科学管理地下水开采与防治灾害
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【摘 要】地下水资源是我国北方地区的主要水源，随着我国经济的快速发展，农业、工业用水量不断增加，地下水开采处于超额开采的状态。不科学的地下水开采管理造成地面沉降、地下水化学灾害及水质污染、山体滑坡、地下水咸化等各种灾害。本文通过对运城市地下水资源进行研究，分析地下水与各种灾害的因果关系，及其可能造成的危害，并在文中最后试着探讨通过科学管理地下水开采的方法降低地质灾害发生的概率。
【关键词】地下水开采 地质灾害 地面沉降
随着我国经济快速发展，地下过度开采情况严重，已经造成了众多灾害性的问题，如地下水污染严重、地面沉降问题突出。如何有效管理地下水开展，减少灾害的发生，成为水利管理部门的重要课题。本文通过研究地下水开采与灾害发展之间关系，了解地质沉降等灾害的危害性，为合理开采地下水提供参考意见。
1.地下水过度开采与各种灾害
1.1地面沉降
（1）区域的地面标高降低 造成地面沉降的主要原因分为自然因素和人为因素，自然因素包括：地壳新构造运动、海平面相对上升造成地质抬升、土层的松紧程度及其结构、地震的冲击作用以及火山运动等等。人为因素有：抽取地下液体（包括了水、油、天然气等）、对地下矿产进行开采（如对有色矿产开挖）、修造地下工程并对地下结构进行改造（如修建地铁、隧道等）、还包括地表活动对地质施加负荷（包括地表的各种建筑）等。在我国北方地带地壳运动不频繁、土质结构稳定，因此自然因素对地面沉降的影响较小、沉降的速度也十分缓慢。但是，在我国大部分地区于近年集中出现了不同程度、不同面积的地面沉降现象，其中，人为因素是最主要的原因。
（2）地下水位下降地表因此出现下降 地面沉降是当今我国很多地区出现的较为严重的地质灾害之一，地面沉降会造成基础建设受损、人员伤害、降低城市防洪能力等严重的后果，主要有以下几点：①基础设施、房屋等建筑受到损害。由于地质表面出现局部下降等不规则升降，容易出现地表建筑倾斜、墙壁开裂，基础设施如公路、铁路、地下建筑等更容易受到破坏，公路塌陷、铁路地基不稳、地下建筑坍塌等严重事故出现的概率增多。②供水成本增高：由于地面沉降，使抽水井管相对上升，导致抽水深井降低甚至失去取水功能，从而增加工农业用水的重复取水投资。③农业损失加大，在农村出现地面沉降虽然不如城镇肯能会造成重大损失，但对农业的影响也是极大。④降低城市防洪能力，地面沉降造成整个城镇的地面不平，地段有高有低，排水系统则不能发挥作用，容易造成堵塞情况。⑤在水系发育丰富的河网地区，地面沉降造成桥梁净空减小，使过桥能力大大地降低，同时也使城市的港湾、码头的使用能力降低。
1.2地下水化学灾害及水质污染
地下水的补给、径流、排泄的特征，都有其自身的规律，如果不受到人为影响，则地下水资源不易造成污染，水质也较为自然。地下水可分为浅表地下水和深层地下水。一般对地下水的开采和利用多为浅表地下水，浅表地下水所受到人类活动的影响更为深远。现今中国发展速度离不开工业等行业拉动，各地不同程度的污染排放直接或者间接地通过地表水渗入这一方式补给至浅表地下水，从而造成地下水污染情况日益严重。除了补给特征造成污染外，地下水径流及排水特征也加重了地下水污染和化学灾害。浅表地下水的径流及排泄主要受地形、地貌、水文条件的影响，一般由山区向平原缓慢流动，也有部分向深层地下水渗入。受到人类活动的影响，如今绝大城镇区域的地下水的排水方式为人工开采，彻底改变了地下水的天然特征。同时，由于地下水被过度开采，容易造成水位低槽带或临时性水位降落漏斗，地下水越来越向漏斗中心流去，地下水污染问题则集中在低槽带不得排泄，使得地下水污染更加严重，化学灾害出现可能性更大。
1.3 山体滑坡
通常认为山体滑坡的主要原因是受到人类活动而破坏了地表层，致使山体滑坡出现。但事实上据统计，因地下水渗透作用引起的山体滑坡占90%以上。受到地下水的补、径、排特征影响，山体地下水越是丰富则山体滑坡的可能性则越大，在城镇区域，地下水的径、排特征被人类活动彻底改变，而山体中的地下水无法按照原有规律进行排水，而加大了山体滑坡发生率。
1.4 地下水咸化
随着地下水开采不断加重，浅表层的淡水区被不断开采，水位越来越低。根据地下水的补、径、排的特征，浅层地下水不断被人为排出，而补给的淡水却是越来越少，出现了深层地下水、咸水地下水反补浅层地下水和淡水地下水，出现了地下水咸化的现场，同地下水漏斗地带和低槽带的出现也加重了地下水咸化的过程。 地下水咸化的现象在我国各个地方，特别是北方沿海地区都有不同程度的危害。地下水是北方的主要水源，若是咸化则直接影响了人民的生活用水、农业用水和工业用水，极大地影响了经济发展和人们生活。
2.1合理利用客水，减少地下水开采量
实施南水北调工程，将黄河小浪底水库水资源调给涑水河流域，运城拥有大量客水资源，在经济条件允许的情况下，建议农用和生态用水采用上客水，减少地下水的开采量，把优质不易得到的地下水用在居民饮用水工程上。减轻对地下水的超量开采，有利于缓解地面沉降问题。
2.2建立地下水科学监测体系，分区控制开采地下水
结合地下水现状，地下水补、径、排的特征通盘考虑，对运城市各地的地下水进行分级评估，划分为地下可采区、控采区、禁采区。这就需要加强对地下水资源的监测工作，完成地下水监测网络。可采区域限定开采数量，提高地下水资源利用率；禁采区域严格执行禁止令，通过行政法律手段加以管理；控采区域一般条件下不得开采，只有满足特定条件才准予开采。这样，可以极大缓解地下水消耗量过大，防治出现地下水漏斗带，缓解地下水污染及咸化程度。
2.3建立污染处理设施，对污染排水进行严格管理
地下水污染来源于地表水渗入，而地表水的污染来源为人类各种工业、农业活动，需要对重污染企业进行严格控制，防治污染通过排污进入地下水。建立污染处理设施，将污染的水资源进行处理，复核要求的水方可排出，这样减轻地下水污染及化学灾害。
（作者单位：山西省芮城县水利水保局；山西 芮城县 044600）