污染，这样才能减少地下水污染对人身体健康所造成的影响，为此，相关部门以及农村居住用户一定要加强对农村地下水资源污染的防治，减少对地下水的污染。
参考文献：
关键词:地下水 污染 途径 对策
0 引言
地下水是水资源的重要组成部分,是人类生存、生活和生产活动必不可少的自然资源,在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起到不可估量的作用。作为地球上的淡水资源,它具有很高的生态价值和经济价值。随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的提高,产生的气体、固体及液体废弃物越来越多,分别从不同途径对水环境造成了严重的污染。总而言之,凡是在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象,统称为地下水污染。
关中地区号称“八百里秦川”,是陕西省经济、政治、文化的中心,这里人口密集、工业农业发达,旅游资源丰富,科技、教育实力雄厚,其中包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川5个大、中小城市及杨凌农业高新技术产业示范区。但是近年来,由于过量开采地下水,已造成地下水位持续下降、地下水质恶化、地面沉降等一系列环境问题。随着关中地区经济的快速发展、人口的急剧增加,目前人均占有水资源量不足全国的17%,不足全省的30%,属严重缺水地区。因此为了适应日益增长的经济发展及人口增长的需求,在提倡可持续发展的今天,如何合理有效地利用地下水资源已成为当务之急,也是实现区域地下水资源保护、区域生态环境改善及区域国民经济稳定发展的基本前提。
1 地下水的污染来源和途径
在天然状态环境下,地下水都会具有一定的自净能力,含水层的离子交换作用和吸附作用有助于降低水中的污染物浓度。人类活动排放大量的废弃物与地质环境的相互作用,使自然平衡遭到一定的破坏,改变了地下水的物理、化学和生物性质,使地下水污染物的浓度超过规定的指标。根据地下水污染的成因,地下水污染可以分为农牧业污染、工业污染、生活污染等类别。
1.1 来自农牧业的污染
1.1.1 农药和化肥的污染 20世纪40年代中期,人类开始使用化工合成的农药来消灭病虫害,然而这些农药大约只有12%左右被作物吸收,还有一部分汽化进入大气层中,其余全部进入土壤及地表附属物中,这部分未被吸收的农药随着地表径流渗入地下蓄水层造成污染。化肥的大量使用,大大提高了土地的生产力因素,但只有42%左右被作物吸收利用,其余的都溶于灌溉水及雨水,使化肥中的元素渗入地下,使地下水受到氮、磷等元素的污染,导致地下水中总硬度、硝酸盐和氨氮的提高。
1.1.2 牲畜产生的有机废物污染
关中地区农村饲养牲畜的家庭很多,这些动物产生的大量有机废物,久而久之会对地下水构成一定的污染。
1.2 来自工业的污染
1.2.1 工业垃圾和污水的污染
工业生产会产生大量的含有各种化学物质的垃圾,这些垃圾一般是露天堆置或简单填埋,垃圾中的有害物质经地表径流及雨水的冲淋而渗入地下,尤其严重的是一些工业生产过程排出大量含有各种有毒有害元素的废水,很多都没有经过物理和化学处理就排入下水道、江河或直接排到水沟。
1.2.2 矿业生产和石油污染
关中地区(铜川、渭南)是陕西省采矿业的集中地之一,采矿后堆积的矸石经雨水淋滤后,极易形成地下水污染,而矿区废弃的巷道与钻孔在雨水或地表水体的影响下,恰好可能成为地下水污染的通道。同时,采矿排出的矿坑水(如采煤排水)通常pH值很低,这种酸性水渗入地下后可导致某些盐类进入含水层,由此产生的盐效应促使土体中方解石、白云石溶解,使钙镁离子溶入水中,地下水的总硬度升高。另外石油及其化工产品使用及管理上的漏洞,使柴油、汽油、苯系物及其他含苯环的碳水化合物等都极易造成地下含水层的污染。
1.3 人类生活对地下水造成的污染
随着人口的增加,会产生大量的生活垃圾和污水,这些垃圾很多直接用埋填法处理,污水直接排放到下水道。而这些被填埋于城市周围的垃圾,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下蓄水层,另外还有居民区的粪池也是造成有机物污染的主要途径。
2 防止地下水污染的措施
2.1 加大宣传力度,提高公众环境意识
应严格贯彻执行我国的《水法》、《水污染防治法》等法规,政府及相关部门应加大治理的力度,各级部门要高度重视起来,严格执法,不姑息,不懈怠,对污染地下水资源的企业或个人严惩不贷。其次,各个单位还应开展广泛的宣传工作,可通过电视、广播、报纸等信息媒体,提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民环境意识,从自身做起,节约用水,节约能源,通过重复利用和旧物修理等各种有效方式以减少垃圾排放,从点滴入手保护有限的地下水。
2.2 控制污染源的排放,对生活、生产垃圾进行分类处理
在工业体系中应采取“预防为主,防治结合”的方针,从控制源头开始,加大预防工作的人力、物力和财力投入,积极倡导企业进行技术改革和清洁生产,对重污染企业进行限期整改,对整改后仍不达标排放的必须关停。在农业体系中应该使用高效的灌溉技术及科学的耕作农作物的方式,尽量少施农药、少施化肥,尤其少施合成农药;将传统的漫灌方式改为喷灌方式,不仅节约用水,还能减少灌溉用水对地下水的污染。另外对生活生产垃圾还应进行分类处理,合理回收再利用,对不可回收的垃圾运用先进技术进行处理,积极开发研究垃圾渗滤液的防渗技术,尽量减少因垃圾掩埋等不良方法造成的地下水污染。
2.3 加强水文基础工作,合理开发利用水资源
水文(地表水、地下水监测)事业及研究工作,是科学开发利用水资源的前提,必须加大这方面的投资,要深入开展诸如地下水人工补给的试验研究、水污染治理、水资源现代化管理、水资源开发利用对生态环境影响等的研究,为各级政府进行决策提供科学依据。欧洲、北美和澳大利亚等地区,在地下水污染防治工作中采取的一个重要措施即是进行地下水环境脆弱性评价,并编制评价图册,这种方法值得我国借鉴。另外要加强对地下水监测网络建设和污染防治技术攻关,对地下水水质进行监控并预断它的未来发展趋势,开展地下水动态监测和分析研究工作,使用先进的技术成果开发利用水资源。
3 结束语
“人口、资源、环境”三大问题,都与地下水密切相关,地下水源的可持续利用如何融入到资源、经济与环境的协调发展中是目前社会的热点问题,面对我国日益严峻的地下水污染形势,地下水污染防治迫在眉睫。所以必须要进一步加强地下水污染防治的制度建设,加大对地下水污染防治的投入,将地下水的开发利用与保护协调起来。地下水污染是关系到每一个人切身利益的问题,地下水污染的防治需从人人做起,需要社会各部门的共同协作、配合,才能起到有效防治的作用。
参考文献:
[1]李志,曹明明.关中地区水资源问题及对策研究[J].水土保持学报.2003年9月.
关键词：地下水污染；抽取-处理技术；渗透性反应墙技术；土壤气相抽提技术；空气注入修复技术；
: the part of the urban and the rural areas in our country, the groundwater is often the only source of water supply, occupying the important status in life process. In recent decades, with the development of the industry and social economy, more and more high to the requirement of groundwater resources, and the water quality of groundwater is suffered serious damage. In this paper, the ground water pollution in our country present situation and the main control technology to do the review.
Key words: groundwater pollution; Extraction - processing technology; The technique of building diaphragm wall by osmotic reaction; Soil vapor phase extraction technology; Air injection technology to repair;
中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1 引言
地下水资源是农业、工业供水的重要水源。全世界超过15亿的人口主要依靠地下水作为饮用水，我国水资源总量的1/3和全国总供水量的近20%来自地下水【1】。但随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%【2】。
近几十年的经济快速发展和人口剧增,使全球地下水遭受不同程度的污染【3】。根据中国地质环境检测院公布的信息，目前，我国地下水污染扩展趋势呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村，污染程度也日益严重。全国195个城市地下水污染监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重【4】。
据估计，目前至少有50个国家约2000万公顷的耕地使用未处理或部分处理的污水进行灌溉【5】,其中我国污水灌溉面积为361.84 万km2(以1995年计)，占我国总灌溉面积的7.33%【6】。
由于地下水不接触阳光和空气，其自净能力比地面水弱得多，而且污染物被捕集在地下，挥发性化合物无法蒸发，也可能附在蓄水层的凹处和裂缝中或吸附于岩石表面，使其去除更加困难【7】。因此，通过分析地下水的污染现状及污染途径，加强对地下水的污染治理，成为社会发展的迫切需要。
2 地下水污染类型及污染来源
2.1地下水污染的类型
地下水污染的种类按理化性质可分为：物理污染物、化学污染物、生物污染物、综合污染物；按形态可分为：离子态污染物、分子态污染物、简单有机污染物、复杂有机污染物、颗粒状污染物；按污染物对地下水的影响特征可分为：感官污染物、卫生污染物、毒理学污染物、综合污染物【8】。
2.2地下水污染的来源
按引起地下水污染的自然属性可划分为：天然污染源和人为污染源。人为污染源又根据产生各种污染的部门和活动划分为：工业污染源、农业污染源、生活污染源、矿业污染源。从我国地下水现状污染情况看，地下水污染主要来自人类活动的影响。
按污染的几何形状特征可划分为：点污染源、线污染源，面污染源，按污染物的运动特性划分为：固定源、移动源。
2.2.1工业污染源
工业污染源主要指未经处理的工业“三废”，即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染，而这些污染物又会随降雨落到地面，随地表径流下渗对地下水造成二次污染；未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中，造成地下水污染；工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格，经风吹、雨水淋滤，其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水，或随地表径流往下游迁移过程下渗至地下水中，形成地下水污染。
2.2.2 农业污染源
农业污染源主要来源于土壤中的剩余农药、化肥和废污水灌溉等。一些常效农药如DDT、六六六等，由于它们在自然界比较稳定，在一定的时间内，会残留在土壤、水域及生物体内，并随着食物链逐步在人体内，引起一些不良后果【9】。常用的化肥有氮肥、磷肥、钾肥等，土壤中这些剩余的肥料将随下渗水一起淋滤渗入地下水中，引起地下水污染。污水灌溉虽然在一定程度上可以使土壤的含氮量增加，土壤肥力大大增加，但另一方面，因污水含有各种有毒有害物质，长期使用污水灌溉，可能引起对农作物、土壤及地下水的污染，甚至造成农作物的减产。
2.2.3 生活污染源
随着我国城镇化步伐的加快，生活垃圾与生活污水量激增，由于无害化处理率低，造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨，占地约5.4亿平方米，并以每年占地约3000万平方米的速度发展。全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中【10】。由于填埋技术的落后和选址不当，这些废物在生物降解和雨水淋滤的作用下，产生CL-、SO42-、NH4+、生化需氧量，总有机碳和悬浮固体含量高的淋滤液，并产生CO2 和CH4，这些垃圾的随意堆放，最终以污水形式补给并污染地下水，特别我国地下水埋深较浅的广大地区【11】。
2.2.4 采矿活动污染
由于采矿活动破坏了原有地质结构，使氧化环境加强，经过一系列反应，使水呈酸性会形成PH值低于6的酸性矿井水，酸性矿井水会下渗污染下伏含水系统，或者经排水污染地表水水源。同时由于矿坑排水降低了地下水，使原来处于饱和带的矿体岩转化为包气带，有些难溶矿物可转变为易溶矿物，经过风化、雨水渗入淋滤，或由于暂时停止抽水，水位回升时的溶解，是矿区地下水中增加某些成分，造成地下水水质恶化。此外矿区大量积存露天堆放的含硫化物等有害成分的煤矸石和废渣，经同化、淋溶、水蚀作用，形成酸性水流流入河道，渗入地下，使河川径流和浅层地下水遭受污染【12】。
2.2.5 自然污染
有些地区，由于特殊的自然环境与地质环境，地下水天然背景不良，有毒有害成分超标。我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水，使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。
2.2.6 地下水超采引起的污染
地下水超量开采引起地下水位持续下降，形成大面积的降落漏斗，改变了动力条件，引起水质不佳的浅层水越流补给深层水；同时含水层漏斗部分的氧化还原条件增强，促使土体中有机物分解，使二氧化碳分压增大，加之生活污染物进入土体，污染物中有机物质的分解也使二氧化碳分压增大的复合作用，促进土体中难溶的方解石、白云石的溶解，钙、镁离子转入地下水中，这是漏斗区总硬度升高的重要原因。
3地下水污染的控制修复技术
鉴于地下水有机污染的严重性，在过去的几十年中，国内外学者研究设计了许多修复地下水污染物的方法。一个污染现场的修复必须要解决两个主要问题：可溶性羽流性污染及污染源区。
通常所说的“污染控制”是指采用各种防护策略和工程措施控制污染源，使其进入地下水系统的污染物减少到最低限度；或者是把已污染的地下水控制在一定范围内防止其扩散到未污染区【13】。选择修复技术时必须综合考虑污染物的种类，站点的水文地质条件，源区的特征以及表层污染物的位置等方面的因素。
通常用于处理地下水污染问题的修复方案有：1、源区的彻底清除(即挖掘清除)2、源区或羽流的遏制（如设屏障、液压控制）3、质量缩约法（生物修复法、土壤蒸汽萃取法、自然衰减法）。决定任一修复系统最终成败的关键就是看它直接的处理能力。
3.1污染源控制方案
因为常规的泵吸系统有它的局限性，人们越来越对主要用来孤立源区域限制羽流迁移的物理控制方法感兴趣。保护壳的设计原理是用物理方法遏制或水利控制的方法来控制地下水表层污染物的蔓延。保护壳通常局限于池塘、储水池或垃圾填埋场泄漏的源区域，或者用于与一个已经污染的地下水源紧密连接的源区。水压或水力控制法常用在通过一系列围绕在源区的井来进行注射或泵吸的地下水区域或有急速羽流存在的区域。物理控制方法的目的是为了从当时环境中把已经受污染的土壤和地下水分离出来并最大限度的减少污染向下迁移。
3.1.1挖掘去除法
通常挖一条凹渠来去除受污染土壤，或者安装抽水井来控制羽流，并把挖掘出的污泥运到安全地点进行处理，如垃圾填埋场或地表人工湖。一般来说在大多数领域已不再允许这样的做法。挖掘和移走污染土壤和地下水的方法具有局限性，当污染物延伸到地表深处，或污染发生在大型建筑或设备下部以及存在非水相流体，不可能整体移走污染物。
3.1.2堤坝拦截地下水涌流法
这种方法是通过修建拦截地下水涌流的物理屏障来容纳受污染的地下水或沥出液，同时可以阻止未受污染的地下水进入污染的区域，主要有：泥墙、帷帐式灌浆、打板桩、紧密衬层或土工膜。泥墙屏障施工时必须挖掘出一条围绕在污染区域的狭窄渠道，且受地层条件限制较大。帷帐式灌浆屏障施工时注入浆液的速率必须控制好，且只有当土壤中砂粒尺寸过大时化学或微粒灌浆才是最为有效的。打板桩屏障施工时应注意施工时使用的材料，避免使用粗糙致密的原料。衬层法施工时应根据土壤和污染物的性质来选取衬层，并根据条件考虑是否需要与地表水控制和保护壳结合使用。
3.1.3地表水控制
地表水控制主要是通过控制地表水渗透效果来改变污染区域的污染物垂直迁移路径，通常可以和其他地表保护壳方法来结合使用。
3.2 水力控制和泵吸处理系统
地下水污染的水力控制主要是通过降低地下水位和地表电位，以阻止污染向站点外排放，通过去除污染物来减少迁移的速率，或者用泵吸和注射井联合的方法将羽流限制到一个低电位。这种方法要求对总井点和水泵的维护比较高，并且要求必须对泵吸到地面的污染水都进行生物处理或物理处理。最后根据污染场地的实际情况，对处理过的地下水进行排放，可以排入地表径流、回灌到地下或用于当地供水等。
这种技术适用范围广，对于污染范围大、污染晕埋藏深的污染场地也适用。但其自身也存在一些局限性：①当非水相溶液出现时，由于毛细张力而滞留的非水相溶液几乎不太可能通过泵抽的办法清除；②该技术开挖处理工程费用昂贵，而且涉及地下水的抽提或回灌，对修复区干扰大；③如果不封闭污染源，当停止抽水时，拖尾和反弹现象严重；④需要持续的能量供给，以确保地下水的抽出和水处理系统的运行，同时还要求对系统进行定期的维护与监测。
3.3生物降解
又称生物修复法，生物修复法是采用诸如提高通气效率、补充营养(对石油污染而言，主要是补充N、P)，投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平，以促进对污染物的降解速度，从而达到治理污染环境的目的。
生物类群可把生物修复分为微生物修复、植物修复、动物修复和生态修复，而微生物修复是通常所称的狭义上的生物修复。
根据污染物所处的治理位置不同，生物修复可分为2类：原位生物修复(in-situ bioremediation)指在污染的原地点采用一定的工程措施进行；异位生物修复(ex-situ bioremediation)指移动污染物到反应器内或邻近地点采用工程措施进行。异位生物修复中的反应器类型大都采用传统意义上“生物处理”的反应器形式。
3.4土壤蒸汽萃取法
不饱和区域在决定地表下污染物传输和修复的动力学方面起着重要的作用，土壤蒸汽萃取目标在于从不饱和区域中去除不稳定污染物，并使污染物从水蒸汽、NAPL和水流相态中去除。这种方法的优点在于对受污土壤造成尽可能小的扰动，能用标准设备来构造，具有成本效益。它运行能否成功取决于污染物从非水相和水相到气相的转换速率。需要考虑的变量有：（1）污染物的特征；（2）站点的性质。
4小结与展望
地下水是水资源的重要组成部分，在经济发展和社会进步中发挥着重要的作用。受人类生产、生活的影响，地下水污染问题日益突出，严重威胁着人类的生存与发展。为保障人类的健康和经济社会的可持续发展，必须对地下水污染的治理及预防措施展开深入的研究。对于已经污染的地下水，要查明污染源，切断污染途径，努力开发研究有效的污染治理技术。对于没有污染的区域，要未雨绸缪，防范于未然，积极采取预防措施，避免污染的发生。要全面贯彻“预防为主，防治结合”的方针，确保地下水环境的洁净与安全。
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(中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，中国 北京 100038)
【摘 要】南水北调中线工程通水后，海河平原区因水源置换与地下水压采，供水格局发生转变。基于水资源转化动态模拟模型MODCYCLE，在对2001～2010年现状地下水动态平衡模拟分析的基础上，设置不同供水方案情景，量化模拟未来浅层地下水的动态响应。结果表明：供水格局变化后，随着降水入渗量和地表灌溉渗漏量增加，地下水总补给量有所增加；随着人工开采量的减少，地下水总排泄量减少；地下水补排关系改善但仍呈现负均衡。研究可为今后建立海河平原区地下水合理开采模式提供依据，促进区域地下水可持续管理。
关键词 海河平原区；MODCYCLE模型；浅层地下水；动态响应；供水格局
基金项目：水利部公益性行业科研专项（201001018）。
作者简介：周琳（1990—），女，河南洛阳人，硕士研究生，研究方向为水资源综合利用与调控。
0 引言
海河平原区是我国经济发展的重要区域，地下水一直是主要供水水源，且供水比重也呈稳定增长趋势，近年来更高达66%。自80年代以来，在需水量迅速增加和降水衰减的共同作用下，海河平原区已经成为南水北调受水区地下水超采最为严重的区域[1]。长期无序过量的开采地下水资源，导致海河平原区地下水储量大量消耗，区域地下水水位持续下降，并引发严重的地面沉降、海水倒灌、水质污染等环境地质问题[2]。为确保未来海河平原区地下水的可持续利用，保障区域稳定健康发展，多年来学术界一直将当地地下水评价与研究作为关注热点。
韩瑞光研究建立了海河平原区浅层地下水概念模型，并提出今后模型建设建议[3]。费宇红等通过研究海河平原区地下水储量消耗过程，指出该区域地下水可开采利用的潜力已经十分有限，从长远看南水北调是解决缺水的理想途径[4]。何杉采用水量平衡的方法，研究分析了南水北调实施后，地下水开采量的减少与入渗补给量的增加，将促使海河平原浅层地下水局部得到恢复[5]。杜思思等联合运用MODFLOW与水资源配置模型ROWAS，模拟了有无南水北调两种对比情景下海河平原区地下水的演变[6]。
以上研究通过数据分析与模型模拟等方法对海河平原区的地下水资源作出了评价，但作为模拟情景水文条件的水文系列较短，考虑的情景方案较少。为从更完整的角度验证工程达效对海河平原区地下水循环恢复所起的作用，本文基于分布式水文模型MODCYCLE，结合多个典型的供水格局情景进行海河平原区地下水的详细模拟与动态响应分析。
1 海河平原区MODCYCLE模型的构建与验证
MODCYCLE模型是基于“自然——社会”二元特性开发的分布式水循环模拟模型[7]，充分考虑到对自然水循环过程与人工水循环过程的双重体现[8]，可用于人类活动干扰明显的海河平原区水循环系统的模拟量化。为保证水循环模拟的完整性，本文通过MODCYCLE构建海河流域水资源转化动态模拟模型，研究和辨析现状2001～2010年海河平原区浅层地下水动态平衡；选取5个代表性水资源配置方案，模拟预测不同水文系列条件（1956～2000年平水系列、1980～2005年近期枯水系列）和南水北调工程实施情况（南水北调中线工程一期达效、二期达效和加大中线一期引水20%）下海河平原区浅层地下水动态响应。
1.1 模型数据输入
按DEM将海河流域划分为2028个子流域，其中平原区子流域1165个。地下水数值模拟以4km为间距划分网格单元，有效单元格8383个。模拟气象数据采用收集的46个气象站点实测数据展布。地下水水位根据550个浅层地下水位观测井和210个深层地下水位观测井的观测数据插值计算。水文地质参数根据海河流域水文地质调查数据展布。
1.2 模型率定与验证
模型以2001～2005年为率定期，2006～2010年为验证期。考虑到海河流域水循环特性，选取地下水位、地下水蓄变量为验证指标。
1.2.1 地下水位检验
图1所示为2010年末（验证期末）的实测与模拟浅层地下水位等值线对比，从整体上看，模拟与实测地下水位等值线具有可比性，山前及中部地下水开采密集区的地下水位等值线变化幅度大。
1.2.2 浅层地下水蓄变量检验
2001～2010年海河流域浅层地下水蓄变过程统计值（根据2001～2010年《海河流域水资源公报》分析整理）与模拟值对比如图3。从蓄变模拟结果看，蓄变过程在变化趋势上一致。经计算得，浅层地下水蓄变量模拟与统计值之间相关系数为0.96，相关程度较高。
从总体上看，对于海河流域这种大空间尺度和长时期的水循环模拟研究，目前的率定验证结果基本满足要求。
2 地下水平衡现状与模拟情景设置
2.1 2001～2010年现状浅层地下水动态平衡
模拟现状年时段海河平原区浅层地下水年均补给总量约193.66亿m3。其中降水入渗量占总补给量的67.0%，为最主要的补给来源；灌溉渗漏补给量占8.7%。浅层地下水年均排泄总量223.52亿m3，其中农业灌溉开采量占总排泄量的49.7%；其次是工业、生活、生态等非农业开采量，占总排泄的27.4%。
2.2 供水格局主要特征
在规划水平年“三生”需水量规模和可供水量上限确定的前提下，未来海河流域供水格局的变化与水资源合理配置方案密切相关。
本次综合考虑五维属性[9]协调，以《海河流域水资源综合规划》基于1956～2000年系列（长系列）的推荐方案F1为基本方案。但考虑到该系列对流域近期水资源情势反映不足，故以1980～2005年系列（短系列）作为对比情景，最终确定了长系列方案F1、F2、F3和短系列方案F4、F5共5个典型水资源配置方案，即供水格局变化方案。方案特征概述如表1：
2.3 供水格局情景模拟
南水北调中线工程通水后，2020年海河流域将引入长江水量79.2亿m3，2030年117.5亿m3。工程达效后5个推荐方案不同水平年的主要供水量的组成情况见图3：地下水仍是供水主体，次为外调水和当地地表水。未来该区外调水（含引黄水）供水量将增多，地下水用水幅度随之减小。
浅层地下水和外调水（含引黄水）的分配情况见图4：地下水的大用水户仍然是农业灌溉，外调水主要满足工业生产与城镇生活用水，满足经济生产需求后，可置换一部分地下水超采量，用于农业灌溉用水和修复生态环境用水，缓解现状地下水的开采压力。
3 供水格局变化后地下水动态响应
通过上述已建模型，预测供水格局改变后海河平原区各配置方案不同水平年浅层地下水的水平衡统计结果，从中提取浅层地下水年均补给、排泄、蓄变量的关系见表2。补排状况如下：
降水入渗量仍是浅层地下水的最主要的补给来源，与现状相近；引江水量主要通过衬砌渠道和管道输送到用水户，故河道渗漏补给量长、短系列差异不明显，且与现状平均值接近；地表水灌溉量比例增加，与地下水灌溉开采比例减少使得灌溉渗漏补给量均大于现状平均值；浅层地下水总补给量短系列与现状平均值接近，约190亿m3，长系列比短系列大约12亿m3，其中降水入渗补给量和地表灌溉渗漏量的增加为主要影响因素。
平原区地下水人工开采量仍占据排泄量较高比例，但均不同程度小于现状平均开采量，尤其是其他开采量（工业/城镇、生活、生态等）明显减少；不同方案的潜水蒸发量波动较大，但均大于现状平均值；浅层地下水向深层地下水越流排泄量迅速减小，长系列略大于短系列；浅层地下水总排泄量均小于现状平均值224亿m3，人工开采量的减少是关键因素。
5 结论
本文基于分布式水文模型MODCYCLE，对海河平原区地下水水循环过程进行分项体现。选取综合考虑气候条件变化与南水北调工程共同作用的5个典型水资源配置方案为背景，比较了不同水平年与现状海河平原区浅层地下水补给与排泄结构的变化，以及海河平原区浅层地下水蓄变与埋深的发展变化趋势，并简要分析了主要影响因素。主要研究结果如下：
（1）海河平原区浅层地下水总补给量与现状相比有所增加，主要原因在于随水文系列和供水格局的变化，降水入渗量和地表灌溉渗漏量增加；（2）浅层地下水总排泄量相对现状年有所减少，原因在于人工开采量得到控制；（3）供水格局改变后，海河平原区浅层地下水仍将处于负蓄变状态，但与现状年情况相比程度已有较大和缓。
研究表明：南水北调工程通水能够改善当地地下水循环失调的现象。未来需继续推进工程配套建设，充分发挥工程效益以减缓与遏制地下水环境恶化的趋势。研究采用的水资源动态转化模型可考虑作为今后海河平原区地下水管理的日常分析工具，提高区域地下水管理的科学性、针对性和实效性。同时，研究结果可为进一步建立海河平原区地下水合理的开采调控模式提供参考。
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关键词：长输油气管道 地下水 环境影响评价 防范措施
一、前言
为了更好地贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等相关法律法规，保护环境，防治污染，规范建设项目环境管理工作。2011年2月11日，国家环境保护部批准了《环境影响评价技术导则—地下水环境》（以下简称《导则》）为地下水环境保护标准，并于2011年6月1日起实施。该标准规定了地下水环境影响评价的一般性原则、内容、工作程序、方法和要求。
一直以来，地下水环境影响评价是整个建设项目环境影响评价中较薄弱的一个环节，其主要原因有：（1） 地下水环境影响的隐蔽性：由于地下水环境受到污染之后会隐藏到地下，不易被直接观察到，即使污染已经相当严重，也是很难被发现；（2） 地下水环境影响的滞后性：从地下水环境污染发生到显现危害需要经历漫长的历程，有可能建设项目已经结束，地下水的危害才突显出来；（3） 地下水环境影响评价任务的艰巨性：查清地下水环境耗资大、专业性强、技术复杂，在项目论证阶段实施难度大。此新导则的实施，充分表明国家对地下水环境污染问题非常重视，这对我国地下水资源的保护具有重要的指导意义。也会促使今后的地下水环境影响评价工作更加规范。
二、长输油气管道项目的性质
在认识油气长输管道之前，我们先要知道两个概念。压力管道和长输管道。压力管道（pressure pipe）：是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。压力管道按其用途划分为工业管道、公用管道和长输管道。长输管道（long-distance pipeline）：长输管道系指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道，具体讲就是跨越地、市输送或跨越省、自治区、直辖市输送商品介质的长距离（一般大于50km）管道。
在国际上，管道输送是与铁路、公路、水运、航空并列的五大运输方式之一。在油气输运方面，管道运输和其他运输方式相比，有着十分得天独厚的优点，一般是一次投入，多年受益，是一项有益又有效的运输工程。随着西气东输天然气管道工程，西油东送、北油南运原油成品油管道工程的建设，国家能源格局战略调整发展正在逐步形成。
从环境保护的角度来讲，长输油气管道工程具有以下特点：
1.管道一般长度较长，管径较大，临时占地面积大，弃土石方分散且量大，影响面广；
2.长输管道经过的地貌复杂多样，因此存在着不同特点，工程在建设过程中作业线路清理将破坏沿线地貌；
3.作业线路的清理还可能涉及居民搬迁， 穿过林带的线路区域使用功能发生改变等；
4.长输管道输送的介质为天然气或石油， 具有较大的潜在危险性。
管道工程属于线性工程，常常穿越不同的地形地貌，不同的地下水类型区。其工程建设大致可以分为3个时期：勘察设计期，施工期和运行期。在勘察设计期，主要进行现场踏勘、土地调查，实地测量及文物保护区调查等活动，以确定合理的路由通道，此阶段对周围环境影响极小。施工期，主要活动包括测量、放线、扫线、布管、组对、焊接、补口补伤、下沟、三桩埋设和表土回填、地貌恢复等活动。期间要进行植被剔除、地表开挖、施工便道的整修、穿跨越河道、隧道的挖掘、管道和设备及辅助材料的运输和临时堆放。对周围环境影响较大。运行期，管道运输的石油和天然气，能够调整地方能源格局，对社会环境影响较大。此时若无重大油气泄漏事故发生，对周围环境影响较小。但长输油气管道工程的事故风险率比较高，例如洪涝灾害、滑坡、泥石流、地面沉降、地震等地质灾害以及海水、湿地等对管线的侵蚀，在运行期会造成管线的破裂、闸门破裂、以及管线放空等可能会造成油气泄漏，引发火灾，导致地表水、土壤、植被的破坏，造成大面积的环境污染。
长输油气管道工程在进行地下水环境影响评价时，应该首先区分是长输天然气管道工程还是长输油管道工程，因为它们给地下水的潜在威胁是不一样的，下面我们将分别进行讨论。
三、地下水环境影响评价等级的划分
在进行地下水环境影响评价等级的划分工作前，首先要确定建设项目的项目类型。根据《环境影响评价技术导则-地下水环境》（HJ 610-2011），考虑建设项目对地下水环境影响的特征，将建设项目分成三类。一类是可能造成地下水水质污染的建设项目；二类是可能引起地下水流场或地下水水位变化，并导致环境水文地质问题的建设项目；三类是指同时具备一类和二类建设项目环境影响特征的建设项目。在长输油气管道工程施工期，作业带宽度一般在18～25m，深度一般3～5m，虽然会造成一定的地表扰动，水质污染，但其影响是暂时的，且不会影响地下水水力联系及区域地下水流场或水位变化，因此，可依据《导则》，该管道工程确定为Ⅰ类建设项目。
确定完项目类型之后，根据建设项目场地的包气带防污性能、含水层易污染特征、地下水环境敏感程度、污水排放量与污水水质复杂程度等指标，确定长输天然气管道建设项目的工作等级为三级，确定长输原油或成品油管道工作等级为二级或者三级。
四、地下水环境影响现状调查和评价
1.现状调查
长输油气管道工程地下水环境现状调查的主要内容是区域水文地质条件调查和地下水环境现状监测。这些具体的内容在《导则》中均有了详细的规定。特别强调的是在管道沿线穿越的生态敏感点及具有供水作用的水源地需再进行较详细的调查。
2.现状评价
长输油气管道工程地下水环境现状评价的主要内容主要包括两方面：一是采用单项水质因子标准指数法进行地下水水质现状评价，若存在超标问题，应分析原因；二是若评价范围内存在区域地下水水位降落漏斗状况、地面沉降、地裂缝等环境水文地质问题，应结合地下水的排泄、补给、径流对其进行定量半定量分析。
五、地下水敏感目标的确定
敏感目标是指在建设项目施工和营运过程中，需要重点保护避免受其影响破坏的特定对象。一般建设项目，地下水影响评价中最常见的敏感目标包括饮用水源地、生态湿地、河流、地下水水库、泉等环境敏感区。分析确定长输油管道工程沿线敏感点时，应考虑两个方面：一，长输油气管道工程一般跨多地区、多地形地貌，沿线难免会经过地质脆弱点，增加长输管道的风险事故概率。因此，确定地下水敏感目标时应结合地质灾害报告中提到的地质脆弱点，充分考虑地震、地质灾害和不良地质现象等。二、在油管道经过的不可避免地段，应充分考虑人类活动对管道的潜在影响，如部分城镇郊区、人类活动密集区等也应该是长输油管道工程地下水环境影响评价的敏感目标。
长输天然气管道工程地下水敏感目标的确定应考虑管道沿线饮用水水源保护区、具有饮用水功能的水井为主要敏感目标。因为管道在上述地区施工时，产生的生活废水、生活垃圾、以及可能撒漏的机械油会对地下水产生一定的影响，除此以外，天然气管道工程对地下水影响较小。
六、地下水环境影响预测
在确定长输油气管道地下水环境敏感目标之后，我们结合地下水环境影响预测原则， 对长输天然气管道工程在施工期和运行期，对地下水环境敏感目标进行三级评价预测，预测方法主要是回归分析法、趋势外推法、类比法和时序分析法。对长输油管道工程在施工期和运行期，在地下水敏感目标区域应进行正常的和风险事故状态下两种预测。主要预测方法是二级评价中水文地质条件复杂时采用数值法，水文地质条件简单时采用解析法。三级评价多采用回归分析法、趋势外推法、类比法和时序分析法。
在重要地下水环境敏感目标区域，预测范围应该充分考虑到地下水源汇项，覆盖一个完整的水文地质单元，以及可能与建设项目所在的水文地质单元存在直接补径排关系的区域。模拟预测结果应包括管道与敏感目标间水文地质图剖面图、地下水潜水流场图以及能够反映地下水受到溢油事故污染时模拟结果预测图等。
七、地下水环境影响评价执行的标准
我们知道，依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业用水水质要求，《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）将地下水质量划分为五类。
Ⅰ类，主要反映地下水化学组分的天然低背景值含量。适用于各种用途。
Ⅱ类，主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。
Ⅲ类，以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。
Ⅳ类，以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活用水。
Ⅴ类，不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。
在长输油气管道地下水环境影响评价中，地下水评价执行《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）中的Ⅲ类标准，其中，石油类参照《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅲ类标准值（详见表1），是能够满足国家环保要求的。
表1 地下水环境评价执行标准 （mg/L）
八、风险防范措施
长输油气管道工程对地下水的环境影响总结为以下两点：一、在施工期，施工人员的生活污水、生活垃圾、施工机械油料的意外撒漏等若不加强管理，有可能经雨水流入地下水流场，给水体造成污染。二、在运行期，若有油气泄漏事故发生，泄漏出的原油随地下水流场渗入地下水系统，造成水体污染。根据不同地段的不同水文地质特征，工程对地下水的环境影响也不同，只有充分分析了工程沿线的地下水水文地质条件、地下水类型等，合理划分水文地质单元之后，才能进一步对地下水污染进行模拟预测，并提出相应污染防治措施。
根据长输油气管道工程特点，以及管道沿线的地质地貌环境，并结合管道工程建设的经验和教训，为最大限度地减少对地下水环境的影响，防止地下水环境污染，应采取以下措施：
1.对管道施工过程中可能产生的环境影响以预防为主，要求建设单位必须制定环境保护管理的具体措施，加强环境管理，预防对地下水环境产生不利影响；
2.在地下水埋深小于2.3m的区域埋设管道时，应在管道上部填充砂砾，以尽量减少地下水流的阻力，增加渗透率，最大限度地减少地下水位上升，从而达到减轻地下水环境影响的目的；
3.在长输油气管道沿线地下水环境敏感区域设置地下水防污监控点，建立地区地下水环境监控体系，制定监测计划，并配备先进的监测仪器和设备，以便在日常巡线工作中及时发现问题，及时采取措施；
4.协助建设单位制定地下水风险事故应急响应预案，明确风险事故状态下应采取的封闭、截流等措施，提出防止受污染的地下水扩散和对受污染的地下水治理的具体方案。
九、小结
综上所述，地下水环境影响评价因其具有隐蔽性和滞后性，一直以来是环境影响评价工作的重点。同任何建设项目一样，长输油气管道工程在经济发展的作用是毋容质疑的，但他们对环境的影响也是显而易见的。在实际生产当中，采取适当的地下水保护措施和完备的应急响应预案，长输油气管道工程对地下水环境的影响是可以得到预防和治理的。本文就结合生产中遇到的一些实际问题，总结了以上几点地下水环境影评价思路，仅供相互参考讨论。希望在广大环境影响评价工作者的共同努力下，地下水环境影响评价工作能够实现更大的突破。
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关键词：水资源评价 地下水模数
固原市原州区地下水主要分布在清水河流域，清水河流域总面积2767km2。2010年初，原州区水务局计划在原州区东北部较平坦的头营镇及三营镇境内库灌及扬黄灌溉不能涉及，且缺少机井灌溉的地带新打并配套机井17眼，以发展枸杞、瓜菜等高效经济作物种植基地，要求水利专业人士对清水河流域地下水开采，即新打机井可行性进行论证。
清水河流域水资源评价与分析参考宁夏水文水资源勘测局2001年11月24日提供的《宁夏固原水资源评价与分析》报告，该报告根据1956～1999年43年降水、蒸发、径流、泥沙等水文资料分析评价固原（现原州区）及各流域有关水资源要素及其特点。
一、水资源概况
（一）降水
原州区多年平均降水量465mm，合69.968亿m3，降水量地区变化大，多年平均降水量由南部东山坡700mm以上，向北部七营一带递减至360mm。年内分配很不均匀，降水主要集中在7、8、9三月，连续最大四个月降水量出现在6～9月，占年降水量的70%左右。与作物需水量很不适应，导致春旱频繁，7、8月份局地暴雨多，常引起局地洪灾。
（二）当地地表水
清水河流域面积最大为2767km2。清水河流域径流深变化幅度较大，在13～100 mm之间，平均19.4 mm，地表水资源量为2767×19.4×1000=53679800m3≈0.5368亿m3。
（三）当地地下水
地下水特点：固原境内清水河流域地表水资源相对较少,但地下水资源量相对较丰富，据调查清水河流域共有井676眼，发展井灌面积12.67万亩（按实灌面积）。据《黄土高原典型地区固原农业资源区划地图集》当地地下水类型主要为松散岩类孔隙水,地下水主要埋藏有三个含水岩组，水位埋深在60～200m以内，浅层水水质矿化度为1～3g/L,深层承压水水质矿化度低于2g/L，单井涌水量1000m3/d～2000m3/d左右，为古河床富水区，水化学类型由南向北为SHnm、SCnc，水离子化学类型为SO4-Cl-Na-Ca。另外水质矿化度从西部川地到东部山地逐渐增加。地下水运动方向与地表径流基本一致，主要为地表水补给地下水。
地下水资源量：原州区地下水评价面积3922km2，地下水资源总量为7900万m3，其地下水主要来自大气降水的入渗补给，然后经过不同途径以泉或地下潜流的方式排泄于河流。根据地下水的补排特点，地下水资源评价采用水文站历年水文资料，用分割流量过程的方法计算山区河川基流量，以此作为当地地下水资源量。根据原州区多年平均地下水总补给模数分区图，清水河流域地下水模数变化在0.5～7.0万m3/km2.a之间,平均1.5万m3/ km2.a，地下水评价面积2767km2，地下水资源量约为2767×1.5=4151万m3=0.4151亿m3。
（四）水质
（1）地表水水质
据《宁夏固原水资源评价与分析》报告：原州区清水河流域天然水质偏碱性，PH值一般在7.1～8.7之间。总硬度多年平均值一般在84.1～1110mg/L，硫酸盐在11.5～2730mg/L之间，氯化物在7.10～1460mg/L之间。天然水质以硫酸盐类水为主。矿化度分布：地表水矿化度小于2.0g/L的面积为2220km2，水量1.06亿m3，矿化度2.0～5.0g/L的面积为1702km2，水量0.82亿m3，主要分布在县城至杨郎之间。几乎没有矿化度大于5.0g/L的面积，总体上水质较好。
（2）地下水水质
原州区地下水水质相对较好，葫芦河、泾河、清水河上游矿化度均小于2.0g/L，清水河三营北部至七营地下水矿化度增至3.0g/L以上，约占全面积的1/3，个别出露泉水矿化度较高在5g/L以上，如溴水河哨口等。
（五）当地水资源总量
水资源总量是指当地降水形成的地表水、地下水量，不包括扬黄水量。由于地下水的多年平均补给量和多年平均排泄量相等，在没有外来水的情况下，区域水资源总量定义为当地降水形成的地表和地下的产水量，则有：W=R+Q-Rg，W为水资源总量，R为地表水资源量，Q为地下水资源量，Rg为河川基流量，河川基流量实质就是地下水资源量。清水河流域水资源总量为：
W=R+Q+Rg=0.5368+0.4151-0.4151=0.5368亿m3
二、现状水资源利用存在的问题及解决措施
现状水资源存在的主要问题：一方面水库等蓄水工程设计标准低，老化失修，年蓄水量少，工程效益低下。另一方面，由于国家对西部地区退耕还林还草政策实施并取得较大成效，地表径流量逐年减少，而水资源在转化、形成过程中，地下水资源量又逐年在增大，但机井等地下水取水工程建设却徘徊不前，地下水不能充分有效利用。其次，清水河东部大部分山前倾斜平原区，由于受地理位置及自然因素的限制，既不在固海扬黄扩灌面积范围内，又无水库灌溉，只有机井为灌溉水源。而地下水水质越往东部水质矿化度越高，机井数量也越少，而整体地势东高西低，机井又大多为自流灌溉，因而受地形因素影响，单井控制灌溉面积相对较小，20%川地及川台地不能得到机井水源灌溉而为旱地，当地水土资源不能得到充分有效利用；同时大部分机井为土渠输水，水资源浪费较严重，灌溉水利用率不到60%，造成水电费用高，农民负担加重。
解决措施：一方面大力推广节水灌溉，实行水资源的优化配置，合理开采地下水，有效利用黄河水，才能为原州区的发展提供有力的水资源保证。另一方面适当增加地下水开采量，通过打机井，增加水源工程，扩大灌溉面积，提高水土资源利用率。
三、水资源分析计算
（一）水资源利用现状
清水河流域水资源总量为0.5368亿m3，其中地下水资源量0.4151亿m3。占总水量的77.3%，由于是浅层地下水受降水量补给，随开采量增加地表常流水减少，其相互之间转换。当地现状共有灌溉机井676眼，年实灌面积12.67万亩，亩均年灌溉用水量为200m3，年开采量为0.2534亿m3。现状开采率达55%，接近于地下水可开采量。因此适当调整地下水的开采，对原州区经济社会可持续发展有着重要的支撑作用。
（二）可利用水资源量
水资源可利用量是指在经济合理，技术可行和生态环境许可的前提下，最大可能被人们控制利用的不重复的一次性水量。
地下水可利用量：清水河地下水资源量0.4151亿m3，按当地干旱半干旱地区开采系数0.65计，地下水可利用量为0.4151×0.65=0.2698亿m3。
扣除现状已开采量，未开采的地下水可利用量为0.2698-0.2534=0.0164亿m3，即164万m3。
（三）规划新打机井年取水量估算
计划在机井灌区内灌溉问题相对突出，灌溉条件较好的地方新打机井17眼，新打机井单井出水量均按50 m3/h，每眼井控制灌溉面积平均按200亩，机井平均灌水周期按10天，平均每天灌水22小时，年灌水4次，井群干扰系数平均为0.10，初步估计17眼机井年开采量为17×50×10×22×4×（1-0.10）=67.32万m3。
四、水资源综合评价：
由于未开采的地下水可利用量为0.0164亿m3，即164万m3，规划新打17眼机井年开采量约为67.32万m3，小于未开采的地下水可利用量，说明新打机井灌溉水源有保证。
另外：规划井灌区地下水水质矿化度为1.5～3g/L，适宜枸杞、蔬菜等经济作物灌溉。
五、结论
由前面水资源评价分析表明：清水河流域地下水开采具有充分的可行性。清水河流域水资源总量为0.5368亿m3，其中地下水资源量0.4151亿m3，现状年开采量为0.2534亿m3，地下水可利用量为0.2698亿m3，未开采的地下水可利用量为0.0164亿m3，即164万m3，规划新打17眼机井年开采量约为67.32万m3，小于未开采的地下水可利用量，说明水源有保证。同时规划井灌区地下水水质矿化度为1.5～3g/L，适宜枸杞、瓜菜等经济作物灌溉。因此，通过新打机井，适当增加地下水开采量，将使清水河流域水土资源得到合理配置和开发利用，对促进当地经济繁荣稳定和发展，改善生态环境，实现固原市原州区水土资源的可持续发展奠定基础。
关键词：南水北调 控制城市和农业地下水超采 合理开发地下水 改造利用咸水
黄淮海平原水资源紧缺，严重制约着社会经济的持续发展，造成地下水超采和生态环境恶化。南水北调工程是解决我国北方水资源严重短缺问题的重大举措。江水北调对减少与制止地下水超采可以提供必要的条件，同时，地下水的合理开发利用在南水北调中也可以发挥开源节流、改善生态环境、改造咸水和防止土壤盐碱化等重要作用。
1 地下水资源的概念和地下水含水层的特点
1.1 地下水资源的概念
地下水资源包括地下水的储存量和补给量两部分。不参与现代水循环、不可再生和恢复的储存量称为储存资源；参与现代水循环、可再生和恢复的补给量称为补给资源。
储存资源是地质历史时期累积形成的地下水资源量，是含水系统中不可再生和恢复、因而不能持续利用的水量。取用含水系统的储存资源，将导致这部分资源的永久耗失。有些地区具有大厚度的含水层，地下水位变动带以下的地下水静储量非常巨大。因此，20世纪60年代有人提出黄淮海平原地下存在着一个地下海， 90年代初在塔里木盆地和河西走廊也有人提出发现了地下海，认为可以利用的地下水资源非常丰富。然而，地下水储存量虽然是一种宝贵的地下水资源，但它和矿产资源一样，一旦消耗，难以恢复，因而是不可持续利用的。只有在利用过程中可以不断恢复和补偿的地下水补给量才是可持续利用的地下水资源。
补给资源是指一个含水系统在单位时间里、可以持续获得补充的水质、水温合乎一定标准的水量。原则上在一个含水系统中提取的地下水量不超过其补给资源时，水源便有持续供应的保证。地下水的补给量包括天然补给（山前侧向补给和垂向补给）和转化补给（地表水体补给、地表水灌溉渠系和田间灌溉水补给，含水层之间的越流补给，以及地下水灌溉回归补给等，但地下水灌溉回归转化补给只作为地下水的补给量，一般不能算作地下水资源）。由于地下水补给的一部分将消耗于不可避免的潜水蒸发、天然生态耗水、地下水的排泄，而不能全部被开发利用，地下水的可开采利用量仅是补给量的一部分。这部分可以开采利用又不致引起难以承受的环境损害（如城区和滨海地区的地面沉降，干旱地区的土地沙化等）的水量称为可持续开采量或可采资源。有些地区将地下水的全部补给量作为地下水的可采量而进行开发利用，将造成地下水的超采。
不同的地下水含水层可开采利用的地下水资源不同，必须根据含水层的特点合理开发地下水资源。
1.2 地下水含水层水资源的特点
平原地区松散岩层中的主要含水层为浅层水和深层承压水。浅层地下水指地表以下的潜水和潜水-微承压水，可以直接接受大气降水和地表水的补给。深层承压水指埋藏在深部弱透水层间含水层中的承压水。
20世纪70年代初期，人们根据传统的地下水资源的概念和地下水含水层的部分特点，认为深层承压水具有以下优点： 1）地下水承压水位高，开采初期有的地区水位高出地面，水井可以自流；2）含水砂层厚、导水性强、水井出水量大；3）水质好、不易受到污染；4）承压水位不易受到气候条件的影响等。而对浅层水则认为：1）缺乏良好含水砂层或砂层厚度小、水井出水量小；2）含水层导水性差，侧向补给相对较小；3）浅层水水质差、易受地表水体污染等。在这种认识下，20世纪60~70年代许多农村和城市大量开采深层承压地下水，特别是某些地方的政策导向也是鼓励开采深层水，打深井国家给予补助，而打浅井则不予补助。由于深层水的大量开采，造成承压水位大幅度下降，形成大面积的承压水位降落漏斗。 近30多年来的实践表明，上述对地下水含水层的认识是不够全面的。实践使人们对浅层潜水和深层承压水含水层和资源的特点有了更为全面的认识。
1.2.1 浅层地下水（包括潜水和浅层潜水-承压水）开采量的组成 浅层地下水的补给和消耗：（1）地区内部的垂向补给和消耗：降雨补给、河流和渠道渗漏补给、田间灌溉水补给、越层补给；潜水蒸发、越层消耗。（2）来自地下水侧向补给和排出区外的地下水排泄。（3）开发利用过程中由于水位下降，含水层疏干而动用的地下水储存量（这部分不能作为可持续利用的地下水资源量）。在含水层的给水度为μ，单位面积上（m2）由于水位下降S (m) 而释放的水量W(m3)为W = μS
浅层地下水的优点是：1）可以直接接受大气降水和地表水体和地下径流的垂直和侧向补给，开采利用后可以不断得到恢复和补偿，因而是可以持续利用的。2）含水层埋藏浅，可用浅井开采，工程造价低。3）浅层地下水的给水度远大于深层承压水含水层，相同开采水量条件下水位下降小，运行费用低于深层承压水。
在补给量和水质有保证的条件下，浅层地下水可作为农业用水的主要水源和城市工业和生活用水的后备或辅助水源。
1.2.2 深层地下水开采量的组成 深层承压水的补给和消耗：1）来自山前的天然地下水侧向补给和排出区外的地下水排泄。在开采区远离补给边界的情况下，侧向补给量是十分有限的。2）地区内部的垂向补给和消耗：承压含水层上下均有弱透水层或隔水层阻隔，不能直接承受降雨、河渠渗漏和灌溉水补给，在开采过程中只有来自或进入相邻含水层的越层补给。3）开发利用中由于承压水头的下降，含水层和弱透水层的弹性（或弹塑性）压密而释放的水量（对粘性土主要是塑性压密，即使回灌也难以恢复）。这部分水量是不可补偿的，主要是动用的含水层中原有的地下水储存量，不能作为可持续利用的地下水资源量。在承压含水层的弹性给水度为μe，单位面积上（m2）由于承压水位下降Sc (m) ，承压含水层和弱透水层释放的水量Wc (m3)为
Wc = μe Sc (1)
承压含水层的弹性给水度为
μe = γmβs + nγmβ= γm(βs + nβ)
μe =μ1 m
μ1 =γ(βs + nβ)
式中γ为水的容重，βs 为含水层的压缩系数， n 为含水层的空隙度，βw为水的压缩系数，μ1 为单位厚度的含水层，单位承压水头下降所释放出来的弹性释水量（1/m）。在深层承压水开发利用中，由于单位水头的下降，自含水层上下的弱透水层释放的水量计算方法与含水层相同，只是其厚度m、压缩系数ßs和空隙度 n不同。
如上所述，开采深层地下水得到的水量主要来自由于水位下降而引起的含水层和弱透水土层压密、水体膨胀引起的弹性释放、侧向补给和越层补给，来自土层压密和弹性释放的水量均是动用储存量。在承压含水层以上有咸水覆盖的地区开采的越层补给的淡水量也是动用储存量，只有在无咸水覆盖的地区部分越层补给的水量来自潜水或浅层地下。这部分水量虽然是可以持续利用的，但它来自浅层水的越层消耗量，并已计算在潜水（或浅层水）资源量中，属于浅层水和深层水资源的重复量。在远离山前的地区侧向补给十分微弱，由于地下水的开采水位下降而引起的侧向补给实际上也是动用邻区的地下水储存量。根据以上情况自深层承压水开采的水量，除山前地区有一定的侧向补给和在无咸水覆盖区有少量越层补给的水量外，几乎全部是动用储存量，而开采储存量是不可持续的。
1.3 地下水可采量（地下水可采资源）
如前所述，地下水的储存量是不可持续利用的的资源，只有在开发利用过程中不断可以恢复、补偿的地下水量才是可以持续利用的地下水资源。地下水资源评价的任务主要是估算可持续开采利用的符合水质要求，且不会引起不可承受的生态环境损害的地下水量，即可采资源量。由于地下水补给的一部分将消耗于耕地农作物的腾发和不可避免的潜水蒸发、天然生态耗水、地下水的排泄，而不能全部被开发利用，地下水的可开采量仅是补给量的一部分。一个地区的地下水可采量需要通过地下水的采补平衡分析和地下水的模拟才能确定，但为简便计，生产实践中一般常将地下水补给量乘以一个小于一的经验可开采系数求得地下水可开采量。半湿润地区一方面有河渠渗漏和田间灌溉水的补给，另一方面又有降水入渗，地下水的可开采系数较高（有时可达0.7~0.9）。干旱地区降水量稀少，地下水的补给大部来自地表水的转化，且有相当一部分消耗于农田和非耕地天然植被的腾发，地下水的可开采系数远小于半湿润地区。由于地下水的可开采系数是一个经验系数，一些干旱地区借用半湿润的华北地区的经验数值，估算的地下水可开采量将显著偏高。深层地下水在开采时获得的补给量中除有限的侧向补给和越层补给（且与潜水补给有重复计算）外，几乎全部来自地下水的储存量，而储存量是不能作为地下水可采量而持续开采利用的。
在地下水补给量的计算中需要有一系列的补给参数，在利用补给量计算可采量时又需要有一个经验的可采系数，计算的过程复杂，系数的选择又有很大的任意性。由于降水量和地表引水量是地区地下水的主要补给来源，生态需水也主要决定于降水蒸发等气象条件，地区内地下水的可开采量除决定于土地利用系数和水文地质条件外，主要决定于降水量和地表引水量。因此，可以近似地根据降水量不同的典型地区地下水可开采量与地表水引水量的经验比值，近似地估算地下水的可采量。
2 南水北调受水区地下水开采现状
近期南水北调受水区主要为海河平原和淮河平原的部分地区。根据国土资源部水文地质环境地质研究所《海河流域地下水资源现状评价及典型区环境地质效应分析》资料，海河流域平原地下水可采量和现状条件下实际年开采量如表1所示。.年平均总超采量为 44.6 亿m3/a， 其中浅层地下水超采量为23.6 亿m3/a，深层地下水超采量为21.0 亿m3/a.自1958年以来海河流域平原区累计超采量为895.8亿m3，其中浅层地下水超采471.2亿m3，深层地下水超采424.6亿m3，见表1。根据表1， 现状年海滦河流域平原内有部分地区浅层地下水超采，总超采量为23.63亿m3。部分地区浅层地下水尚有盈余，总计盈余29.19亿m3。根据表1，深层地下水年可采量为13.07亿m3，是由侧向补给和越流补给两项组成的。海河东部平原约有50%的面积存在上覆浅层咸水，由于在这种地区不能接受降雨入渗补给的淡水，所开采的越层补给的水量动用的仍然是地下水的储存量，这种水量是不可持续的，因此不能作为可可持续开采资源。在越层补给的水量来自无咸水覆盖的地区，深层地下水的补给来自浅层水的越层排泄，这部分水量应自浅层水的可采量中扣除，才能作为可采资源，因此海河流域浅层水和深层水的可采量总和应为表1中的浅层水的可采量与深层水侧向补给量之和。对于河北平原深层水的补给量问题曾有多个文献进行探讨，例如，郭永海等认为沧州地区深层水的侧向补给仅有总开采量的3 ~ 4% 左右[8]; 根据陈宁生等对黑龙港地区地下水开采状况的分析资料[2]，深层地下水的开采量中有10.57%来自山区的侧向补给，各种文献给出的数字差别很大。 若采用最大的10.57% 来估算深层水的侧向补给量，在开采量为33.8亿m3的情况下最多不超过3.6亿m3。浅层和深层的总超采量可能在53.8亿m3以上，大于表1中给出的44.64亿m3。
地下水的超采对农业灌溉和生态环境造成了严重影响。主要表现在：1)地下水持续下降、形成大面积地下水漏斗，部分地区含水层被疏干；2)海水入侵与水质恶化 ； 3)超采区发生地面沉降、裂缝和塌陷； 4)提水费用增加、含水层枯竭、机井报废； 5)天然植被衰退，生态环境恶化； 6)由于超采区地下水位低于临近地区，不仅灌区地表水带来的盐分无法外排，邻区地下水中的盐分也向超采区聚集，造成地下水矿化度增加、土壤盐渍化加剧等一系列生产和环境问题。
3 南水北调受水区城市用水应严格控制地下水超采
北方平原地区地下水的补给主要来自大气降水和地表水灌溉入渗，地区内的垂直补给占整个补给量的85%~90%以上[2]，见表2。城市地区地表多为不透水的道路房屋所覆盖，少量绿地降雨入渗和输水管道渗漏补给的水量很少，除靠近山前的城市有一定的侧向补给可以利用外，城市本身地下水可采资源有限。由于地下水的补给量基本上是均匀分布于整个地区，地下水资源也应采取就地补给就地开采的方式用于农业，不宜在城市集中开采地下水，用来解决工业和生活用水问题。
目前在一些水资源规划中，将由于地表水灌溉和降水补给的地下水量的大部分分配给城市工业和生活用水，实际上是挤占农业用水。含水层中的地下水与地表水不同，是不能任意从一个地区向另外一个地区转移的，分散补给的地下水集中用于城市开采， 势必造成超采，形成地下水位下降漏斗。根据国家发展计划委员会、水利部《南水北调工程总体规划》资料，南水北调中线沿线地下水位剖面图，见图1、图2 ，可以看到每个城市地面以下均有一个漏斗中心。降水和地表水对地下水的补给强度一般充其量不超过200 mm/a， 但集中开采的城市水源地开采强度常在4 000 mm/a以上，不仅远超过城市本身的补给量，而且也动用了农业地区的补给量和储存量。产生这种情况的原因，关键是对城区和深层地下水开采区地下水可采资源的认识问题，许多城市的地下水资源评价都是与市区附近地区地下水资源评价一起进行，而不是单独估算城市本身的地下水补给量和可采量。同时市区的可采量往往是根据地下水位满足在一定的开采方案（总开采量和开采布局）条件下，在一定的期间内不超过一定地下水位或承压水位埋深的要求确定的。如果不超过要求的深度，则把这个开采量作为地下水的可采资源。过去30年来城市地下水位在持续下降的事实，已经表明地下水严重超采，在南水北调地下水开采规划中，应采取坚决的措施减少和控制地下水的开采量。在水资源短缺的情况下短期超采是可以允许的，但在今后30年内仍然把目前的开采量作为可供水量，后果将不堪设想。在地区水资源规划中应吸取过去30年的教训，城镇工业生活用水应主要改用地表水供水，而将挤占的地下水还给农业。
关键词;地下水资源 水源质量 水资源保护
中图分类号:X52
一 淮北市地下水饮用水源水环境质量现状
1淮北市地下水饮用水源概况
淮北市地下水资源较为丰富,主要为第四系潜水层和岩溶水层,两部分共同构成了淮北市稳定供水资源。由于第四系潜水分布较为分散,淮北市饮用水源主要为岩溶裂隙水。
1.1淮北市地下水源污染状况及发展趋势
我国城市地下水污染现状按污染程度分为三种类型,即:污染较重的城市,污染较轻的城市和基本清洁的城市。淮北市环境保护监测站在1996-2000年间对市区23眼井及2001-2005年间对市区自来水集中供水管网的六个汇水区设点,对饮用水源地的水质进行枯水期和丰水期各一次的例行监测,并采用《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准进行评价,评价项目为硬度、细菌总数、总大肠菌群等共计20个项目。监测结果表明:淮北市地下水总体质量良好,各测点所有指标均符合《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准。因此,按照三种类型城市的分类标准,淮北市属于基本清洁城市。
1.2 淮北市地下水源污染状况详细情况胺污染物分述如下:
十年中淮北市地下水饮用水源总硬度每年均有超标点。亚硝酸盐氮十年中均无超标点;氨氮、硝酸盐蛋1996-2000年间虽有超标井但均符合标准,2001-2006年间吴超标点。三氮在水中互相依存、互相转化,饮用水含亚硝酸盐氮的水,可以使消化系统器官致癌。酚、砷、汞、氰化合物均无超标点。六价铬在1996-2000年间每年均有超标,超标率为4.7%,2001-2005年间无超标点。1996-2000年间,橡胶厂、纺织厂井硫酸盐超标。2001-2006年间无超标点。1996-2000年间,有少量井细菌、大肠菌群超标,且超标井数有增加趋势。2001-2006年间无超标点。
三氮的超标主要是由于城市生活污水渗入地下,对地下水的污染所致。硬度升高是由于地下贺岁开采逐年增加,使岩溶塌陷较为严重所致,另外地表水和土壤中污染有机物增多,pH值改变等都能使地下水中硬度升高。铬、硫酸盐的污染是因为污染源造成细菌、大肠菌群的增加,土壤中有机物易分解,适于菌类繁殖。
2淮北市饮用水源环境安全方面存在的问题
2.1地下水大量开采产生
淮北市是我国着名的五大煤炭生产基地之一,随着煤炭大规模开采,电力、纺织、化工、酿酒等迅速发展,地下水开采量逐渐增加,造成水位大幅度下降。据统计,自1996年以来,全市地下水累计下降32米,年平均下降速率为1.5至2.0米.同时,因水位下降,造成已污染的地表水补给地下水,加重了地下水的污染。由于超量开采,形成了以淮北市发电厂、市区、高岳、三堤口四个大面积降落漏斗区,地下水坡度加大,加强了对含水量的物理、化学作用,富集在地层中的各种离子迅速进入地下水,使硬度,矿化度升高。同时,由于漏斗区的形成,淮北市严重存在岩溶塌陷现象,一旦水体在含水层中被抽空,含水层失去了水体的支撑力将会造成地下下沉或塌陷。
2.2 排放污染物对地下水的污染
有些厂矿废水排放到河道中,废水沿河道渗入地下,污染了地下水,如1996-2000年间橡胶厂、纺织厂的地下水中硫酸盐均超标。另外,垃圾、废渣的乱堆乱放,经雨水淋湿,其中有害成分渗入地下,污染了地下水。
2.3 采煤引起的破坏
由于淮北市是煤炭基地,每年大量开采煤破坏了地下含水层,导致地面塌陷,地下水上升为地表水而形成湖泊。
二保障淮北市地下水饮用水源环境安全对策
淮北市是以地下水为饮用水源,地下水的卫生与安全直接关系到人体健康,目前已发现因饮用不符合卫生要求的水而导致的疾病有50多种。同时,地下水若污染严重,还会使淮北市的供水水源停用,人们将无水可饮。由此可见,保障淮北市地下水饮用水源环境安全意义重大。
保障淮北市地下水饮用水源环境安全对策可以概括为:综合考虑、突出重点;调节水量、改善水质;以防为主、防治结合;全面规划、分期实施;做到合理规划和开采地下水,加强饮用水源的污染防治工作和监测工作。
根据十年来全市各监测点的监测数据,用“均值型综合污染指数”进行质量评价,淮北市目前地下水质污染等级为“尚清洁”,除1996-2000年间个别井少数项目超标外,其余指标均符合《地下水质量标准》(GB/T14848-93)ш类水质要求。但是不容忽视的是地下水一旦受污染,它的恢复需要相当长的时间,因此,保障地下水饮用水源环境安全是当前要迫切进行的任务。
1加强地下水饮用水源监测工作
长期开展淮北市地下贺岁饮用水源的监测工作,增加监测频次,及时掌握地下水源的污染状况和趋势。
2全面规划地下贺岁饮用水源,划定地下水保护区,制定地下水饮用水源保护办法,合理开采地下水。
3加强地下水饮用水源的污染防治工作
4对地表水进行清污分流。确定主要排污系统,完善排污管道,防止地下水污染加剧。
5根据地下水污染现状、特点、发展趋势,调查污染源,查清污染物,研究污染的机理和途径,制定防治纲要。
6加强治理重点污染源,因有害物质对地下贺岁的污染均属于污染源排放造成,因此对这些污染源要限期治理。
结束语
按照科学发展观的要求,加强水资源合理开发,高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理工作。要从社会经济发展、生态环境保护、水资源开发 利用三个方面统筹规划,进行水资源的合理配置,相当幅度地提高区域的资源环境承载能力。
保护水资源的质量和水量供应,防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失,满足社会经济可持续发展对水资源的需求。建设节水型社会,以水资源可持续利用支撑经济社会的全面协调可持续发展,为全面建设小康社会的目标提供水资源保障。
参考文献
[1]《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准
1地下水利用现状
1.1农业灌溉地下水利用现状阿克苏市各灌区地下水的开发主要是以机电井与手压井为主要开采工具，地下水的开采用于生活、工业与农业。现状年阿克苏市各灌区共有机井292眼，其中工业、生活用井148眼;农业灌溉用井144眼，其中阿克苏多浪灌区2006年建成有多浪灌区水源地工程，建有灌溉井40眼，设计抽水量1980×104m3/a，农灌分散井36眼，现状年抽水1100×104m3/a;老大河灌区2005年建成有东岸干渠水源地工程，建有灌溉井52眼，设计抽水量2200×104m3/a，单井抽水流量230m3/h，灌分散井16眼，现状年抽水740×104m3/a。
1.2生活、工业地下水利用现状阿克苏市城区水厂是供城区生活用水的主要水源。目前，阿克苏市自来水厂共打井18眼、开采地下水量1520×104m3/a，水厂最大供水量6×104m3/d。市自备水井110眼，开采量997×104m3/a，合计2517×104m3/a。各乡镇建防病改水井20眼，取水量765×104m3/a。总之，城市与乡镇共建生活、工业用开采井148眼，开采量3282.6×104m3/a，详见表1。现状工业用水、城乡生活用水主要提取地下水。现状年城市水厂供水能力和企业自备水井基本可以满足需要。
2项目区水资源可供水量分析
2.1地表水资源
2.1.1河流水系阿克苏市灌区属阿克苏河流域，阿克苏河是新疆南部的第一大河，阿克苏河属国际河流，由库玛拉克河和托什干河两大支流汇合而成，分别流经克孜勒苏自治州和阿克苏地区的阿合奇、乌什、温宿、阿克苏、阿瓦提等5县市。托什干河从河源至与库玛拉克河汇合处的咯拉都维，全长457km，其上游吉尔吉思斯坦境内长140km，在沙里桂兰克水文站以上流域面积19166km2;库玛拉克河从河源至托什干河汇合处的咯拉都维，全长293km，其控制水文站协和拉站以上积水面积12816km2。托什干河比库玛拉克河河长，但库玛拉克河年径流量比托什干河大53%，所以从径流量来说，库玛拉克河应为阿克苏河水量主要来源。库玛拉克河与托什干河在咯拉都维汇合后称阿克苏河，汇合后向南流经12km于艾里西又分为两支，一支为阿克苏新大河，另一支为老大河，两支流在巴吾吐拉克再次汇合后称阿克苏河，阿克苏河南流至肖夹克注入塔里木河。
2.1.2径流阿克苏河由库玛拉克河和托什干河两支流汇合而成，两支河流是典型的冰川融水补给为主的内陆河，少部分来源于降水和地下水。故决定了径流的特性有两点:①径流年际变化平稳。由于冰川融水受气温的影响，而气温的年际变化相对稳定，因此决定了径流的多年变化比较平稳;②径流年内变化较大。由于冰川融水受气温的影响，而气温的年内变化较大，因此决定了径流年内变化较大。阿克苏市多浪灌区地表水源为多浪渠，多浪渠是阿克苏河一部分，由库玛拉克河引水和青年渠泉水汇合而成。根据多浪水文站38年实测资料统计，多浪渠多年平均流量为25.17m3/s，径流变差系数Cv为0.09，最丰年为1979年，年平均流量26.9m3/s，最枯年为1963年，年平均流量为21.5m3/s，年径流丰枯比仅为1.25倍。年内变化，水量最丰的8月份月均流量为36.6m3/s，水量最枯的1月份月均流量为15.7m3/s，丰枯月水量比为2.33。多浪水文站不同频率年径流量及多浪渠水文站P=50%、P=75%径流年内分配见表2。
2.2地下水资源灌区地下水的补给形式均以垂向为主，水平方向为次。地下水在流向上基本都是自北向南。多浪灌区与老大河灌区地下水在补给排泄上有两大特征:补给与排泄的水平流入流出量所占比重相对较大，但仍以垂向补排为主;在流向上除保持自北而南的总趋势外，则明显地在水平方向上向两大汇水中心径流。库木巴什南，含水层岩性为细砂，南部厚20～23m，北部厚67m，单井涌水量230～622m3/d。依据阿克苏市《地下水资源开发利用规划》结论，多浪灌区地下水可开采量为8050×104m3/a，老大河灌区地下水可开采量为3650×104m3/a。详见表3。
3结语
如上所述，该项目区水资源总量不很丰富，水资源时空分布不均，工程性缺水、水质性缺水和资源性缺水现象并存，建议通过建设蓄水工程，对水资源进行调蓄，增加供水量，提高水资源开发利用。
作者：周成香 单位：新疆阿克苏河水利管理处
一、基本概况
临沂市位于山东省东南部，属低山丘陵区，山区丘陵地形约占71.8%，平原地形约占28.2%。丘陵地形多分布在中部地区，沂沭河下游则形成北窄南宽的广阔冲积平原。按成因类型分为剥蚀、侵蚀剥蚀、侵蚀、剥蚀堆积和堆积五大类。全市多年平均地下水可开采量为148200万m3。2011～2013年全市平均总供水量为182685万m3。其中地表水131561万m3，约占总供水量的72%；地下水供水量49504万m3，约占总供水量的27%；全市平均地下水资源模数为112000m3/km2。全市地下水水质分布不均，矿化度一般小于0.9g/L，是农业生产和人民生活的良好用水。地下水化学类型为重碳酸盐—碳酸盐水，较单一。
二、与地下水开采有关的生态环境问题
随着工农业生产及城市化的快速发展，一段时期内地下水开采量越来越大，由于局部地下水的过量开采引起一系列地质环境问题。出现的主要问题有：重点水源地地下水位区域性下降、地面塌陷与膨胀土分布区房屋裂缝、地下水污染等。1.局部水源地地下水位下降临西水源地位于兰山区单斜富水地段，水源地西部为岩溶丘陵区，东部地势较为平坦，岩性以含砾及碎石的粘质砂土为主，区内单位涌水量1000m3/d，整个水源地主要开采灰岩裂隙岩溶水，由于井位布局不够合理，加之集中过量开采，造成本区灰岩地下水位不断下降。据五里堡地震台多年地下水动态监测资料分析，从1971～1977年为水位持平阶段，1978～1985年为水位缓慢下降阶段，1986～1993年水位呈直线型下降态势。随着城市发展，地下水开采量逐年增加，地下水下降速率逐年增加。近几年，临沂市水资源管理部门采取城区规划区内封井措施，使地下水降落趋势得到遏制，水位有所回升。2.地面塌陷与膨胀土分布区房屋裂缝市内曾发现的地面塌陷多为岩溶塌陷，主要原因是地下水开采造成地下水下降过程中，改变了地下动力条件，引起上覆第四系盖层下沉形成塌陷。已知的主要分布在临沂市区西郊，地下水开采集中，第四系覆盖层较薄的地方。膨胀土分布区出现的房屋裂隙，主要原因是区域性集中过量开采地下水，造成区域性地下水位不断下降，膨胀土失水收缩。雨季降水下渗，膨胀土吸水饱和膨胀，造成位于膨胀土上的房屋产生裂缝，主要分布在兰山区区中心、西郊、西南郊。由于近年地方政府采取了城市规划区地下水封井措施，中心城区过量开采地下水得到有效遏制。3.地下水污染根据《临沂市水资源调查评价》，全市地下水水质为Ⅲ类和好于Ⅲ类的分布面积约占全市总行政区面积的55%；全市地下水水质为Ⅳ类、Ⅴ类的分布面积约占临沂市总行政区面积的32%、13%。临沂市地下水污染主要是人为污染造成的。人为污染分为城镇生活废水污染、工业生产中排放污废水污染、农业面源污染物通过降水入渗及灌溉污染等，其中工业废污水是临沂市地下水的主要污染源。由于工业废水不合理的排放，造成地表水污染，污染物由地表逐渐迁移至地下。由于工业及城镇人口的集中，临沂市各县（区）驻地地下水均有不同程度的污染，而临沭县、沂水县、郯城县驻地污染程度相对较重。4.地下水超采状况从临沂市地下水开发利用情况综合分析，部分地下水集中开采区虽然出现了一些生态环境问题，但从整个水文地质单元来说，多年平均地下水开采量并没有超过地下水可开采量。出现环境地质问题的主要原因是长期以来开发利用不合理，地下水缺乏统一规划，各用水单位竞相开采，井点布局不合理，缺乏生态环境保护修复系统规划以及枯水期大量开采地下水引起的。因此可以说到目前为止，临沂市没有超采区。
三、地下水功能区划是解决地下水水生态环境的重要管理手段
1.划分地下水功能区必要性针对目前地下水开发利用与保护存在的问题，根据地下水管理工作的需要和经济社会发展及生态与环境保护的要求，编制地下水功能区划，加强地下水系统管理，科学指导地下水开发、利用、保护，对保障临沂市饮水安全、供水安全、生态安全和粮食安全，促进区域经济社会与资源环境协调发展，实现地下水资源的可持续利用具有重要意义，是十分必要和紧迫的一项任务。根据临沂市实际情况，划分浅层地下水功能区，评价功能区现状，提出功能区水量水质管理目标，通过落实治理、保护和管理措施，使区划期末达到地下水功能区单元要求的水位、水量和水质目标。2.区划管理思路针对地下水功能区开发利用现状及生态环境存在的主要问题，根据确定的地下水功能区利用与保护目标，提出治理与保护方案。地下水超采区域，应通过提高用水效率、涵养水源、合理配置及综合调度等措施，逐步压缩地下水开采量，实现地下水补排平衡，修复与保护地下水。对地下水受到污染的区域，严格控制污染源，根据水质状况和用水户的使用要求，科学合理安排开发利用程度。对有一定开采潜力和开发需求的区域，要合理开采地下水，科学确定地下水开发利用规模，形成城市、农村、开发区等不同区域用水机制。通过划分地下水功能区,可引导地下水资源开发利用规划，优化经济发展产业布局和结构，也是最终解决地下水水生态环境问题的必要手段。3.地下水功能区划定应遵循“以人为本、保护优先、预防为主、合理开发、统筹兼顾”的原则，结合临沂市地下水利用现状、地下水资源地区特征、未来经济社会发展对地下水资源的利用与保护的要求，以水文地质单元、地下水富水区、保护区、地下水水质、地下水资源调查评价计算分区界线为基础划分地下水功能区，再以行政区的边界进行划分，作为地下水功能区的基本单元。为满足城市建设及人口增长用水需求，尽管在一些水源地枯水期出现局部超采而易引发水文地质问题的区域（如地面塌陷等），由于其补给条件良好，自我调蓄能力强，该区域仍可作为开发区，在制定保护目标时以开发为主兼顾保护。由于目前地下水总体开发利用已有一定程度，在有开发潜力的地区，也将以开发利用为主，建议不再划分储备区和不宜开采区。区分深层地下水与浅层地下水划分范围，也是地下水功能区划时需要注意的问题。
四、结语
探讨地下水功能区划分框架下的水生态环境管理思路，是适应新形势地下水系统管理的要求和有效手段。地下水功能区划是当前系统解决地下水生态环境的重要管理手段，是进行地下水生态环境管理的基础和依据，也是开展地下水资源管理工作的指导性文件，当前迫切需要对地下水进行功能区划。通过功能区划的编制、批复和实施，对地下水资源的开发利用与保护修复进行科学规划，服务于地下水的科学管理，促进地下水资源的可持续利用。地下水水位红线控制已作为地方政府科学发展观考核指标之一，加强地下水水资源管理已成为长期的一项任务。同时依托国家地下水工程建设，提高站网密度，开展实时或定期水位观测和水质监测，加强监测能力建设，促进地下水生态环境进一步改善和水资源的可持续利用，为生态文明建设提供支撑。
作者：贾晓强 张元忠
【关键词】:水资源分区；水质评价；变化趋势
[ Abstract ]: This paper completed the Jiaozuo city water resources investigation and assessment of water resources development and utilization, evaluation, prediction of water demand, water balance analysis of water resources protection, development, research of water resources allocation of regional water resources development and utilization; put forward the overall layout and configuration scheme.
[ Key words ]: water resources zoning; water quality evaluation; change trend
中图分类号：[TK79] 文献标识码：A文章编号
1 焦作市概况
焦作市位于河南省西北部，地理坐标为112°34′～113°47′，北纬34°53′～35°28′。全市面积4001km2。属暖温带大陆性季风气候，由于受地形和季风影响，气候季节差异性较大。春季温暖多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干冷少雪。焦作市地处黄河和海河两大流域，北部为太行山区，地形陡峭，山峰连绵；南部为平原区，地形平坦。
2 水资源分区
根据焦作市地形地质条件、河流分布将焦作市水资源划分为：漳卫河山区、漳卫河平原区、沁丹河区、小浪底――花园口干流区（表1）。
焦作市水资源评价流域分区
3 地表水资源量
3.1山丘区地表水资源量计算
焦作市山丘区是地表水资源的主要形成区。根据各水资源分区的气象及下垫面条件，综合考虑气象、水文站点的分布，采用代表站法，推求分区径流量。
以降雨量修正的面积权重推求规划区河川径流量公式：
=
式中：W区――规划区流域年河川径流量或多年平均河川径流量，m3；
W代――规划站控制范围的年河川径流量或多年平均河川径流量，m3；
F区F代――规划区域和代表站的控制面积，km2；
P区P代――规划区域和代表站的年降雨深，mm。
经计算漳卫河山区的河流年河川径流量10516万m3。
3.2平原区地表水资源量计算
采用山丘区河川径流量计算方法，以平原区代表站平均降雨量大于40mm的5月～10月的降雨量作为计算基础，以降雨量的70%作为有效产流降雨量，其它月份认为不产生径流。经计算焦作市平原区径流量为21750万m3。
4 地下水资源量及动态
4.1地下水资源量
平原区地下水资源量的计算采用补给量法计算，时间序列为1980～2000年期间的年均值以反映近期条件下的多年平均地下水资源量，同时计算排泄量和地下水蓄变量， 进行水均衡分析。山丘区地下水资源量采用降雨入渗补给法计算，时间序列为1956～2000年。
平原区地下水资源量为47882万m3，其中降水入渗补给量29023 m3，山前侧渗量5948m3，地表水体入渗补给量12911 m3；山丘区地下水资源量为20768 m3，其中河川基流量为6636 m3，山前侧向径流量为5948 m3，开采净消耗量为8184 m3。
4.2地下水动态
平原区地下水水位逐年下降，但是下降幅度和下降区域都有所减小。焦作市内主要下降区域为以下两个：一个是以温县西北部向西延伸至孟州市为中心，向四周扩散至沁阳市、博爱县等地区的地下水下降区；另一个是以武陟县西北部为中心，向四周扩散至焦作市区以及修武县等地区的地下水下降区。两个下降区中心区域下降幅度都在2m以上，范围有所减小。
平原区地下水降落漏斗区只有一个，即温孟地下水漏斗区，温孟漏斗区为河南省第二大漏斗区，现在已经由先前的孟州市和温县向东延伸至武陟县、修武县界内，漏斗区面积每年都在递增。
6 水质评价
6.1地表水质
⑴河流水质现状评价
焦作市对黄河、海河水系的蟒河、大沙河、沁河的4个河段进行了水质监控，控制河流总长度119.8km。河流水质全部为劣Ⅴ类水，个别河段的超标项目有所增加。
⑵水质变化趋势
蟒河汜水滩断面水质正逐渐好转，部分监测指标为显著下降，但是氨氮、化学需氧量、高锰酸钾指数、氟化物超标倍数增加；沁河武陟断面超标项目没有变化；大沙河修武断面污染项目氨氮、高锰酸钾指数、氟化物超标倍数有所减小。
6.2地下水水质
对全市11眼有代表性的地下水观测井进行了监测，总体上看，焦作市中深层地下水水质较好，浅层地下水上部水质较差。其中超标项目较多的有修武县高村乡大高村，总硬度、硝酸盐氮、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物超标；沁阳市常平乡煤窑庄，总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物超标；修武县城关镇小韩村总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物超标。总体地下水质有好转趋势。
7 焦作市水资源开发利用现状
7.1水资源总量
由平原区1956～2000年降雨入渗补给量结果及其他结果统计得焦作市当地水资源总量为100916万m3，其中地表水资源量为32266万m3，总降水入渗补给量18204万m3，重复计算量8470万m3。
7.2水资源可利用量
⑴地表水可利用量
受地形地势影响，焦作市北部山区、低山区除去现状水利工程，已经基本没有可以新建设中小型水库工程的有利地形和地质构造，地表水资源可开发利用有限，现状水利工程最大供水能力基本为该区域水资源可利用量。地表水资源量为32266万m3，可利用量为8181.9万m3。
⑵地下水可利用量
地下水可开采量是指在可预见期内，通过经济合理、技术可行的措施，在不引起生态环境恶化条件下，允许从含水层中获取的最大水量。焦作市地下水资源可开采量为5573万m3/a。
⑶水资源可利用总量
Q总=Q地表+Q地下-Q重
式中：Q总为水资源可利用总量；Q地表为地表水可利用量；Q地下为浅层地下水资源可开采量；Q重为重复计算量，Q重=ρ（Q渠+Q田）。
计算得知：焦作市当地水资源可开发利用量为13755万m3。
7.3地下水平衡分析
焦作市当地地下水资源补给量加上过境、入境水资源补给量，平原区地下水平均总补给量为15118万m3/a，总排泄量为14936万m3/a。经平衡分析，计算成果的计算误差较小，经度符合要求。
8 水资源变化趋势及原因分析
焦作市未来水平年水资源总量将会减少，供需矛盾进一步加剧，主要原因是全球气候变暖及过境水量可能会进一步减少。
根据《气候变化国家评估报告》，初步研究结果表明，未来我国气候变化速度进一步加快，很可能在未来50～80年使全国平均温度升高2～3℃。评估报告认为，气候变暖可能使北方江河径流量减少，南方径流量增加，各流域年平均蒸发量增大。其中黄河及内陆河地区蒸发量将可能增大15%左右，因此旱涝等灾害的出现频率会增加，并加剧水资源的不稳定性与供需矛盾。
