杜江巖 師德?lián)P 李林
【摘要】地下水是當(dāng)前許多城市居民用水供應(yīng)的重要來源之一,但是,在長期的城市群開采地下水的過程中,人們忽視了對環(huán)境的保護,結(jié)果導(dǎo)致了嚴重的地下水污染問題和其它地質(zhì)問題。新疆地區(qū)屬水資源稀缺地區(qū),地下水開采成為了重要的生產(chǎn)和生活供水,在長期的開采當(dāng)中,該地區(qū)也出現(xiàn)了各類環(huán)境問題。接下來,筆者將重點對新疆地區(qū)城市群開采地下水有關(guān)環(huán)境地質(zhì)問題進行分析,主要包括新疆地下水分布與儲存特點、環(huán)境問題以及開采建議,以保持地下水開采的持續(xù)性。
【關(guān)鍵詞】新疆;地下水開采;城市群開采;環(huán)境破壞與保護
城市群開采地下水引發(fā)的常見環(huán)境問題包括:地表沉降、地下水污染與干涸、地表與地層裂縫等,這些問題不僅對地下水的持續(xù)開采供應(yīng)造成了影響,還因為損害了自然環(huán)境而引發(fā)了其它生存環(huán)境問題,對經(jīng)濟的發(fā)展造成了不可彌補的傷害。因此,必須對該地區(qū)的地下水開采進行科學(xué)的控制,減少環(huán)境損壞并加強環(huán)境保護,實施動態(tài)性的地下水開采檢測策略,加快實現(xiàn)地下水開采的可持續(xù)發(fā)展。
一、新疆地區(qū)地下水特征分析
地下水一般分布在綠洲地帶,新疆地區(qū)的綠洲則主要分布在河流出口位置,一般屬沖擊平原、洪積平原地區(qū),掌握該地區(qū)的地下水科學(xué)開采方式,首先要對其地下水特點進行充分的掌握。
(一)平原地區(qū)地下水分布與儲存特點
新疆平原區(qū)域的地下水有承壓水和孔隙潛水兩種類型。盆地地帶,如準格爾盆地,第四系水源呈向心分布方式環(huán)繞盆地中心,含水層的土壤性狀從出砂礫被沖擊為細砂粒,地下水流向從水平交替方式更替為垂直交替方式,因此,其地下水的人水質(zhì)和分布也出現(xiàn)了縱向分帶現(xiàn)象??偟膩碇v,新疆平原地區(qū)的地下水分布總體呈現(xiàn)“儲存量垂直向心分布、水質(zhì)化學(xué)特點縱向分帶現(xiàn)象。
(二)地下水資源形成與轉(zhuǎn)化特點
新疆地區(qū)的地下水資源但部分屬于冰川雪山融水和山區(qū)降水。冰川雪山用水和山區(qū)降水歲地表徑流流向河流或水庫,而后再經(jīng)地下暗渠、地表渠道或者自然溪流流向廣大區(qū)域,在這一流動的過程當(dāng)中,地表水浸潤地下巖層,入侵到地下,成為地下水,人們利用坎兒井或其它人工用水工程可直接對地下水資源進行利用。其中,山區(qū)降水在新疆總降水量當(dāng)中占比80%;地表水通過山口轉(zhuǎn)化為地下水這一部分在平原地下水當(dāng)中占比70%;同一河段對中游和下游的地下水補給量占總補給的30%-50%之間。
(三)平原區(qū)地下水的補給徑流和排泄條件
各個河流出山口的沖積平原地層主要由鵝卵石、大顆粒砂石組成,這類地層水的滲透性非常強,因此,在這個地帶,地表水與地下水的交替動作最為強烈,從而形成水質(zhì)優(yōu)良、水量豐富的潛水層,為補給徑流散在沖洪積扇前緣,由于地形坡度變緩,水力坡度變小,沉積物中的細顆粒逐漸增加,地層由單一逐漸變成多層,由潛水區(qū)變?yōu)闈撍袎核畢^(qū),潛水受阻接近地表或溢出成泉;溢出帶含水層為透水性好的砂礫石和砂,水交替條件良好,地下水量極豐富,水質(zhì)良好,為徑流排泄散溢出
帶以下,為地表平坦的沖洪積和沖積湖積平原,沉積物以細顆粒為主,河床的透水性變?nèi)酢⒏凰越档?,與此同時,該區(qū)域深層的承壓水層土壤顆粒更小、厚度不均勻,因此,承壓水層水的流動相對緩慢,所以水的蒸發(fā)交替動作比較強烈,水中的礦物質(zhì)含量上升,水質(zhì)下降,造成大量有效水資源的浪費,只有少部分的水流向沙漠。
二、新疆地區(qū)城市群開采地下水存在的主要問題
(一)開采規(guī)劃缺乏科學(xué)性
目前,新疆地區(qū)對地下水、地表徑流、城市用水以及相關(guān)工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展等綜合因素的規(guī)劃還欠缺科學(xué)性,水源利用規(guī)劃和用水對象的規(guī)劃發(fā)展還未能協(xié)調(diào)統(tǒng)一。結(jié)果則是造成大量地下水與地表水的浪費,行業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展也得不到有效的支持,河床干枯和土地沙化現(xiàn)象嚴重。
(二)缺少全局觀念
新疆地區(qū)的水價收費標準比較低,經(jīng)濟和生活用水區(qū)分不明顯,有大量的水資源浪費現(xiàn)象存在。在不同地區(qū),農(nóng)業(yè)灌溉用水存在較為嚴重的差異,如北疆地區(qū)的畝灌溉用水量大約在400m-500m3之間,而北京地區(qū)的畝灌溉用水量卻在1000m3上下,造成這種用水差距的原因就在于水資源統(tǒng)籌開發(fā)利用全局觀念缺乏。這嚴重破壞了上下游水資源的天然平衡,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境急劇惡化,如塔里木河下游斷流,使得下游地區(qū)地下水位持續(xù)下降,年沙塵暴天數(shù)增多,胡楊林大面積枯死,綠色走廊瀕臨消亡,流域生態(tài)遭到極大破壞,嚴重威脅著當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳a(chǎn)和生活。
(三)地下水開采管理力度薄弱
新疆在開發(fā)地下水資源的過程中,沒有對開采活動進行有效的管理。政府的開采管理問題主要有:開采設(shè)計不科學(xué)、工程施工管理力度欠缺、工程運作管理力度薄弱;還有一方面則是地方對地下水資源的過度開發(fā)和隨意開發(fā),沒有受到標準的規(guī)制和管理。
(四)地下水資源監(jiān)督與信息記錄不詳
人們在開發(fā)利用地下水資源的過程中,將所有的精力投向了如何調(diào)度和深入開發(fā)地下水資源,但是卻沒有對地下水資源的儲存量進行詳細的記錄和管理。監(jiān)督與信息資料記錄不詳,地下水資源利用就沒有了可靠的數(shù)據(jù)參考,浪費與過度消耗問題自然也就不可避免。
(五)對地下水變化規(guī)律掌握不準確
新疆區(qū)域水文地質(zhì)條件有其特定的規(guī)律性,地下水開發(fā)利用當(dāng)中暴露的問題,需要應(yīng)用新的理論,進行水資源的系統(tǒng)分析、研究,建立起一個地表水地下水生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展相互作用的應(yīng)用模型這方面與內(nèi)地相比新疆的水文地質(zhì)前期工作還是比較薄弱。
三、新疆地區(qū)城市群開采地下水環(huán)境保護與治理建議
(一)完善并優(yōu)化地下水動態(tài)監(jiān)管檢測系統(tǒng)
完善并優(yōu)化地下水動態(tài)監(jiān)管檢測系統(tǒng)首選應(yīng)當(dāng)完善有關(guān)的硬件設(shè)備,建立地下水水量與水位動態(tài)變化信息系統(tǒng),加強對重點區(qū)域的地下水監(jiān)督檢測工作,實現(xiàn)大區(qū)域的地下水資源動態(tài)監(jiān)督檢測信息共享。
(二)實施城市環(huán)境治理工作
針對已出現(xiàn)強烈地面沉降、地裂縫活動城市,開展地面沉降、地裂縫監(jiān)測,實時掌握地質(zhì)環(huán)境變化特征。(下轉(zhuǎn)第頁)
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開展地面沉降地裂縫與地下水動態(tài)禍合關(guān)系研究,確定地面沉降發(fā)生的臨界水位,建立預(yù)警預(yù)報模型,以地下水資源的合理開采量為標準,科學(xué)配置水資源。
(三)地下水可持續(xù)開采技術(shù)研究與實踐
開采地下水技術(shù)是基礎(chǔ),也是關(guān)鍵。實現(xiàn)地下水可持續(xù)開采就必須有相應(yīng)的技術(shù)支持,因此,需對地下水可持續(xù)開采技術(shù)進行大力研究,并展開實踐評價;亦可根據(jù)已出現(xiàn)的環(huán)境問題研究開發(fā)治理與防治技術(shù),實現(xiàn)地下水開采的規(guī)范化和標準化作業(yè)。
(四)生態(tài)化開采作業(yè)
開采地下水需實施邊開采邊治理的開采措施。在開采過程中,對已經(jīng)發(fā)生的環(huán)境問題進行彌補性治理;及時為產(chǎn)生環(huán)境損壞問題,也需要加強預(yù)防,開展植樹造林活動,恢復(fù)胡楊林生態(tài)環(huán)境;加強對綠洲和濕地地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)和保護,提升環(huán)境的自我修復(fù)能力。生態(tài)化地下水開采作業(yè)是保護水文環(huán)境的重要手段。
結(jié)束語:
新疆地區(qū)是為了我國特色農(nóng)產(chǎn)品的重點生產(chǎn)區(qū)域,也是我國四大戰(zhàn)略戰(zhàn)備資源棉花的主產(chǎn)地,近幾年,新地區(qū)工業(yè)、服務(wù)行業(yè)的發(fā)展也是勢態(tài)喜人。治理地下水開采環(huán)境問題要準、要快,雙管齊下,同時加強對技術(shù)的研究和對實踐工作的轉(zhuǎn)換優(yōu)化。
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