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(tǒng)性以及兼具可再生性與不可再生性的特點(diǎn)。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(xué)合理,并且要遵循生態(tài)可承載性和永續(xù)供水性的原則。本文對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行了討論,分析了地下水資源的特點(diǎn)以及合理開發(fā)利用原則。
關(guān)鍵詞:地下水資源 特征 合理開發(fā)利用 原則
1.引言
幾年來,地下水資源的過度開采導(dǎo)致地面的降落漏斗情況發(fā)展迅速,因此也引發(fā)了全國(guó)各界關(guān)于地下水合理開采的激烈爭(zhēng)論。如今,如果需要在一些地區(qū)開采地下水就必須要嚴(yán)密分析該地區(qū)地下水資源的可開采性以及該地區(qū)地下水資源的特性,以求實(shí)現(xiàn)地下水資源的合理開發(fā)利用。地下水資源是人類對(duì)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(dòng)性較大、系統(tǒng)性以及可再生與不可再生性兼具的特點(diǎn)。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(dòng)性。地下水資源的補(bǔ)給過程一直處在變化當(dāng)中,地下水的水量跟隨者水資源補(bǔ)給的變化而發(fā)展時(shí)時(shí)變化,并且也會(huì)隨著補(bǔ)給條件的改變而發(fā)生改變。地表水資源和地下水資源之間的聯(lián)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(duì)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(dāng)中,那么由地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給會(huì)相應(yīng)的減少。同樣,地下水對(duì)地表水的補(bǔ)給也會(huì)隨之減少了。這僅僅是影響二者相互補(bǔ)給的一方面,例如土地綠化程度的變化、農(nóng)作物產(chǎn)量的變化、灌溉渠襯砌方式改變以及目前所大量推崇的節(jié)水灌溉政策的實(shí)施等等,都會(huì)影響地下水資源的補(bǔ)給量。經(jīng)過上述分析,地下水資源的水量一定是處在不斷的變化當(dāng)中的,那么,對(duì)于地下水資源的評(píng)估和評(píng)價(jià)工作就要隨著時(shí)間來更新?lián)Q代,不能用舊的評(píng)價(jià)結(jié)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(shí)間的延續(xù)和周圍各種條件的改變處于不斷的變化狀態(tài)。
地下水資源的系統(tǒng)性。地下水資源存在于地面以下的含水系統(tǒng)當(dāng)中,然而含水系統(tǒng)是具有一定的水力聯(lián)系的整體的系統(tǒng),因此存在于含水系統(tǒng)當(dāng)中的地下水資源也是一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng),地下水資源的補(bǔ)給或者排泄,都會(huì)影響這個(gè)含水系統(tǒng)。地下水資源的系統(tǒng)性便是指存在于整個(gè)含水系統(tǒng)當(dāng)中的地下水資源具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系,并且與外界相對(duì)的隔離開來。含水系統(tǒng)與地表水系統(tǒng)相互聯(lián)系相互轉(zhuǎn)化,因此,通常也將地下水資源和地表水資源共同看成一個(gè)統(tǒng)一的水文系統(tǒng)??茖W(xué)準(zhǔn)確地理解地下水資源的系統(tǒng)性,能夠幫助人類對(duì)地下水資源做出正確的準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。地下水資源的補(bǔ)給來源主要是降水和地表水,因此根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃Y源情況如該區(qū)域范圍以內(nèi)的降水量等,是比較容易初步判斷出該地區(qū)地下水資源的補(bǔ)給水量的。也正是由于地下水資源具有明顯的系統(tǒng)性,當(dāng)我們?cè)趯?duì)地下水資源做出評(píng)價(jià)的時(shí)候,要避免在計(jì)算上的重復(fù)步驟。通過計(jì)算降水產(chǎn)生的地下水資源的補(bǔ)給量時(shí),已經(jīng)包含了當(dāng)?shù)貐^(qū)域深淺層地下水的降水補(bǔ)給了,因此僅僅只需要補(bǔ)充進(jìn)去來源于臨近的周邊山區(qū)等提供的地下水補(bǔ)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(dāng)中的可再生資源可以成為補(bǔ)給資源,補(bǔ)給資源一般參與現(xiàn)代水循環(huán)的過程。地下水資源當(dāng)中的不可再生資源稱為儲(chǔ)存資源,儲(chǔ)存資源不參與現(xiàn)代水循環(huán)過程。補(bǔ)給資源指的是在一個(gè)含水系統(tǒng)在自然條件下、在多年的平均時(shí)間里,能夠從自然界(外界)獲取得到補(bǔ)充的水溫和水質(zhì)都能夠滿足一定標(biāo)準(zhǔn)的水量。補(bǔ)給資源的表示方式是:以單位時(shí)間內(nèi)的含水系統(tǒng)獲得的補(bǔ)充的水量來表示。補(bǔ)給資源的大小在一定程度上可以用來衡量可以持續(xù)利用的水資源的量。因此,從供水的角度,我們可以認(rèn)為在一個(gè)含水系統(tǒng)當(dāng)中所排泄的地下水資源的量不能超過補(bǔ)給水量時(shí),便有水資源的可持續(xù)供應(yīng)的基本保證了。那么,對(duì)于不可再生資源,由于其不能作為地下水資源可持續(xù)利用的供水的水源,但是,儲(chǔ)存資源仍然在整個(gè)供水系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用。當(dāng)某個(gè)地區(qū)處于特殊情況的時(shí)候,要求非持續(xù)地開采部分地下水資源的時(shí)候,這時(shí)便可以開采儲(chǔ)存資源。
3.地下水資源的合理評(píng)價(jià)
對(duì)地下水資源進(jìn)行合理評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)是要明確地下水資源評(píng)價(jià)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(xù)地供應(yīng)的要求。另外,開采地下水的同時(shí)也有可能對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。例如:地面會(huì)產(chǎn)生沉降、土地有可能向沙漠化轉(zhuǎn)移、土地可能會(huì)發(fā)生鹽漬化、地下水的過度開采可能會(huì)導(dǎo)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(tài)健康的原則和生態(tài)環(huán)境的最大承載力。地下水資源的評(píng)價(jià)也必須遵守以下原則:生態(tài)環(huán)境的可承載性以及地下水資源供水的永續(xù)性。這里所提到的地下水資源供水的永續(xù)性,并不是指在整個(gè)地下水的開采周期內(nèi),地下水的動(dòng)水位不能超過設(shè)計(jì)的參數(shù),出水量不能減少。而是指在整個(gè)含水系統(tǒng)中,要能夠保證地下水資源的永久持續(xù)性供水的能力,要能夠永久地保持某個(gè)額定的供水量。這是可持續(xù)發(fā)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(shù)值模擬的方法來對(duì)地下水資源進(jìn)行合理的評(píng)價(jià),數(shù)值模擬的方法是以地下水的動(dòng)態(tài)為基礎(chǔ),因此,在進(jìn)行數(shù)值模擬的過程中,有很多邊界條件難以達(dá)到擬合值,因此需要不斷的調(diào)整多個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)或者不確定的邊界條件,來進(jìn)行最大程度的擬合。并且,對(duì)于這種方式的擬合往往具有很多個(gè)解,地下水資源的開采水量很難能夠精確的統(tǒng)計(jì)出來,因此它的求解也存在著很大的不確定性,結(jié)果也存在著一定的隨意性了。同時(shí),地下水資源的評(píng)價(jià)還可以采用化學(xué)方法:如同位素技術(shù)法,包氣帶求取補(bǔ)給法等,都能夠提高地下水資源的評(píng)價(jià)的可信程度。
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作者簡(jiǎn)介:
崔震(1997.11.20-)男,漢族,山東省濱州市,身份證號(hào):372321199711209017,本科生,研究方向:水文與水資源工程