中国地下水资源：开发利用与存在问题

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：全国约有7亿人口饮用地下水。地下水超采最严重的是沧州、衡水和津浦铁路沿线地区，该地区的浅层地下水绝大部分为咸水和微咸水，含氟的深层地下水多年来也被超采开发利用。有关地下水污染的问题将在下文中详述。此外，由于过度开采地下水，还引发了各种环境地质问题。天津市区和塘沽区发生地面沉降，最严重的地段多年累计最大沉降量达2.6m，导致海潮上岸，地面积水，建筑物开裂，发生倾斜等问题。

我国地下水资源8300×108m3/年，仅为全球地下水资源总量的1%。我国地下水资源可开采量约1885×108m3/年，目前已开采的地下水量为530×108m3/年，占地下水资源总量的6.4%，占可开采量的28%左右。

由于地下水水质好，温度变化小，分布也较广，已成为许多城镇及工业企业乐于采用的供水水源。据统计，我国80座大中城市中以开采地下水作为供水水源者占60%。全国约有7亿人口饮用地下水。黄河以北及东北三省饮用地下水的人口约占83.5%～99.9%。黄河以南、长江以北地区约占44.2%～95.7%。长江以南、东南部地区约占26.3%～75.0%。据不完全统计，我国547座城市中开采地下水作为水源的有190座，占35.32%；196座开采地表水作为水源，占36.43%；另外152座城市既开采地下水又开采地表水作为水源，约占28.25%。

20世纪90年代初，国家计委与原地矿部曾对我国重点城市和地区的地下水资源开发利用现状进行了调研，主要对象是经济发达、人口密集、以地下水供水为主或环境问题比较突出的重点城市和水资源紧缺的地区，包括北京、天津、唐山、石家庄、太原、呼和浩特、沈阳、大连、长春、哈尔滨、济南、青岛、烟台、郑州、西安、银川、兰州、西宁、乌鲁木齐、湛江、海口、北海、桂林、贵阳、昆明等城市及相关的8个地区（如京津唐、河北、山东、两淮、山西等），总面积99.6×104km2。调查结果表明，1989年25个城市的地下水开采量为163×108m3/年，8个地区为398×108m3/年，分别占全国地下水开采总量的18%和45%。其中，严重超采（＞120%）和超采（100%～120%）的城市和地区有：太原、烟台、大连、唐山、石家庄、呼和浩特、北京、济南、天津以及河北平原、京津唐地区。

由于地表水的供应不足，许多地方大量超采地下水资源，引起了恶劣后果。

首先是地下水位的大幅度下降。浅层地下水地区形成了大面积的地下水漏斗，造成出水量减少、大批机井报废，有的地区地下水资源已濒临枯竭。据海河水利委员会统计，海河平原1998年超采地下水55 亿m3/年。地下水超采最严重的是沧州、衡水和津浦铁路沿线地区，该地区的浅层地下水绝大部分为咸水和微咸水，含氟的深层地下水多年来也被超采开发利用。据2000年有关方面的分析与预测，该地区深层地下水将于10～15年内开采耗竭。太行山麓的京广铁路沿线地区，由于众多城市和工业企业大量抽取地下水，造成浅层地下水的大面积区域性漏斗。由于超采地下水，特别是深层地下水，水位持续下降，降落漏斗中心最大水位埋深超过100m的有太原、西安等市区和山东半岛潍坊等地区。地区地下水位降落漏斗总面积占本地区面积超过10%的有：江苏的苏、锡、常地区达28%，河北平原、京津唐地区、石家庄市等达42%。以河北平原累计超采量最大，累计超采地下水约200 多亿立方米，形成深层水降落漏斗14个，浅层水降落漏斗11个（又有资料认为不同大小漏斗达36个），降落漏斗总面积26100km2。沧州地区深层水降落漏斗中心水位埋深已达78m，大部分漏斗范围仍在不断扩大，形成大面积的下降漏斗和地面沉降。太行山山前平原形成了一条漏斗带，从北京开始，沿京广铁路线两侧，经保定、石家庄、邢台、邯郸、安阳等地带，大部分地区地下水埋深已从开采前的2～3m，降至20～30m，范围超过15000km2。另一漏斗带分布在东部平原区，如北京东部、天津、沧州、衡水、德州等地区，范围面积约23000km2。此外，有些山间盆地的局部地区，也形成了下降漏斗，如大同市和张家口盆地。

其次，由于各种污染源，如农业污染源、工业污染源和生活污染源的影响，对地下水造成不同程度的污染，有些地区或城市地下水污染严重。有关地下水污染的问题将在下文中详述。

此外，由于过度开采地下水，还引发了各种环境地质问题。包括地面沉降、地面塌陷、地裂缝和海水入侵等。

1.地面沉陷

沧州市区地面下沉已超过50mm，天津市区漏斗中心累计沉降已达2.3m，其东部大沽地区情况更为严重。天津市区和塘沽区发生地面沉降，最严重的地段多年累计最大沉降量达2.6m，导致海潮上岸，地面积水，建筑物开裂，发生倾斜等问题。太原地面最大沉降量达1.8m，江苏的苏、锡、常地区地下水位下降2～3m/年，地面最大累计沉降量达1.1m，沉降大于 300mm 的面积达1413km2。据不完全统计资料，一些城市引发的地面沉降面积及多年累计沉降量，见表4-1。

表4-1　地下水引起的地面沉降面积及沉降量

pagenumber_ebook=167,pagenumber_book=153 (www.chuimin.cn)

地面沉陷所引发的灾害有：降雨时积水难泄，排水困难；地下工程破坏，诸如自来水管破裂、下水道断裂、煤气管道受损；建筑物裂缝、不均匀下沉等。

上海市早在20世纪50年代就发现了地面沉陷的问题，60年代以后逐渐减少地下水开采，并辅以人工回灌地下水，地面下沉及由此引发的灾害逐渐得到控制。北京市多年超量开采地下水，形成了面积达1000 多平方公里的漏斗区，地面沉降幅度已达521mm。

2.地面塌陷

在覆盖型岩溶区，由于抽取地下水造成地面塌陷，其中较严重的有桂林、贵阳、昆明、唐山及山东的兖滕、两淮地区的枣庄、淮南、徐州等地。

3.泉水断流和景观破坏

这方面最突出的是往昔名为泉城的济南，过去是家家垂柳、户户泉水，由于地下水过量开采，造成著名的趵突泉、黑虎泉、珍珠泉等一度断流，景观顿然失色。后来通过回灌地下水才有所起色。北京的万泉河，如今无泉水补给了，变成了无泉河。玉泉山的泉水也已断流，变成了无泉山。其他如保定的一些名泉也已断流，昔日令人陶醉的泉水景观变成了枯泉，景观失色。结果是既失去了水资源，也失去了旅游资源。

4.海水入侵

由于过度开采地下水，地下蓄水层被抽空，沿海一带遭到海水入侵，情况日趋严重，使地下水水质恶化，严重影响工农业的发展、人民身体健康及生活质量。海水侵入地下淡水蓄水层，使之盐咸化，使地下水中氯含量增高。当地下水中氯含量超过海水中总离子量的50%时，即地下水中氯化物达250mg/L时，被定为表征海水入侵的标准。当海水入侵后，地下水中含氯量及总溶解性固体（TDS）浓度大大增高。一般海水中TDS为30～50g/L，氯化物不大于15g/L；而淡水中TDS小于1g/L，氯化物小于200mg/L。当地下淡水受到海水入侵后，TDS增至大于1g/L，最高可达2g/L，氯化物则大于250mg/L，最高达12000mg/L。我国北方地区，评判地下水是否受到海水入侵时是以TDS为2g/L作为标志的。

20世纪70年代以来，我国辽宁、河北、天津、山东、江苏等地沿海地区的地下水蓄水层遭到海水入侵危害。1991～1992年国家有关部门对辽宁、河北、山东三省进行了调研，包括黄海、渤海沿岸2.39×104km2范围的16座城市、65个县、475个镇，海岸线总长4460km。该地区地表水资源35×108m3/年，地下水资源25×108m3/年，人均可用水资源量仅为全国平均值的1/5，故水资源的供需关系极为紧张。1992年，开采地下水量约30×108m3/年（深层水1.6×108m3/年，浅层水28.3×108m3/年）。一些地方的地下水开采量超过了该地区的补给量。于是形成地下水漏斗，地下水位低于海水水位。调研表明，上述三省的地下水位低于海水水位的地区已超过2000km2。而且，该范围还在不断地扩大。仅山东一些地区就超过了1200km2，还有1000km2 地区，虽未见海水入侵现象，但其潜在危害是显而易见的。上述北方三省，有8 座城市、29个县和112个镇，在过去20年间，海水入侵的严重地区已达224.3km2（水中氯化物含量大于1000mg/L），其中大连市及烟台市尤为严重。大连市海水已向内陆平均入侵了3300m，最大入侵面积达130km2。海水入侵区达433.8km2，海水入侵沿海地区的深度平均达5～8km，最深达11.5km。地下水中氯化物浓度达到500～2000mg/L。山东省莱州湾海水入侵总面积已达400km2，有的资料认为，山东半岛海水入侵总面积已达863km2。一般，砂质海湾区与基岩海湾区最易发生海水入侵，从全国范围看，大连、营口、天津、秦皇岛、烟台、青岛、上海、福州、杭州、温州、北海、海口等城市在不同程度上都发生了海水入侵。以秦皇岛为例，从1964年，在汤河口已形成宽3.5km、长5km（面积17.5km2）的地下水蓄水层海水入侵区，使淡水变成咸水。

中国地下水资源：开发利用与存在问题

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