地下水资源开发利用状况及水文地质勘察技术分析

2023-09-18 理论教育版权反馈

【摘要】：从世界范围来看,地下水资源开发利用仍具有较大的潜力[2]。中国地下水开发利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三类为主,其中以孔隙水的分布最广,资源量最大,开发利用的最多,岩溶水在分布、被开采量方面均居其次,而裂隙水则最少。可见,地下水资源已成为支持中国国民经济可持续发展的重要支柱。

1.世界地下水资源的开发利用概况

地下水一般水质优良、水温变化小,开发利用简单方便,一般不需要大量的投资来开发,也不必建设大的供水工程。与地表水相比,地下水具有补给与其水位响应、井的出水量之间滞后的时间长,供水稳定、均衡等特点,使得地下水资源在世界各国都被广泛应用于生活、工业、农业等各种用途,特别是作为居民生活用水的重要水源,得到了大规模的开发利用[2]。

20世纪80年代中期,全球地下水开采量约5500亿m3/a。其中美国、中国、日本、澳大利亚分别为1135亿m3/a、760亿m3/a、138亿m3/a和27亿m3/a。到20世纪末,全球地下水开采量已经超过7500亿m3/a。近20多年中,全球地下水开采量以印度和中国增长速度最快。各国开采地下水的主要用途不尽相同,如美国、中国、印度、巴基斯坦用于灌溉的地下水量约占地下水总开采量的50%以上,而日本、欧盟各国的地下水主要用于居民生活供水。全球绝大部分城市供水依靠地下水,美国50%的生活用水取自地下水。全世界地下水资源总量是比较丰富的。如果不包括冰川和长年积雪,储存和流动的地下水资源量约占全世界淡水资源量的2/3,每年有2.5万亿m3可更新地下水资源量,这比目前全世界地下水使用量的3倍还要多。根据世界粮农组织(FAO)资料,俄罗斯联邦使用的地下水资源量还不到每年9000亿m3的补给量的50%;西非不到1%;中国可更新的地下水供水量超过8000亿m3,但仅使用了1013.49亿m3(1997年)。即使印度已存在严重的过量开采问题,但其使用量仍不足其评价的每年4500亿m3补给量的1/3。从世界范围来看,地下水资源开发利用仍具有较大的潜力[2]。

2.中国地下水资源开发利用的历史与现状

根据考古资料记载,中国远古时期就有开发利用地下水的历史。在浙江河姆渡遗址的第2层(经放射性碳素断代及校正,年代约为公元前4000—前3300年)发现一眼木构浅水井遗迹。这是中国目前所知的最早水井遗迹,也是迄今发现的采用竖井支护结构的最古老的遗迹。

中国自贡市的井盐已有2000年的历史,盐井发端于东汉,闻名于唐宋,鼎盛于清末民初。据历史记载,东汉章帝时期(公元57—88年),在今富顺、邓关地区,古人就成功开凿了第一批盐井。在此后的2000多年中,先后累计开凿了1.3万多口盐井,有的深达1000m,产盐量近7000万t,并创造了一整套井盐钻凿的生产技术工艺。尤其值得一提的是在北宋庆历、皇祐年间打的“卓筒井”,它采用了冲击式顿钻法探井钻凿工艺,这是世界钻井技术的重大突破,被世人誉为“世界现代石油之父”。位于大安区长堰矿的燊海井,是一眼以产天然气为主,兼产黑卤的生产井,它凿成于1835年,深达1001.42m,是世界第一口超千米深井,它也是采用中国传统的冲击式(顿钻)凿井法凿成,现还保留着井架和绞车。

不过,由于封建社会经济发展落后,中国在地下水开发方面一直停滞不前。直到20世纪70年代以后,中国对地下水资源的开采量才大增,每年达到570亿m3。到20世纪80年代,中国对地下水资源的开采量增至750亿m3/a。

目前中国约有400个城市开采利用地下水,地下水的开采量(含少量微咸水)超过1000亿m3/a,约占全国总供水量的1/5。北方地区地下水现状开采量占全国开采总量的76%。中国地下水开发利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三类为主,其中以孔隙水的分布最广,资源量最大,开发利用的最多,岩溶水在分布、被开采量方面均居其次,而裂隙水则最少。在以往调查的1243个水源地中,孔隙水类型的有846个,占68%,岩溶水类型的有315处,占25%,而裂隙水类型的只有82处,仅占7%。

根据国土资源部2006年网上发布的统计资料,中国目前有310多个城市以开采地下水作为城市供水水源,约占全国城市的71%;全国有70%的人口饮用地下水,北方城市的生活和工业用水中地下水占90%左右,南方地区地下水资源利用量也在不断增加。可见,地下水资源已成为支持中国国民经济可持续发展的重要支柱。

地下水资源开发利用状况及水文地质勘察技术分析

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