地下水开采过程中诱发环境问题和防治措施探究

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1、地下水开采过程中诱发环境问题和防治措施探究【摘要】地下水作为一种自然资源，其构成了环境的基本要素之一。随着社会经济的快速发展，对于地下水的需求量也急剧的增加。然而在地下水资源的开采利用中，诱发了一系列的环境问题，值得我们思考与研究，如：地下水开采过量引发的生态失衡、地下水污染、地面沉陷与塌落、海水入侵等。要实施对地下水资源的合理开发、利用与管理，就需要对地下水资源进行合理认识，这也是地下水科学研究的趋势，以实现对地下水资源的可持续利用。【关键词】地下水开采环境问题防治措施1引言地下水资源是我们人类赖以生存的基本组成部分，也是自

2、然界水循环的重要一个环节。据相关的数据统计，目前在我国对地下水利用量的勘查评价数据中显示，其中的集中供水的水源地有近1500处，并且已开采水源地约1000处，日开采量超过1亿立方米。而在我国依靠地下水供水的城市近500个，数量约为全国城市总数的62%。由地下水资源利用所诱发的环境问题与我们的生存发展有着直接的关系，所以对地下水资源的可持续发展和合理开发利用尤为重要。由于地下水所赋存的环境不同，决定其与周围环境的物理和化学变化的过程十分隐蔽和缓慢。因此，在在短时间内对地下水开发的过程中所引起的环境问题也很难被发现，当发现需要处理

3、其在短时间内很难见效。其诱发主要问题体现在地下水过量开采引发的生态平衡、地下水污染问题、地下水过度开采引发的地面沉降与塌陷等。针对地下水开采一系列问题，笔者对此进行相关的防治研究的综述，提出相应可持续发展的方法，以生态环境基础作为切入点，以求实现对地下水水资源的可持续开发与利用。2地下水开采引起的相关环境问题研究2.1过度开采引发生态失衡地下水资源作为我国水资源的重要组成部分，其在生态环境平衡等方面起着不可替代的作用。由于地下水资源的开发利用不合理，造成我国目前地下水资源供需不足。其结果进一步引发地下水开采的加剧，使得地下水位

4、持续下降，包气带增厚，植被衰退严重，对原有生态平衡造成破坏。由于地下水水位的下降，对于上覆的岩层及沉积物会在压力作用下压实，孔隙被变小，储水空间压缩，从而进一步导致地下水含量的减少。对于地下水的补给与排泄而言，其受到地形、水文地质构造、气候等多方面因素影响。在地下水资源形成的循环系统中，循环保持着一种动态的平衡，在区域范围内，一个地区的地下水资源的开采，就会造成原有平衡状态的破坏。所以在许多开采区范围内，地下空间会形成水位降落的漏斗。当地下水的补给量大于开采量时，这种水位降落形成的漏斗将会随季节变化，在丰水时期水位上升，枯水时

5、期水位下降,并且不会出现较大的升降幅度。但当地下水的补给量小于开采量时，将会会造成地下水水位的持续降低，其在丰水时期水位也不能升高。2.2地面沉陷与塌陷导致地面沉降的主要原因：天然条件下，承压水与上下隔水层之间为一种平衡状态，地下水开采，使得水头高度下降，引起对上层地层的浮托力减小，承压水所受到的应力，有一部分将会转移到含水层颗粒的支撑面上，使得颗粒之间的间隙减小，其结果是上部地层受到压缩，从而产生地面的沉降甚至塌陷。相关研究还表明，沉降速度和沉降程度不仅与抽水量的大小、地下水水位的下降速度相关，而且还与区域内地层条件相关，如

6、：地层的孔隙度等。对于地层粒径较大时，其在释水压密时表现的变形为弹性变形，水位恢复后可以时变形复原，沉降消除；而地层粒径较小时，在其颗粒之间表现较强的粘结力，形成结构孔隙，其在释水压密时土层变形不能够还原，其引起地面沉降不会消除。地面沉降所带来的环境问题较为严重，含水层的性质会因此而改变，其在在沉降时会引起地面开裂、建筑物倾斜，管道扭曲或折断，港口的破坏以及海水的入侵等。在我国，北方地面沉降较为严重城市有太原、天津、沧州、西安等；南方有上海、阜阳、苏州、无锡、常州等。其沉降的原因均是由于开采地下水过量，造成地下水水位的大幅度下

7、降所诱发。2.3滨海地区海水入侵随着经济的发展，使得我们对地下淡水的开采量逐年增加。而主要河流补给和降雨量确趋于减少，自然补给不足，造成淡水水位下降。自然条件下咸淡水保持一种平衡，地下水向海洋方向排泄，随着地下水水位下降，二者保持某种动态平衡。海水水头高于地下水水头，咸水向低水位的淡水区流动，使原来淡水区的地下水变咸，形成了海水入侵，该现象在滨海地区尤为突出。沿海地区由于其地貌环境的复杂性，海水入侵的表现形式有带状入侵、面状入侵、锥状入侵等。海水入侵湾沿海地区造成的危害较大，主要表现在农业方面。其会导致地下水咸化，致使土壤盐碱

8、化，粮食产量下降，在旱年甚至会造成绝产。还容易使现有的深水井失效，再打更深的水井，形成恶性循环并加速海水入侵。其在工业方面，会由于地下水咸化，导致设备锈蚀和产品质量下降，并出现因淡水供应不足使企业停产，影响企业的经济效益。在人民生活方面，则由于水质的变化，人畜将饮用不达标劣质