摘要:分析了地下含水量的性质和变化,以及地下含水量与地下可采水量的关系。在此基础上,分析了实现水资源合理配置的内容和方法。
关键词:地下水含量;地下水可采量;水资源的合理配置
1简介
地下水资源是指在一定时期内,能够提供给人类使用,并且可以逐年恢复的地下淡水量。一般地下水资源按地表入渗补给量(包括自然补给和开采补给)计算。因此,地下水资源的开采一般不应超过补给量,否则会给环境带来危害。地下水具有开采方便、水质好、供水稳定等优点,一般被用作优质供水水源。然而,随着经济的逐步发展和全球一体化的不断深入,环境能源消耗也在逐步增加。在地表水供应不足的情况下,人们为了生存和发展,大量开采地下水,导致地下水位下降、地面沉降、海水入侵等问题。因此,地下水可开采量的分析是保护流域水环境和经济社会可持续发展的关键。因此,基于水资源优化配置的地下水资源可开采量研究是目前的热点问题。
2地下水含水性质分析
地下水有很多特点。一是分布广泛,不同于一般分布在水文网中的地上水资源。地下水资源分布范围广,受地理条件和水文地质条件的制约较小。因此,一般地下水工程投资少,见效快,可就地收集利用。第二,可恢复性。地下水资源处于随时变化的状态,供给和消耗总体处于动态平衡。第三,水量和水质的稳定性。因为地下水位于地下,受人类活动和天气变化的影响较小,所以水质比较干净,水量比较稳定,不容易被污染。但一旦被污染,其处理难度和危害比地表水更为严重。第四,它是有限的。虽然地下水是可开采的,但如果长期大量开采而得不到补充,必然导致水资源赤字空甚至枯竭,并带来一定的生态环境地质灾害。基于地下水的特性,地下水含量也有动态变化。地下水开采前,天然水系的补给和排泄处于相对平衡状态,但在雨季,天然水系补给增加,排泄不变,使地下含水层水量增加,地下水位上升;在旱季,地下水排泄量增加,水位下降。因此,虽然短期内地下水数量的发展是不平衡的,但这种趋势具有一定的周期性,会受到气象和水温变化的影响,所以从长期来看,地下水数量处于动态平衡状态。
3地下水含量与地下可采水量的关系
开采地下水时,地下水含量会减少,地下水位会从自然基准面逐渐下降。由于地下水具有自动恢复以维持水位动态平衡的特性,当当地地下水因人工开采而含量减少时,地下水自然会补充一些水分。因此,抽水井除了自身的地下水含量外,实际上还抽取了含水层中的一部分补给。随着人工抽水的不断增加,抽取的回灌量也在增加。当达到开采水平时,停止抽取补给,水位逐渐下降到自然基准面,形成稳定的地下水位。
雨季自然供应量非常充足,既能满足人工开采量,又有富余供应量,自然要补充排水量。这时候抽油井又工作了,供应量又被重新抽取,导致供应量减少。当供水量与开采量几乎平衡时,水位上升并稳定在某一高度。以沧州为例,5月是汛期开始,9月是汛期结束,两者都在汛期。2017年底,沧州浅层地下水平均埋深较5月底有所下降,但较9月底有所上升。虽然涨幅不大,但总体水位呈现动态趋势。
在旱季,自然补给本身减少,地下水的自恢复达不到平衡。如果开采时仍开采原有水量,就要扩大抽水井的下降漏斗和排水,以增加抽取的回灌量。当抽取的补给量与开采量几乎达到平衡时,地下水位将从目前的基准面下降到另一个基准面,并逐渐稳定下来。
通过对地下含水量与地下可开采量关系的分析,我们认为地下可开采量将有两种发展趋势:一是在理想状态下,枯水期借入的排水量将在雨季得到充分补充,使当年地下水位的最大下降量不超过地下水开采设备的最长抽水量,使长期开采量保持稳定。二是枯水期借用的排水量直到雨季才得到充分补充,而历年雨季的补给量又补充不了这个排水量,会导致地下水位持续下降,甚至在一定时间后超过地下水开采设备的最长抽吸范围。此时开采设备会失效,无法保证长期稳定的开采量。
因此,要想保持地下水长期稳定的可开采量,必须满足两个条件。一要确保地下水补采动态平衡;二是保证地下水位最大深度不能超过地下水开采设备允许的减深。
4实现水资源的合理配置
就中国而言,它是一个人口大国。我国虽然水资源储量丰富,但人均用水量不足,水资源在不同地区的分布差距较大,不能满足不同地区人口和社会发展的需要。基于此,要实现经济社会的稳定发展,就必须优化水资源的配置,将水资源从水储量大但需水量小的地区转移到水储量小但需水量大的地区,以保证各地区居民的用水需求,如我国的南水北调工程。
4.1水资源合理配置的内容
水资源的合理配置,基本上是根据一定地区水资源的占有和使用情况,合理规划水资源的利用,并注意抗旱防洪。合理配置水资源,需要对目标区域的水资源生态系统进行调查,调查现状、开发利用水平、降雨量等。根据当地水文地质条件、地下水补给和径流排泄条件以及地下水多年监测数据,科学预测本区水资源量和可开采量,然后根据当地开发规划进行水资源需求分析,建立不同的需水模型,制定不同的优化方案,进而计算出不同方案下的水资源最优配置。根据水资源的实际情况,采用合理的管理制度和技术手段对水资源进行规划和改造,建立完善的防洪抗旱体系,实现水资源更加科学合理的利用,促进区域的可持续发展。
此外,水资源的合理配置是一项相当复杂的工作,涉及到很多学科知识,还需要其他基础工作的辅助,从而在影响水资源量的各种因素的前提下,保证供需平衡,预测和分析某一地区水资源的发展潜力,从而为该地区水资源的后续合理开发利用奠定理论基础。需要注意的是,水资源容易受到水文、地质、气象等因素的影响。因此,在进行水资源调查时,应充分考虑水文、生态、气象、地质和人类活动的影响,并在此基础上综合分析水资源的变化和分布,为水资源的合理配置奠定基础。
4.2水资源合理配置的方法
一是水资源取用和水量分配。工作人员需要首先确定该地区水资源的类型和质量,根据不同的用水需求(饮用水、工业用水、生活用水等)合理设置取水点。)和需求分布,并详细跟踪分析水资源的来源。之后需要根据往年地下水资源的埋藏深度来判断合理的开采深度和含水量,同时加强对地下水水质的检测,包括微量元素、金属元素、重金属元素等的含量。,以确保这些元素的含量不会根据不同的需求而超标。比如饮用水,就要严格进行水质检测,避免因为一些有害物质超标而危害人们的健康。在用水方面,要根据水质满足不同的用水目的,然后对水资源进行科学合理的配置。比如最好的水资源必须作为饮用水,水质差的水资源需要作为水质修复的生态保护用水。此外,还需要统计各个单元的用水量,为水资源的配置提供参考。在实际的水资源配置中,需要实现合理的配水和取水,实现供需平衡,从而提高水资源的利用率。
二是水资源配置建设。首先是水源建设。通过打井、修建水库或地窖、筑坝等方式进行引水、蓄水、蓄水。在一些地形特殊的地区,需要设置水泵站,比如高山。二是目的地建设,主要根据水资源的需水量,满足人们对生活用水、饮用水、农业和工业用水等的需求。,一般来说,用水者自己建造。三是水资源运输工程,主要是由于水资源在不同地区之间的分布和需求不均衡,需要跨地区调配水资源,比如南水北调工程。四是污水处理工程建设。我国工业、农业和生活用水中存在大量的污染水,对这些污染水进行处理和循环利用,将会合理配置水资源,缓解压力。第五,市水资源循环系统工程的建立,将有利于形成全区域完整的水资源网络,促进水网联动,从而促进水资源的合理配置。
第三,水资源的其他配置。一方面,水资源合理配置的法律、法规和规章的建立,保证了水资源配置的法制化、规范化和合理化。另一方面,地方政策对水资源合理配置项目给予一定的优惠,如对海水淡化企业、污水处理企业等相关企业给予一定的经济补偿,提高企业参与水资源合理配置的积极性。
5结论
为了实现水资源的可持续发展,需要合理配置水资源,在分析地下水可开采量的基础上实现水资源的优化配置,促进社会经济发展。
引用:[/s2/]
[1]孙丽娟。基于水资源优化配置的地下水可开采量分析[J].农民致富之友,2017,(12): 218。
陆海军,谢新民,郭克珍,王军.基于水资源优化配置的地下水可开采量研究[J].水利学报,2013,44 (10): 1182.1188。



