简述地下水开发利用和保护

王 民 刘小鹏 梁政通 / 河南省安阳市计划节约办公室

简述地下水开发利用和保护

王 民 刘小鹏 梁政通 / 河南省安阳市计划节约办公室

本文介绍了地下水的概念、分类，简述了地下水开发、保护、利用

地下水；开发；保护；利用

一、地下水的概念

地下水是地壳中一个极其重要的天然资源，也是岩土三相组成部分中的一个重要部分，岩石、土层的空隙即是地下水的储存场所，又是地下水的渗透通道，空隙的多少、大小极其分布规律，决定着地下水分布与渗透的特点。

我们把存于地壳表面以下岩土空隙（如岩石裂隙、溶穴、土孔隙等）中的水称为地下水。地下水有气态、液体和固态三种形式。根据岩土中水的物理力学性质可将地下水分为：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水以及结晶水和结构水。其中重力水是一种很活跃的流动介质，它对岩土的工程力学性质影响很大。

当岩石、土层的空隙完全被水饱和时，黏土颗粒之间除结合水以外的水都是重力水，它不受静电引力的影响，而在重力作用下运动，可传递静水压力。重力水能产生浮托力，对岩土产生化学潜蚀，导致土的成分及结构的破坏。

岩层、土层中含有各种状态的地下水。我们把能够给出并透过相当数量重力水的岩层或土层，称为含水层。构成含水层的条件，一是岩土中要有空隙存在，并充满足够数量的重力水，二是这些重力水能够在岩土空隙中自由运动。隔水层是指那些不能给出并透过水的岩层、土层，或者这些岩土层给出与透过水的数量是微不足道的。

二、地下水的分类

岩石中的空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。岩石中空隙可分为三类：松散岩层中的空隙，坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶穴。赋存于不同岩层中的地下水，由于其介质特征不同，具有不同的分布和运动特点。因此按岩层的空隙类型区分为三种类型的地下水：孔隙水、裂隙水和岩溶水。

地表以下一定深度上，岩石中的空隙被重力水所充满，形成地下水面。地下水面以上部分称为包气带；地下水面以下部分称为饱水带。包气带自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。饱水带岩石空隙全为液态水所充满。饱水带中的水体是连续分布的能够传递静水压力，水头差的作用下，这是因为它们的定义具有相对性，含水层、隔水层与若透水层的定义取决于运用它们时的具体条件义。

根据埋藏条件与含水介质类型的不同，可对地下水进行分类。地下水埋藏条件是指含水层在地质剖面中所处的部位及受隔水层（弱透水层）限制的情况。据此可将地下水划分为包气带水、潜水及承压水。按含水介质（空隙）类型，可将地下水分为空隙水、裂隙水和岩溶水。（见表1）

表1　地下水分类表

潜水：是饱水带中的第一个具有自由表面的含水层中的地下水。潜水没有隔水顶板或只有局部隔水顶板。潜水面为自由面，不承受大气压以外的任何附加压强。从潜水面到地面的距离为潜水埋藏深度。潜水面到隔水底板的距离为潜水含水层的厚度。

承压水：是指充满于两个稳定的隔水层（弱水层）之间的含水层中的地下水。含水层上部的隔水层（弱水层）称为隔水顶板，下部的隔水层（弱透水层）称为承压隔水底板。隔水顶板与隔水底板之间的距离为承压含水层的厚度。

上层滞水：当包气带存在局部隔水层（弱透水层）时，局部隔水层（弱透水层）上会积聚具有自由水面的重力水，便是上层滞水。上层滞水分布最接近地表，接受大气降水的补给，通过蒸发或向隔水底板（弱透水层底板）的边线排泄。雨季获得补充，积存一定水量。旱季水量逐渐耗失。

三、地下水开发利用

地下水储量取决于水文地质条件，而地下水的开发利用用依赖于地下水储量参数的变化因素。地下水绝非取之不尽用之不竭的。现实说明，由于人为因素导致开采过量，往往破坏地下水生态平衡条件，后果堪虑。一般对地下水储量的评价方法有均衡法、水力学法、水动力学法。评价的目的在于确定一定经济技术条件下，能充分合理地利用水资源，达到从含水层取出水量能得到天然补给的保证，保持地下水资源的平衡状态。通常对地下水资源的评价皆从补给量、调节水量、储存量和可开采量等几方面来权衡。

地下水资源系指在一定的标准通常系指在开采动态下水质符合用户与生产的要求；同时在开采动态下，不破坏地下水资源的动态平衡；不致产生地下水位持续下降，单井出水量减少，甚至水源枯竭或水质恶化等现象。

为到达地下水合理开采的目的，务需采取一定的管理措施，加强科学管理及相应的社会保障。

1.制定地下水资源管理法是合理开发利用和保护地下水资源、控制地面沉降、防止地下水污染的根本法规。

2.健全地下水资源管理机构。该机构根据地下水资源法，对地下水资源实行统一规划；负责地下水资源的开发、利用、分配和管理；制定开采与补给计划，以达到地下水生态平衡的目的。

3.建立水文地质模型及相应的监测系统，及时掌握地下水水文地质参数的变化规律，力求达到充分合理地开采的程度，不致发生有害地地面沉降、水质恶化等后果。

四、地下水保护

地下水资源保护要求一是防止含水层枯竭；二是控制水质免受污染或不良后果。只有做到这两个要求，才能合理开采地下水。具体措施如下：

1.禁止超量开采地下水。因过量开采地下水会导致地下水位急剧下降；造成地面沉降；地下水资源生态平衡失调；单井出水量减少；水质恶化等后果。

2.严格实行采灌结合的原则，把好审批水资源开发利用和补给方案关，确保地下水资源生态平衡。

3.严格控制人工回灌水质标准，以免直接污染地下水质。

4.在开采多层地下水的时候，如果各含水层的水质差异大，应当分层开采，对已受污染的潜水和承压水，不得混合开采。对费井必须做好回填止封办法，在滤水管部位用人造砂回填，不透水层采用粘土填实，达到与其他含水层不串通的目的。

5.确立取水构筑物的防护地带，在单井或井群的影响半径范围内，对兴建地下水工程设施或者进行地下勘探、采矿，深层曝气工程等活动，应当采取防护性措施，防止地下水污染。

6.禁止利用渗井、废井、渗坑、裂隙、溶洞等设施排入有毒害污染物的废水或污水和其他废弃物。

7.加强对水体及污染源的监测和管理。根据我国水污染治理的政策应该是以预防为主，在积极处理的同时，对水资源的合理利用进行统一规划，且与综合治理相结合，做到国家统一管理统筹安排，计划供水、合理开采、实行采、补平衡，以防地下水资源枯竭和水质污染。

王民，男，安阳市计划节约用水办公室，助理经济师。

刘小鹏，男，安阳市计划节约用水办公室，工程师。

梁政通，男，安阳市河道管理处，助理工程师。