1.4.2 为专门目的服务的地下水管理内容
为专门目的服务的地下水管理,种类繁多,无法一一列举。现仅就几个主要方面论述如下。
1.为城市生活和工业用水服务的地下水管理
供水水源是城市生活和工业发展的基本条件之一。城市水资源匮乏已成为世界性的问题。据不完全统计,我国360多座城市,总缺水63.5亿m3,缺水率为9.6%。如果禁止地下水超采,部分城市水资源利用已经远远超过水资源承受力。其中华北地区最为突出,地下水超采量占总供水量的20%左右(赵勇等,2006)。可见城市地下水过量开采的情况已很严重,必须引起重视。
概括城市地下水管理的主要内容有以下几方面:
(1)控制城市发展规模,调整工业布局,合理配置水源地。我国一些城市,在制定发展规划时往往不重视城市供水水源保证度的论证,加上工业布局过于集中和水源地分布不合理等,使紧缺的地下水在集中过量开采条件下,出现水源危机和一系列环境地质灾害。如沈阳地区,由于大工业城市都集中在浑河冲洪积扇上,而且都以地下水作为主要供水水源,工业用水量占全省地下水开采量的2/3,造成地下水严重过量开采,部分含水层已被疏干。又如石家庄市,它是我国以地下水作为唯一供水水源的城市之一。自20世纪50年代到80年代初,该市已由一个中小城市迅速发展为一个拥有93万人口的新兴工业城市。由于当时在制定城市建设规划时,对水资源论证不足,使城市布局很不合理,工业厂矿布置过于集中市区。根据1985年资料,全市共有水井570眼,大部分集中在市区及其邻近地区,加上无计划地乱采滥用地下水,开采过量,使浅部含水层被大面积疏干,造成浅井不断报废的恶果。因此,对上述类型的城市,实行控制城市发展,调整工业布局和合理配置水源地是解决和缓解城市供水紧张的重要途径。
(2)控制地下水过量开采,开发地下水库,进行水资源的时空优化调蓄。近些年来,我国和国外一些国家,如以色列、瑞典、荷兰及法国等,为了满足城市和工业供水的需要,已把地下水资源调蓄和人工补给作为扩大地下水可采资源的重要途径。
据统计,在我国29座主要城市中,10%已出现部分含水层枯竭现象,约80%出现了地下水水质恶化现象,20%发生了地面沉降和塌陷。虽然这些环境地质问题的成因复杂,但都和地下水过量开采有着直接或间接的关系。因此,对这些已经严重超采地下水的城市要严格控制地下水的开采量。在有条件的地区,如我国北方干旱和半干旱地带的山前冲积扇地区、华北平原、古河道地带、山间河谷、沿河地带以及岩溶泉域等地,均具有良好的储水和入渗补给条件,而且降水量集中,因此在这些地区可以采用天然与人工回灌相结合的措施,开发地下水库,在丰水年或汛期拦蓄部分洪水和弃水,通过人工补给储于地下,以备旱年或旱季开发利用。在严重缺水或水源危机突出的城市,也可实行从区外引水,在满足城市、工业直接用水后,将余水补给地下水库,以备干旱季节或年份紧急供水之需。
(3)合理开发利用水资源,努力实行分质供水。一个城市可能兼有地表水(包括引进水)、地下水、循环水和再生水等各种水源,也可能拥有其中某一种或几种水源。而城市供水的原则应该首先满足居民饮用和生活用水,其次是兼顾城市工农业用水。因此,为充分利用各种水源,实行分质供水是十分必要的。
一般说,地下水水质优良,不易受污染,应主要用来满足居民饮用水的需要,剩余部分可用作工农业生产供水。
城市水资源管理机构应对城市工农业、文化娱乐用水的性质及其产品和农作物的特点进行全面分析,并根据按质论价的水法条例,最终实行分质供水,以达到充分发挥水资源开发的潜力,保证城市供水的需要。
(4)严格执行地下水资源的保护和开发利用的监督措施。至今,我国已有不少城市的地下水已遭受污染,甚至在某些严重污染地区已迫使一些水源地或水井停止生产。因此,根据不同水文地质条件对地下水补给区设置水源保护区,对水源地、供水井设置卫生防护带是十分重要的。在市区内和城市附近,要严格管理好污水的排放;对已造成污染的厂矿企业要加强治理,以保证城市人民饮水卫生和满足城市各类用水的需求。
此外,从解决城市供水的长远利益考虑,还要注重采取开源节流,挖潜扩采,提高工业用水的重复利用率,净化污水,改善环境和增加再生水资源利用等措施。(https://www.daowen.com)
2.矿区供排结合的地下水管理
通常,矿区都存在供水与排水的问题。尤其在地下水补给条件好、富水性强的地下采矿地区,实行供排结合的地下水管理是十分重要的。
由于矿区地质和水文地质条件的限制,一些矿床直接储存于富水的地质构造断裂带中或通过这些构造带沟通了附近含水层,造成矿床充水,或因采矿时掏空、减压,造成顶底板突水,从安全和生产出发,这些地区都须进行矿坑排水。
从矿坑排出的水,根据水质情况,有时可直接用作不同目的供水,或经水质处理后用以满足用户的需水要求。当矿坑排水不足以满足需水要求时,再用井水水源补足,这样既可节约水源又能满足安全生产和用水的需求。
当然,在进行供排结合开发利用矿区水资源的过程中,同样要注意做好卫生防护工作,以确保安全供水的要求。
3.为农业用水服务的地下水管理
据统计,我国总用水量约占全国总水资源量的17%。其中,农业用水约占88%。当前,我国地下水主要用于农业灌溉,约占地下水开采量的80%以上。
目前,在我国大部分农业灌溉地区,由于灌溉技术较落后,灌溉制度和农作物布局等还不尽合理,农田灌溉用水浪费严重;有些灌区,因只灌不排还造成了农田旱涝盐碱等灾害。因此,农业灌溉地区的地下水管理应着重注意根据不同农作物的布局和农业结构情况进行合理布井,制定合理的灌溉定额,改进灌溉技术,根据土壤结构、包气带岩性和浅层地下水的水文地质条件建立合理的灌溉和排水相结合的工程系统;在旱涝盐碱灾害并存的北方干旱、半干旱平原区,应采用地表水与地下水联合开发利用,井灌、渠灌结合,灌排结合以及灌水、排水和改水、改土结合等综合措施,以控制水盐平衡,获取农业灌溉和农田灾害治理的综合效益。
4.区域水资源的统一规划和合理调配
区域水资源统一规划的目的在于对流域内的地表水和地下水(包括再生水),上、下游用水,工农业用水和生活饮用水,生态环境美化与文化娱乐用水等实行统一规划,以达到合理开发水资源,实现优化配水,提高流域内各用户用水的综合效益的目的。
总之,地下水资源管理的主要内容应包括;对地下水尚未开发或很少开发的地区进行区域地下水资源评价与地区需水量的预测;计算区域内各种水资源随时间和空间过程的可利用量;制定区域各大用水户的水资源优化分配方案;预测地下水开发利用后可能引起的环境灾害及其防治措施等。对已开发或已大量开采地下水的地区,根据现有地下水开发利用现状和已出现的环境地质问题,进行合理调整水井布局和井的出水量;加强地下水补给区、供水水源地和水井的卫生防护;为防止或缓解地下水过量开采和环境地质灾害,实行地下水和地表水的联合开发利用,进行人工补给地下水和开展地下水库的人工调蓄工作;采取有效的开源节流措施,制定分质供水的优化调度方案和建立健全的地下水监测网。
上述各种为专门目的服务的地下水资源管理内容和要求都可以通过建立和运用专门的地下水资源管理模型来实现管理的最终目标。