地下水資源管理與評價(jià)方法初探

  一、用地下水位管理與評價(jià)地下水資源的優(yōu)勢

 

  一個(gè)地區地下水位變化是該地區的地下水儲存條件、自然補給、逕流、排泄和人工開(kāi)采利用等復雜的自然社會(huì )因素綜合作用的結果，能真實(shí)反映地下水資源狀態(tài)。由于地下水位容易實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )施測，可實(shí)現與地下水資源相關(guān)的量化管理與評價(jià)。而地下水資源量是一個(gè)很難直接施測的量，一般是通過(guò)對各種補給量和排泄量分析計算確定，而各種補給、排泄量的確定，又要通過(guò)對各種參數勘測選定，都是一系列復雜的過(guò)程，很難精準。因此，用控制地下水位管理與評價(jià)地下水資源方便得多，準確得多。 對地下水過(guò)量超采，導致一些區域地下水位大幅度下降，這不僅反映地下水資源的減少，在干旱地區還能造成地表土壤水分干涸，植物凋萎，植被退化，甚至死亡等，出現荒蕪化、沙化生態(tài)景觀(guān)；又能產(chǎn)生地面沉降塌陷、裂縫，海（咸）水入侵等地質(zhì)水文環(huán)境變化。用“抬升型”和“下降型”地下水控制性水位分別控制管理補給過(guò)量、開(kāi)采量不足和由于補給量不足或過(guò)量開(kāi)采的諸多問(wèn)題的發(fā)生。而用資源量控制就很難體現如此全面的控制管理內涵。即使用資源量控制還是需要水位的變化來(lái)校核。

 

  二、用地下水位管理地下水資源的方法

 

  中國水利水科學(xué)研究院葉勇、謝新民在“地下水控制性水位分區研究”中，提出采取兩種類(lèi)型、兩色線(xiàn)控制水位和三區管理形式。 即采取“抬升型”與“下降型”兩種類(lèi)型，以“紅線(xiàn)”與“藍線(xiàn)”水位控制，以藍、黃、紅三區管理?！疤涂刂菩运弧笔茄a給過(guò)量或開(kāi)采不足引起地下水位上升，產(chǎn)生對資源、生態(tài)、環(huán)境造成影響程度的一系列數或閾值；“下降型控制性水位”是補給不足或過(guò)量開(kāi)采使地下水下降，同樣產(chǎn)生對資源、生態(tài)、環(huán)境影響程度的一系列數或閾值。由影響程度把控制地水位定為“藍線(xiàn)水位”和“紅線(xiàn)水位”。藍線(xiàn)水位或水位區間系指資源、生態(tài)、環(huán)境功能協(xié)調。在抬升型中，地表水位所處位置，即可實(shí)現采補平衡或排補平衡、又能防治澇漬鹽堿災害、又有利土壤改良、作物生長(cháng)（尤其根發(fā)育）、有利土壤與地下水庫建設、提高當地水資源利用和生產(chǎn)率，即把這種臨界地下水位定為抬升型藍線(xiàn)水位。而地下水位上升，表現補大于采（或排水不足），達到或超出漬澇和鹽堿發(fā)生的臨界、甚至污染環(huán)境、道路反漿、耕地不能機械作業(yè)、土壤冷槳、影響作物發(fā)育和產(chǎn)量的臨界地下水位為抬升型紅線(xiàn)水位。水位上升又不致產(chǎn)生澇漬與返鹽或無(wú)效蒸發(fā)的地下水位作為控制水位為下降型藍線(xiàn)水位。而地下水持續下降，引起地下水資枯竭，如疏干含水層1/2以上，或達到使地面沉降、地表裂縫、塌陷、沙化,或海水入侵、水質(zhì)惡化的各種臨界水位（如生態(tài)需水臨界水位、地質(zhì)災害臨界水位，海水入侵臨界水位）為下降型紅線(xiàn)控制性水位。

 

  三、用地下水位評價(jià)管理地下水資源初探我省地下水類(lèi)型有潛水，弱承壓水，承壓水。三江平原主要開(kāi)采利用潛水和弱承壓水。松嫩平原主要開(kāi)采利用潛水、弱承壓水和承壓水。抬升型控制性水位，對于三江平原潛水，主要防治澇漬，在雨季或豐水年地下埋深不能少于0.5m，所以一般要求地下埋深水位不能小于2m，所以2m應定為抬升型紅線(xiàn)水位。而地下水位處于一定埋深，可使地下水無(wú)效蒸發(fā)等于0，還有一定地下儲水和調節庫容，則可把4m作抬升型藍線(xiàn)埋深水位。對于三江平原弱承壓水，由于地下水不參與（或影響少）成澇，所以在抬升型控制可以不設紅、藍線(xiàn)水位和三區管理。對于松嫩低平原潛水、主要是防治鹽堿和澇漬，所以要求地下水位不僅雨季汛期地下水埋深不少于0.5m；而且干旱季節埋深不能少于可返鹽埋深3m以下，又由于可能受凍融影響，故把埋深5m作紅線(xiàn)埋深水位。而地下水位降至一定埋深以下，可以使地下水蒸發(fā)等于零。且還有一定儲水庫容，故把埋深10m作為藍線(xiàn)埋深控制水位。對松嫩低平原的弱承壓水和承壓水不能參與地表成澇和鹽堿，也可以不設抬升型紅、藍線(xiàn)控制水位。 對于下降型控制性水位，三江平原潛水在埋深在6m以上，便于開(kāi)發(fā)利用，還具有一定儲水和調節庫容，可作為藍線(xiàn)水位。而埋深大于6m，可能要改變泵型，對于簿含水層≤20m，疏干率達50％，視為超采，故可把10m作為紅線(xiàn)控制性水位，對于厚含水層，可以斟酌加深。 三江平原弱承壓水（主要指建三江地區）由于地表有7～20m粘性土復蓋，且弱承壓水頭部分地下水釋水率低，在10m內很難保證開(kāi)采量，且形成的儲水與調節庫容也有限，故定15m為藍色控制水位。至于紅線(xiàn)水位主要考慮減少抽水能耗和可采量與可能維持采補平衡埋深為限，暫定20m為紅線(xiàn)控制水位。因為本地區不牽涉海水入侵，水質(zhì)惡化，若地質(zhì)環(huán)境條件允許，還可以根據需要加大下降型紅線(xiàn)控制水位。 松嫩低平原下降型控制水位潛水與弱承壓水、承壓水由于缺乏研究，暫定埋深15m為藍色控制水位，而潛水厚度約40m，弱承壓水和承壓水厚度60m以上，也分別按疏干50％含水層計，定20m與30m分別作為潛水與弱承壓水和承壓水下降型紅線(xiàn)控制水位，主要視地質(zhì)條件定，再作增減。

 

  三江平原多處于抬升型黃區或藍區（地下水埋深2～6m），而自流灌區及洼地地下水高仍處抬升型紅區（地下水埋深小于2m），而應加強排水或有井灌條件地區發(fā)展井灌；總體而言三江平原地下水尚有開(kāi)發(fā)潛力。而松嫩平原（尤其大慶地周邊地區），潛水與弱承壓地下水尚高，多數處抬升型紅區（地下水埋深小于5m），應鼓勵開(kāi)采；、而大慶承壓水超采，已出現二個(gè)地下水漏斗，地下水埋深40～50m以下，大于30m處下降型紅區，因此，松嫩低平原（尤其大慶地區）承壓水應實(shí)施紅區管理，即應支持鼓勵或采取強制要求開(kāi)采淺層地下水和限制或禁止開(kāi)采承壓水等應急管理。