時(shí)間：2024-01-05 15:01:42
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近日，國(guó)家四部委聯(lián)合出臺(tái)了《華北平原地下水污染防治工作方案》，揭示了華北地區(qū)地下水污染嚴(yán)峻的現(xiàn)狀，就連首都北京也成了重災(zāi)區(qū)，讓我們這些生活在華北地區(qū)的人感受到地下水污染正在逼近，我們每天喝的、用的水似乎都不再安全。
地下水污染就在我們身邊
地下水就像地下形成的巨大水庫(kù)，如今，這個(gè)水庫(kù)出了點(diǎn)問題。根據(jù)日前國(guó)土資源部公布的《2012年中國(guó)國(guó)土資源公報(bào)》顯示，在全國(guó)4929個(gè)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，近六成地下水為“差”，其中16.8%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)為極差級(jí)。
以我們生活的華北地區(qū)來說，4月26日，環(huán)境保護(hù)部、國(guó)土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部及水利部聯(lián)合印發(fā)《華北平原地下水污染防治工作方案》?！斗桨浮分赋?，華北平原局部地區(qū)地下水存在重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，主要污染指標(biāo)為汞、鉻、鎘、鉛等，主要分布在天津市和河北省石家莊、唐山以及山東省德州等城市周邊及工礦企業(yè) 周圍；局部地區(qū)地下水有機(jī)物污染較嚴(yán)重，主要污染指標(biāo)為苯、四氯化碳、三氯乙烯等，主要分布在北京市南部郊區(qū)，河北省石家莊、邢臺(tái)、邯鄲城市周邊，山東省濟(jì)南地區(qū)、德州東部，河南省豫北平原等地區(qū)。
如果說《方案》中的解釋還比較抽象， 那么近期在媒體上被熱議的“紅豆水”事件就更能體現(xiàn)華北地區(qū)地下水的狀況。今年4月，河北滄縣一處地下水呈現(xiàn)了紅色，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保局長(zhǎng)對(duì)此解釋說紅豆煮水也會(huì)出現(xiàn)這種狀況。我們?cè)谫|(zhì)疑“紅豆水”這一說法的同時(shí)，也不妨看看具體檢測(cè)數(shù)據(jù)：井水苯胺為每升7.33毫克，超出飲用水標(biāo)準(zhǔn)每升0.1毫克70多倍。這樣令人驚悚的數(shù)字在華北地區(qū)地下水檢測(cè)中并不罕見。
值得注意的是，這個(gè)《方案》是我國(guó)第一個(gè)針對(duì)區(qū)域地下水污染防治的工作方案。清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授王占生告訴記者，由于華北地區(qū)地表水資源不夠豐富，相較其他地區(qū)更加依賴地下水。而本地區(qū)人口密度較大，更要密切關(guān)注與人們息息相關(guān)的地下水污染問題。
抓住地下水污染的源頭
地下水深藏地底，它的污染從何而來呢？《方案》分析了華北平原地下水污染的成因。其中，海河流域受污染地表水滲入補(bǔ)給是地下水污染的重要原因。2010 年，該流域廢水排放量高達(dá)49.73億噸，未達(dá)標(biāo)的斷面比例為60.6%，污染嚴(yán)重的河流渠道、過量施用化肥和農(nóng)藥以及不達(dá)標(biāo)的再生水灌溉區(qū)等對(duì)地下水環(huán)境 影響顯著。
同時(shí)，重點(diǎn)污染源排放也是造成地下水污染的重要原因。華北平原石油化工行業(yè)（包括勘探開發(fā)、加工、儲(chǔ)運(yùn)和銷售）、礦山開采及加工、生活垃圾填埋場(chǎng)、工業(yè)固體廢物堆存場(chǎng)和填埋場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)等重點(diǎn)污染源對(duì)地下水產(chǎn)生點(diǎn)狀、線狀污染，部分中小型企業(yè)產(chǎn)生的廢水未加處理通過滲井、滲坑違法向地下排放直接污染地下水。
在這些污染源頭中，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境研究所林景星教授特別提到了污水灌溉的危害，“20多年前，有些人認(rèn)為用地表污水灌溉可以節(jié)約水資源，污水中含有廢料，更能帶來大豐收。這種方法造成的結(jié)果就是污水滲入地下，使得地下水被污染?！?/p>
不過，地下水污染程度根據(jù)埋藏的深淺有很大不同。王占生表示，目前淺層地下水污染較嚴(yán)重，而深層水質(zhì)量普遍尚可?！度A北平原地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)》也顯示，華北平原淺層地下水綜合質(zhì)量整體較差，且污染較為嚴(yán)重，直接可以飲用的地下水僅占22.2%，未受污染的地下水僅占采樣點(diǎn)的55.87%。深層地下水綜合質(zhì) 量略好于淺層地下水，污染較輕。
“但是，深層水也并非真的安全。今年初山東濰坊一些企業(yè)涉嫌通過高壓水井向地下排污的事情就會(huì)嚴(yán)重影響深層地下水，”王占生說，“而有時(shí)候深層水井沒有完全封好，使得淺層水滲入深層，也會(huì)給深層地下水帶來污染?！?/p>
地下水污染的危害不可不防
被污染了的地下水有什么危害呢？王占生介紹，不合格水對(duì)人體的危害，有看得見的，有看不見的。看得見的通常是微生物污染危害，可能致人突發(fā)急性疾病，好在國(guó)人習(xí)慣飲用開水，可以殺死微生物污染物，這個(gè)危害表現(xiàn)并不明顯。而看不見的危害，容易被忽視但更值得關(guān)注。飲用有機(jī)化合物超標(biāo)的水，容易導(dǎo)致慢性疾病。一天兩天沒問題，但有機(jī)化合物會(huì)在人體中富積，最終對(duì)身體造成危害，嚴(yán)重時(shí)可能致癌、致畸、致突變。而“砷”等重金屬離子超標(biāo)的水致癌危險(xiǎn)則更大。
無法飲用，那么能不能用于灌溉呢？林景星表示，被污染地下水中的物質(zhì)，尤其是汞、鉻、鎘等重金屬離子會(huì)在土壤中積累，對(duì)農(nóng)作物有害，還是會(huì)間接作用在人體。很多地方用重金屬超標(biāo)的地下水灌溉，使得當(dāng)?shù)卮竺字亟饘俪瑯?biāo)嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)了很多當(dāng)?shù)厝硕疾怀援?dāng)?shù)禺a(chǎn)的大米的情況，而大米重金屬超標(biāo)又不像蔬菜農(nóng)殘超標(biāo)那樣能快速檢測(cè)出來，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生長(zhǎng)期危害。
值得注意的是，很多人覺得只要“管住嘴”就能避免地下水污染帶來的危害，以為家中只要裝了飲水機(jī)便能放心了。而國(guó)外大量研究發(fā)現(xiàn)，水中有害物質(zhì)只有三分之一是通過飲用進(jìn)入人體，另外三分之二是通過皮膚吸收和呼吸進(jìn)入人體――在洗浴、洗滌、刷牙、洗臉時(shí)，仍然逃不脫水質(zhì)污染的影響。
地下水污染治理是件“撓頭”的事
既然地下水污染有如此危害，如何才能使其重新變清呢？說起地下水污染治理，人們往往會(huì)想到地表水治理。其實(shí)兩者有很大不同。林景星表示，由于污染物進(jìn)入含水層，以及在含水層中運(yùn)動(dòng)都比較緩慢，污染往往是逐漸發(fā)生的，若不進(jìn)行專門監(jiān)測(cè)，很難及時(shí)發(fā)覺。發(fā)現(xiàn)地下水污染后，確定污染源也不像地表水那么容易。
“更重要的是，在排除污染源之后，地表水可以在較短時(shí)期內(nèi)達(dá)到凈化；而地下水，即便排除了污染源，已經(jīng)進(jìn)入含水層的污染物仍將長(zhǎng)期產(chǎn)生不良影響?？梢哉f，地下水污染治理是件‘撓頭’的事，世界各國(guó)都為此困擾。因此，地下水污染應(yīng)該重在防范，而不是治理。”林景星說。
同時(shí)，林景星介紹，在地下水污染尚未解決的情況下，盡量避免使用淺層地下水、選擇深層地下水是個(gè)可行的方法，因?yàn)樯顚铀廴厩闆r要輕得多。不過，長(zhǎng)期使用這一方法會(huì)使深層水抽取過多，造成地下水面下降等問題，因此只是治標(biāo)而不治本?！暗叵滤廴菊嬲伪镜姆椒ㄟ€是要依賴于自然水循環(huán)，保證地表水干凈，這些地表水滲透進(jìn)地層，與地下水進(jìn)行交換，使得地下水污染狀況減輕直至水質(zhì)達(dá)標(biāo)。當(dāng)然，這一過程非常緩慢，至少也需要幾十年?！?/p>
在治標(biāo)與治本之間，目前比較有效的方法是對(duì)被污染的水進(jìn)行深度處理。王占生介紹，深度處理可以通過活性炭等物質(zhì)吸附水中的有機(jī)污染物，達(dá)到水質(zhì)達(dá)標(biāo)的要求。不過，深度處理方法目前還只是用于地表水凈化，尚未用到地下水，且費(fèi)用高昂，不利于推廣。此外，對(duì)重金屬離子超標(biāo)的地下水采用深度處理的方法也不管用，只能考慮離子交換、膜技術(shù)等，同樣存在著公益與費(fèi)用的問題。
北京飲用水尚可放心
地下水污染治理并非一朝一夕，那么每天都要依靠地下水的北京市民該如何放心用水呢？根據(jù)《方案》，北京地下水情況也不容樂觀，南郊是有機(jī)物污染較嚴(yán)重的地區(qū)。不過，北京市區(qū)居民不必為了飲用水安全問題過分擔(dān)憂。
清華大學(xué)飲用水安全教研所張曉健教授告訴記者，在北京市政自來水系統(tǒng)內(nèi)，都會(huì)保護(hù)水源井的深層水。一旦發(fā)現(xiàn)水源井重金屬或有機(jī)物超標(biāo)，就會(huì)停止開采。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)水源井有微量無機(jī)物超標(biāo)，也會(huì)采用調(diào)配方法，即把多個(gè)水源井的水混合，使得水質(zhì)合乎標(biāo)準(zhǔn)。
張曉健介紹，上世紀(jì)50年代，北京人基本上都是喝地下水，隨著城市發(fā)展，用水需求上升，開始引入地表水。目前北京市政自來水管中的地下水和地表水比例約為1：2。這些地下水有的來自城區(qū)，比如紫竹院、馬連道等處的水井，但是所占份額較小，大部分地下水還是來自周邊區(qū)縣。
地下水治理費(fèi)用是地表水的上千倍
地下水的治理難度非常大，清華大學(xué)土木水利學(xué)院楊大文教授表示，治理成本有時(shí)是治理地表水的上千倍。
地下水有不同深度，地表水可以直接采樣，但是地下水的采樣卻需要通過打井等方式，這項(xiàng)工作非常復(fù)雜。即便確定了某地深層地下水遭受污染，治理起來也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。目前的污水凈化分為物理、化學(xué)和生物方法以及它們的組合方法。一般生物方法比較經(jīng)濟(jì)，如活性污泥或生物膜法。
由于地下水污染的區(qū)域往往范圍較大，井口狹窄，這就使活性污泥法和生物膜法這些生物技術(shù)無法大規(guī)模的開展?！艾F(xiàn)有的方法主要是利用清水大量注入深井中進(jìn)行稀釋，這必將造成更大的水資源的浪費(fèi)?；蛘吖嘧⒋罅刻砑犹厥馑巹┑娜芤?，而購(gòu)買這些藥劑無疑是筆巨大的開支，效果如何也很難保證。所以最好的治理方法就是預(yù)防?！睏畲笪恼f。
“深井灌注”難保安全
地下水污染仿佛是伴隨工業(yè)發(fā)展而生的“原罪”，沒有哪個(gè)國(guó)家能完全規(guī)避它。
雖然濰坊市許多工廠將污水通過高壓水井壓到地下1000多米的水層的事情并沒有查實(shí)。但在歐美，有些地方允許向地下排放污水，但必須通過專門的方式排放，且對(duì)地下排污的水質(zhì)要求要高于地表排污?！坝捎诘叵滤h(huán)很慢，修復(fù)也更困難，所以對(duì)排污的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求非常高?！?/p>
目前，美國(guó) 89% 的工業(yè)廢水采用深井灌注的方式被深埋到地下。這種技術(shù)顧名思義，就是在地質(zhì)結(jié)構(gòu)符合條件的情況下，構(gòu)筑一個(gè)千米深井，然后將工業(yè)廢液灌注進(jìn)去，封存其中。在灌注過程中，廢液會(huì)穿越若干個(gè)地層，會(huì)有六層安全保護(hù)管道將廢液和周邊地層完全阻隔。隨著時(shí)間推移，酸性廢料和堿性土壤層中和，最終實(shí)現(xiàn)無害化。
但是，美國(guó)實(shí)施深井灌注有著嚴(yán)格的規(guī)范，它的前提是保證排放物與地下水完全隔絕。目前人們開采地下水的深度一般不超過 300 ～500 米，“深井灌注”的井深通常約 800 米到超過 3200 米不等。
然而，在美國(guó)歷史上，始于上世紀(jì) 50 年代的深井灌注技術(shù)還是遇到過兩次事故，一次是 1966 年在科羅拉多州，一家化工企業(yè)在利用深井灌注廢液過程中由于壓力過大引起了地震。另一次事故是某一個(gè)深井管道腐蝕，造成滲漏。
隨后，美國(guó)環(huán)保署連續(xù)頒布法案，要求企業(yè)在實(shí)施深井灌注的時(shí)候，必須提供“無轉(zhuǎn)移”示范證明，確保在1萬年內(nèi)，所灌注液體的有害成分不會(huì)從灌注區(qū)發(fā)生轉(zhuǎn)移，或者當(dāng)有害廢料離開灌注區(qū)的時(shí)候，已經(jīng)不再含有有害成分。
近幾年，深井灌注技術(shù)已開始逐步進(jìn)入中國(guó)。由于深井地下的地質(zhì)勘察很困難，所以不可能像地表地質(zhì)勘察那樣全面細(xì)致。即便現(xiàn)在確認(rèn)地下沒有斷層，也不能保證它像美國(guó)環(huán)境署規(guī)定的“1 萬年無轉(zhuǎn)移”。與此同時(shí)，由于中國(guó)還沒有出臺(tái)相應(yīng)相關(guān)法規(guī)，所以對(duì)于這一技術(shù)的監(jiān)管還是一片空白。在國(guó)務(wù)院行政法規(guī)規(guī)定中，只有《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》涉及深井灌注行為，但沒有具體、有針對(duì)性的規(guī)定。
而目前在美國(guó)，除了完備的立法外，技術(shù)革新也為地下水污染修復(fù)帶來了曙光?？蓾B透反應(yīng)墻（簡(jiǎn)稱“PRB 技術(shù)”）是目前歐美許多發(fā)達(dá)國(guó)家新興的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。
可滲透反應(yīng)墻是一面由活性鋁、活性炭及沸石等活性物質(zhì)組成的埋在地下的“墻”。當(dāng)污染物通過反應(yīng)墻時(shí)，通過離子交換、表面絡(luò)合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。
這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在北美和歐洲地區(qū)成熟應(yīng)用，在治理點(diǎn)污染上收效良好。然而，這項(xiàng)技術(shù)在中國(guó)幾乎沒有應(yīng)用的案例。這可能與我們對(duì)地下水污染防治的相對(duì)滯后有關(guān)。
亟須建立新的水質(zhì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
其實(shí)國(guó)家相關(guān)法律早有規(guī)定，對(duì)于非法排污的企業(yè)行為，對(duì)相關(guān)責(zé)任人可做出最高7年有期徒刑的判罰，然而這樣的懲罰力度并沒有阻擋企業(yè)追逐利潤(rùn)的腳步。
清華大學(xué)土木水利學(xué)院教授楊大文表示，對(duì)地下水污染的治理主要是對(duì)污染源的控制，污染源控制了，地下水污染問題就能解決。但這存在很大難度，如農(nóng)業(yè)施肥造成的污染，由于涉及到的農(nóng)戶多、又非常分散，因此不好控制。
關(guān)鍵詞：地下水污染；污染治理
中圖分類號(hào)：X523文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1地下水對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及人類生存的重要性
地下水資源不僅容量大，而且還具有良好的水質(zhì)、分布廣泛、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，原位提取，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大約有70%的人口以地下水為主要飲用水源，在北方地區(qū)，地下水開發(fā)利用率比較高，如河流域地下水的利用率超過90%。在所有的水中，地下水占50%以上。地下水的利用和保護(hù)是關(guān)系到中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。但一旦地下水的開發(fā)與保護(hù)不當(dāng)和污染，不僅其自凈能力極弱，還會(huì)造成嚴(yán)重的影響，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，加強(qiáng)對(duì)地下水資源的保護(hù)具有十分重要的意義。
2地下水的污染源的分析
排放或排放污染物的來源和地方被稱為水污染源。各種水循環(huán)過程涉及許多復(fù)雜類型的污染源。
2.1工業(yè)“三廢”
工業(yè)“三廢物”的一個(gè)主要因素是對(duì)地下水的污染。工業(yè)廢水、輕工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水處理和排放是從城市下水道，直接進(jìn)入河流和湖泊或排水溝，導(dǎo)致地下水污染。工業(yè)氣體如二氧化硫，硫化氫，一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物，燃煤污染，污染物形成的雨，地面徑流進(jìn)入水體循環(huán)，對(duì)地表水和地下水污染造成。工業(yè)廢渣的有毒有害物質(zhì)，如重金屬，揮發(fā)酚，氰化物在水和土壤。其中的一部分降水直接浸潤(rùn)，部分下游地表徑流遷移和滲透，從而形成平面和線性地下水污染。
2.2城市生活污染
城市生活污染源主要是生活污水和垃圾。生活污水主要是固體懸浮物，生化需氧量，氨氮，合成洗滌劑，磷，氯，細(xì)菌和其他生活污水，醫(yī)院污水含有氨態(tài)氮，磷污染物，合成洗滌劑，厭氧細(xì)菌，揮發(fā)酚，汞，病毒和放射性物質(zhì)，多行的一條河流，溝坑，地表水和地下水污染。垃圾與陽(yáng)光和雨水徑流沖刷，可溶性物質(zhì)會(huì)慢慢進(jìn)入地面，對(duì)地下水的污染。
2.3農(nóng)業(yè)污染
因?yàn)檗r(nóng)業(yè)活動(dòng)，從而導(dǎo)致地下水污染源，其中主要包括土壤殘留農(nóng)藥、化肥、植物和動(dòng)物遺體分解以及不合理的污水灌溉等因素。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)區(qū)地下水硝酸鹽含量嚴(yán)重超標(biāo)。農(nóng)區(qū)，過量使用氮肥，其中約有12.5%～45%的氮從土壤侵蝕和污染的地下水。當(dāng)然，氮素?fù)p失的不完全是從施氮。這些是造成大面積的淺層地下水水質(zhì)惡化的主要原因，其中最重要的是增加硝態(tài)氮和農(nóng)藥以及化肥污染等因素。
3地下水污染治理
3.1物理法
3.1.1屏蔽法
屏蔽法在地下建筑使用各種物理屏障，水污染的陷阱，防止進(jìn)一步傳播的污染物。常用的方法是使用壓力灌漿帷幕注漿在地下，水污染是周圍形成的帷幕，從而污染水體的陷阱。其他物理阻隔法和泥擋水墻，振動(dòng)樁擋水墻，大規(guī)模更換，電影和合成材料陷阱的方法。適用于地下水污染早期作為一個(gè)臨時(shí)的控制方法。
3.1.2被動(dòng)收集法
在地下水流向下游，挖一個(gè)足夠深的通道，收集系統(tǒng)，漂浮污染物收集，或被污染地下水的收集處理方法。在處理光污染（如石油）更有效。
3.2水動(dòng)力控制法
水力控制方法是利用井群系統(tǒng)的泵或注射區(qū)域地下水含水層，水力梯度，使被污染的水，干凈的水分離。根據(jù)不同的制度安排井組，液壓控制規(guī)律可分為上游和下游流域的分水嶺方法。
3.3抽出——處理法
根據(jù)污染物的種類和治療費(fèi)用分為物理法，化學(xué)法和生物法。污染的地下水處理，井群系統(tǒng)是一個(gè)關(guān)鍵的系統(tǒng)，以及控制污染的水流量。治療地下水方法主要有2個(gè)，一個(gè)是直接使用，另一個(gè)是用來充電。后者是主要目的地為補(bǔ)給，更是造成回灌可以沖淡污染的水，沖洗的含水層；另一方面，可以加速地下水流動(dòng)，從而縮短維修時(shí)間的地下水。
3.4原位處理法
3.4.1加藥法
通過井群系統(tǒng)污染的水灌注劑，如灌注中和劑中和酸性或堿性滲濾液，加入氧化降解有機(jī)或無機(jī)材料形成沉淀。
3.4.2滲透性處理床
適用于薄，淺層，一般用于無害化處理垃圾滲濾液。在下游挖一條溝，溝挖到基巖含水層底部或不透水的粘土層，然后在溝槽可填充有污染物反應(yīng)滲透介質(zhì)，地下水污染的流量和介質(zhì)戰(zhàn)壕后反應(yīng)，生成無害的產(chǎn)品或有沉淀去除。
3.4.3土壤改性法
利用土壤中的粘土層，通過注射原位植入表面活性劑和有機(jī)改性材料，土壤有機(jī)粘土。一種改進(jìn)形式的有機(jī)粘土可有效吸附有機(jī)污染物在地下水。
3.4.4沖洗法
有機(jī)烴污染，可用空氣清潔，空氣被注入到受污染的地區(qū)，在底部的空氣，在上升過程中，揮發(fā)性成分和空氣污染物在上升過程中，空氣污染物的揮發(fā)性成分與溢出，然后氣體系統(tǒng)收集和處理。
4結(jié)論
地下水是生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中不可或缺的一部分，對(duì)于人類生存和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。水污染是一個(gè)非常重要的問題，地下水污染的防治需要所有人的參與，保護(hù)地下水不受污染是我們的責(zé)任與義務(wù)。做到預(yù)防為首，治理從細(xì)，不斷完善地下水的管理體制并不斷提高監(jiān)測(cè)精度和監(jiān)測(cè)量。
參考文獻(xiàn)
［1］尹國(guó)勛，李振山．地下水污染與防治［M］．北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2005．
【關(guān)鍵詞】莘縣；地下水超采；治理措施
莘縣地處山東省西部，黃河北岸，冀魯豫三省交界處，總面積1413km2，人口110萬人，耕地面積9.33萬hm2，是以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)大縣。
1地下水超采現(xiàn)狀分析
莘縣屬于嚴(yán)重缺水的地區(qū)，折合人均水資源量?jī)H130m3，遠(yuǎn)低于全省平均水平334m3。由于莘縣自大量建設(shè)農(nóng)田水利工程與地下水取水工程，導(dǎo)致長(zhǎng)期過量開采地下水，形成了大范圍的地下水超采區(qū)。根據(jù)《山東省地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)》（2014）結(jié)果，莘縣地下水超采量為2071萬m3/a，其中淺層空隙水超采量為1391萬m3/a，深層承壓水超采量680萬m3/a，全縣淺層地下水超采區(qū)面積達(dá)1151km2，占全縣國(guó)土面積的81%；深層承壓水超采區(qū)面積達(dá)1413km2，與全縣國(guó)土面積相當(dāng)。
2地下水超采治理措施
2.1基層服務(wù)體系建設(shè)
出臺(tái)《莘縣基層水利服務(wù)體系建設(shè)工作實(shí)施方案》《關(guān)于建立健全鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利服務(wù)機(jī)構(gòu)的通知》，以鎮(zhèn)（街）水利管理服務(wù)站建設(shè)為重點(diǎn)，著力構(gòu)建基層水利管理協(xié)調(diào)服務(wù)組織，成立農(nóng)民用水協(xié)會(huì)和農(nóng)村供水協(xié)會(huì)，配備專用的計(jì)量設(shè)施、維修設(shè)備、通訊設(shè)施，完善用水組織章程和用水制度，針對(duì)地下水超采問題進(jìn)行工作調(diào)研，開展基層人員技術(shù)培訓(xùn)、印刷宣傳資料等工作，提高基層服務(wù)的技術(shù)服務(wù)水平。
2.2水資源監(jiān)測(cè)計(jì)量監(jiān)控體系建設(shè)
提高水資源與水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水利工程運(yùn)行調(diào)度監(jiān)控自動(dòng)化、科學(xué)化水平，對(duì)全縣地表水、地下水位及水質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。建立莘縣地下水超采區(qū)治理信息化管理系統(tǒng)，完善地下水監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)行地下水水位、水量雙控制，提高地下水水資源監(jiān)控自動(dòng)化、科學(xué)化管理水平。
2.3馬西片區(qū)地下水修復(fù)補(bǔ)源工程
馬西片區(qū)位于莘縣馬頰河以西，屬地下水漏斗區(qū)。區(qū)域內(nèi)主要河道為鴻雁渠及其支流元莊溝、道莊溝，鴻雁渠長(zhǎng)31.7km，莘縣境內(nèi)21km。2017—2019年，清淤擴(kuò)挖鴻雁渠及其支流，新建鴻雁渠耿樓蓄水閘、焦村蓄水閘、道莊溝蓄水閘3座，加大引進(jìn)黃河水、金堤河水等客水資源水量，增加區(qū)域河道攔蓄水量，加大攔蓄地表水利用量，通過河道入滲補(bǔ)給地下水進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)源。年可增加區(qū)域蓄水量314.4萬m3，年可置換地下水源180萬m3，年新增回灌補(bǔ)源水量為63萬m3，新增蓄水可改善灌溉面積0.38萬hm2。
2.4徒駭河片區(qū)地表水挖潛工程
徒駭河干流發(fā)源于莘縣文明寨村，莘縣境內(nèi)河長(zhǎng)68km，流域面積1072.42km2，主要支流有新金線河、俎店渠、范莘干溝等。通過對(duì)徒駭河干流河道及范莘干溝、老金線河、河店溝等支流河道清淤擴(kuò)挖，新建徒駭河李鳳桃蓄水閘、新（改）建支流灌排溝渠截蓄閘等工程措施，加大地表徑流攔蓄能力，增加雨洪資源利用量，充分調(diào)蓄區(qū)域內(nèi)雨洪資源用于農(nóng)業(yè)灌溉，實(shí)現(xiàn)地表水置換地下水，壓減地下水開采量。
2.5限期封停超采區(qū)地下水取水工程
莘縣淺層地下水超采水量主要為農(nóng)業(yè)灌溉用水，以及部分生活及工業(yè)用水。充分利用河道攔蓄水源和莘州水庫(kù)、古云水庫(kù)等調(diào)蓄長(zhǎng)江水、黃河水等提供替代水源，對(duì)有條件實(shí)現(xiàn)水源替代的農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)井和工業(yè)取水井依法關(guān)停，共封填灌溉機(jī)井34眼，封停深井3眼，并加強(qiáng)水資源監(jiān)控，嚴(yán)管開采取用，建設(shè)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。
2.6實(shí)施水肥一體化高效農(nóng)業(yè)節(jié)水工程
優(yōu)化調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，在古城鎮(zhèn)、東魯街道辦事處、徐莊鎮(zhèn)、等6個(gè)項(xiàng)目區(qū)規(guī)模化種植基地推廣實(shí)施水肥一體化農(nóng)藝節(jié)水，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)智能化水肥控制車間，鋪設(shè)節(jié)水灌溉主管網(wǎng)19467m，供水支管36597m，鋪設(shè)φ16PE滴灌管62709m，共完成微灌面積203.46hm2，可節(jié)水50%左右、節(jié)肥40%左右、節(jié)省勞動(dòng)力80%~90%、增產(chǎn)30%以上，有效壓減農(nóng)業(yè)用水對(duì)淺層地下水的開采量。
3地下水超采治理成效
3.1地下水漏斗區(qū)面積減小，地下水位上升
根據(jù)聊城市水利局、聊城市水文局聯(lián)合的《2020年第四季度全市地下水動(dòng)態(tài)》，莘縣2020年7月地下水漏斗區(qū)面積為1363km2，比去年同期減少51km2，地下水平均埋深上升1.56m。
3.2利用地表水置換地下水，壓減地下水開采量
莘縣經(jīng)過2017年、2018年、2019年連續(xù)3年地下水超采壓減治理，分別壓減淺層地下水364萬m3、357.76萬m3、318萬m3，壓減深層水34.5萬m3、78.53萬m3、30.4萬m3。截止2019年末，莘縣共壓減淺層地下水1039.76萬m3，剩余351.24萬m3，壓減深層地下水143.43萬m3，剩余536.57萬m3。
3.3助力莘縣地下水節(jié)水型社會(huì)達(dá)標(biāo)建設(shè)
通過優(yōu)化調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，推廣農(nóng)藝節(jié)水工程，發(fā)展高效農(nóng)業(yè)節(jié)水。有利于深入貫徹節(jié)水優(yōu)先方針，提升全社會(huì)節(jié)水意識(shí)，控制水資源消耗強(qiáng)度，全面推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。
3.4環(huán)境效益和社會(huì)效益顯著
促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定和高效發(fā)展，充分發(fā)揮水資源的效益；同時(shí)，通過增加蓄水、地下水位回升，有利于地表植被等綠化苗木的生長(zhǎng)，使區(qū)域水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，同時(shí)也改善當(dāng)?shù)氐耐顿Y環(huán)境及開發(fā)建設(shè)環(huán)境。
4對(duì)策與措施
4.1加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)能力
莘縣應(yīng)利用超采區(qū)治理時(shí)期建立全面的水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括水位的變化，地下水取水工程（農(nóng)業(yè)、工業(yè)自備井、城鎮(zhèn)供水水井?dāng)?shù)量、分布和開采層位等），發(fā)揮水位日常監(jiān)管和預(yù)警作用，提高地方超采區(qū)治理技術(shù)支撐和服務(wù)力度。
4.2出臺(tái)地下水管理法規(guī)
完善和出臺(tái)相應(yīng)法規(guī)規(guī)章，細(xì)化地下水管理制度和措施，增強(qiáng)地下水超采區(qū)治理法規(guī)政策的可操作性和執(zhí)行力。備用機(jī)井要建立相關(guān)管理制度，參考機(jī)井封填規(guī)范建立分級(jí)分類啟用制度，條件較好的深層機(jī)井可轉(zhuǎn)為監(jiān)測(cè)井，填補(bǔ)目前莘縣無深層承壓水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的空白。
4.3強(qiáng)化項(xiàng)目后續(xù)管理
跟蹤和分析農(nóng)田水利項(xiàng)目發(fā)揮的效益和節(jié)水能力，配套設(shè)施的投產(chǎn)及對(duì)周邊的地下水位的影響，對(duì)超采區(qū)的超采量、地下水水位變幅、超采區(qū)面積進(jìn)行定量評(píng)估。對(duì)機(jī)制建設(shè)、管控約束、關(guān)閉地下水取水工程、地表水替代等進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，保證壓減措施的針對(duì)性和可行性。
4.4加強(qiáng)宣傳教育引導(dǎo)
關(guān)鍵詞：地下水；污染
《2010年中國(guó)水資源公報(bào)》提供的資料中，根據(jù)763眼地下水監(jiān)測(cè)井的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料對(duì)地下水水質(zhì)進(jìn)行分類評(píng)價(jià)。Ⅰ～Ⅱ類水質(zhì)監(jiān)測(cè)井占總數(shù)的11.8%，Ⅲ類水質(zhì)監(jiān)測(cè)井占26.2%，Ⅳ～Ⅴ類水質(zhì)監(jiān)測(cè)井占62.0%。權(quán)威公報(bào)表明，我國(guó)地下水污染問題已經(jīng)非常嚴(yán)重，最近有網(wǎng)友在微博上爆料，山東濰坊許多化工廠、酒精廠、造紙廠將污水通過高壓水井壓至1000多米下的水層，污染了地下水。一時(shí)間，“地下排污”就成了眾矢之的。有關(guān)部門對(duì)全國(guó)118個(gè)城市地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，大約有64%的城市地下水遭到嚴(yán)重污染，33%的城市地下水遭受輕度污染，地下水基本清潔的城市只有3%。
一、地下排污的危害
一是地下水遭到污染后治理困難。地下水被喻為人類的“生命水”。一旦遭受污染，后果極其可怕。常規(guī)污染如BOD、氮、磷容易處理，成本也不高。那些難以降解的劇毒致癌物質(zhì)如PCB、多環(huán)芳烴及無法降解的砷和汞等，處理成本高、運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)大，本應(yīng)作為劇毒危險(xiǎn)物品運(yùn)送到專門填埋場(chǎng)處理，卻被企業(yè)悍然排入地下。這就是我國(guó)90%的城市地下水污染和湖北地下水砷污染的主因之一。
二是我國(guó)目前地下水污染范圍非常廣，從沿海到邊疆，幾乎無一幸免。這就勢(shì)必造成治理難度大。遺憾的是，這一現(xiàn)象似乎并未引起政府和公眾足夠的重視，地下排污似乎也沒有得到有效遏制。這不只是讓更多民眾生活于危險(xiǎn)之中，而且還引發(fā)了惡性環(huán)境污染事件的發(fā)生。2012年春節(jié)期間發(fā)生的廣西龍江河鎘污染事件，肇因就是一家企業(yè)將污水直接排入地下溶洞。
三是全國(guó)地下水污染勢(shì)頭仍在擴(kuò)大。目前我國(guó)地下水污染呈現(xiàn)出由點(diǎn)到面迅速擴(kuò)大、呈現(xiàn)出由東部向西部推進(jìn)、由城市向農(nóng)村蔓延、由局部向全國(guó)擴(kuò)散的趨勢(shì)。污染物由無機(jī)向有機(jī)發(fā)展，甚至出現(xiàn)無機(jī)物有機(jī)物并駕齊驅(qū)的勢(shì)頭。危害程度日益嚴(yán)重。地下水污染面積迅速擴(kuò)大，污染程度不斷增加。華中師范大學(xué)教授戴建業(yè)表示：“最近才聽說許多地方用工業(yè)廢水灌溉水稻，在重金屬嚴(yán)重污染的土地上種蔬菜，他們自己不吃這些大米和蔬菜，‘豐收’后全部賣到城里賺錢。污染企業(yè)污染了農(nóng)民的土地，農(nóng)民在污染土地上種莊稼害城里人，我們已經(jīng)成了一個(gè)相互毒害對(duì)方的社會(huì)?！?/p>
二、治理地下水污染的對(duì)策
2011年10月28日，中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部以環(huán)發(fā)〔2011〕128號(hào)印發(fā)了《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃（2011-2020年）》。地下水污染防治存在的主要問題，一是地下水污染源點(diǎn)多面廣，污染防治難度大；二是地下水污染防治基礎(chǔ)薄弱，防治能力亟待加強(qiáng)；三是對(duì)地下水污染防治的認(rèn)識(shí)有待提高。
首先，治理地下水污染要加大法律法規(guī)建設(shè)力度。時(shí)至今日我們國(guó)家尚未制定并頒布控制深井灌注的法律法規(guī)。《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》雖然涉及深井灌注行為，但沒有具體、有針對(duì)性的規(guī)定，更沒有處罰措施。現(xiàn)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)大氣、地表和地下水水體、淺層土壤這三種介質(zhì)，由于深井灌注是利用第四類環(huán)境介質(zhì)處置污染物，需要對(duì)這種新型的處置方式制定新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前，對(duì)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的監(jiān)督管理也沒有納入環(huán)境保護(hù)部的管理職能。因此必須明確部門職責(zé)，加大立法力度，通過法律途徑保護(hù)地下水資源。
其次，要提高保護(hù)地下水資源重要性的認(rèn)識(shí)。我國(guó)地下水資源地域分布不均。全國(guó)地下水資源年平均為8218 億立方米，全國(guó)地下水資源量由東南向西北逐漸降低。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，地下水資源開發(fā)利用量呈迅速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，全國(guó)655 個(gè)城市中，400 多個(gè)以地下水為飲用水源，約占城市總數(shù)的61%。地下水資源的長(zhǎng)期過量開采，導(dǎo)致全國(guó)部分區(qū)域地下水水位持續(xù)下降。
再次，要合理制定地下水資源保護(hù)規(guī)劃，地下水污染問題已經(jīng)到了必須認(rèn)真解決的地步，各級(jí)黨委和政府一定要提高認(rèn)識(shí)，加大力度對(duì)惡意污染地下水行為的整治力度，制定中長(zhǎng)期治理地下水污染規(guī)劃，要狠抓地下水污染治理，切實(shí)做好關(guān)系到子孫后代健康的地下水資源問題。為國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和人民群眾的生命健康做出積極的貢獻(xiàn)。
地下水雖屬可再生資源，但地下水更新和自凈非常緩慢，一旦被污染，所造成的環(huán)境與生態(tài)破壞，往往長(zhǎng)時(shí)間難以逆轉(zhuǎn)。
中國(guó)目前水資源所面臨的形勢(shì)非常嚴(yán)峻，地表水資源受到了嚴(yán)重污染，特別是在中國(guó)城鎮(zhèn)地區(qū)情況更為嚴(yán)重?，F(xiàn)在存在這樣的態(tài)勢(shì)――當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)污染越嚴(yán)重。北方的海河、淮河和遼河，這些地方的城市工業(yè)發(fā)達(dá)、人口密度大，地區(qū)污染尤為凸顯；在南方太湖流域、巢湖、滇池，也都受到不同程度的污染?！拔覀?cè)陉P(guān)注GDP增長(zhǎng)的時(shí)候，實(shí)際上在付出非常昂貴的環(huán)境成本?！?/p>
根據(jù)《地下水污染防治規(guī)劃》，在全國(guó)655個(gè)城市中，400多個(gè)以地下水為飲用水源，約占城市總數(shù)的61%；北方地區(qū)65%的生活用水、50%的工業(yè)用水和33%的農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。在沒有新水源的情況下，失去了地下水也就意味著生存受到威脅。
地下水占中國(guó)水資源總量的1/3，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局專家在國(guó)際地下水論壇的發(fā)言中提到，全國(guó)90%的地下水都遭受了不同程度的污染，其中60%污染嚴(yán)重。
過量使用化肥農(nóng)藥、用城市污水灌溉等，都讓土壤受到污染，形成最大的面狀污染源，而被污染的河流湖泊會(huì)直接滲透到地下水源。相對(duì)于淺層地下水，深層地下水質(zhì)量要優(yōu)良，這也是很多城市用水的主要來源。但一些地帶的隔水層很薄，甚至開了天窗，使已受污染的淺層水進(jìn)入到深層水。城市污水排放量增加，但處理能力不足，甚至市政管網(wǎng)滲漏，都會(huì)造成地下水污染。所以，城市也是污染的源頭之一。
中國(guó)現(xiàn)有生產(chǎn)使用記錄的化學(xué)物質(zhì)4萬多種，其中3000余種已列入當(dāng)前《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》，具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì)。對(duì)化學(xué)品生產(chǎn)使用企業(yè)數(shù)量較多、化學(xué)品生產(chǎn)使用量較大、地理位置生態(tài)環(huán)境較為敏感的區(qū)域，“十二五”化工行業(yè)規(guī)劃重點(diǎn)發(fā)展的區(qū)域，風(fēng)險(xiǎn)防控基礎(chǔ)設(shè)施和監(jiān)管措施尚需進(jìn)一步提高的區(qū)域，列為重點(diǎn)防控區(qū)域。
【關(guān)鍵詞】降水設(shè)計(jì)；地下水；突涌
1.工程概況
本工程為市重點(diǎn)工程項(xiàng)目，基坑開挖深度7.60m，在地下室工程施工過程中，于基坑北半部西側(cè)出現(xiàn)地下水突涌現(xiàn)象，涌水量較大，基坑底部“沸騰”翻著水花，且涌水面積不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致基坑積水過多，無法繼續(xù)施工，施工單位被迫局部進(jìn)行回填壓水。
2.場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
2.1工程地質(zhì)條件
根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告中的巖土條件如下：
①雜填土：灰褐色，松散，上部含植物根系，碎石、磚塊的建筑垃圾構(gòu)成。②粉質(zhì)粘土：灰黃色-棕黃色，可塑，局部軟塑。③粉土：灰黃色-褐黃色，飽和，中密狀態(tài)。④粉質(zhì)粘土：黃褐色，硬塑。⑤粉細(xì)砂：黃褐色，飽和，密實(shí)狀。
2.2水文地質(zhì)條件
場(chǎng)地地下水主要賦存與第3層粉土中，類型為孔隙微承壓水。承壓水頭2.00-3.00m，穩(wěn)定水位埋深為3.60-3.80m?；悠叫杏邶堷P新河且最小水平距離29.35m?；臃秶鷥?nèi)的地下水接受補(bǔ)給源補(bǔ)給，補(bǔ)給量較大。
3.基坑地下水突涌分析
利用水文地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)原理，通過對(duì)上述兩圖的分析如下：
基坑降水影響范圍內(nèi)，地下空間分布有兩層地下水，一層是粉土中的水，另一層是粉細(xì)砂中的水。基坑支護(hù)的方案中沒有認(rèn)識(shí)到第一層水的存在，所以將降水目標(biāo)放在深部的砂層，而導(dǎo)致突涌發(fā)生的主要原因就是第一層水。
第一層水與龍鳳新河水系相連，水力關(guān)系甚為密切。龍鳳新河水面標(biāo)高高于基坑底部，形成水頭壓差。加之該層水系厚度不大但呈片狀分布，原布置的降水井間距過大對(duì)其產(chǎn)生的影響很小?；右坏╅_挖形成后，該層水就會(huì)滲透至基坑內(nèi)，加上龍鳳新河的豐富補(bǔ)給源和水力壓差，促使水流合并，流速增加，迅速打通并擴(kuò)大粉土層內(nèi)的水系排泄通道?；拥叵滤挥侩S即發(fā)生。
還有一個(gè)原因，就是模型中的第四層粉質(zhì)粘土，根據(jù)我院勘察資料統(tǒng)計(jì)分析，從亳州市區(qū)的土層分布情況來看，在這個(gè)標(biāo)高的土層是粉土與粉質(zhì)粘土互層，以粉土為主，空間產(chǎn)狀很復(fù)雜。所以說，本基坑地下水突涌的發(fā)生，不排除兩層水系合力的作用。
4.基坑地下水突涌治理設(shè)計(jì)
通過上述模型分析，我們及時(shí)的提供兩套地下水突涌治理設(shè)計(jì)方案。分述如下：
4.1 高壓旋噴樁截水帷幕設(shè)計(jì)
在基坑西側(cè)壁之外10.00m處布置單排直徑600mm旋噴樁311根做截水帷幕，樁間距0.40m，搭接長(zhǎng)度0.20m。見下圖：
有效樁長(zhǎng)的確定根據(jù)勘察報(bào)告中的剖面圖并按現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算：
樁長(zhǎng)計(jì)算結(jié)果為17.00m。
根據(jù)巖土條件，施工工藝采用雙重管。相關(guān)技術(shù)參數(shù)見下表：
4.2 輕型井點(diǎn)與管井組合截水設(shè)計(jì)
布置直徑0.60m，降水井17眼，井深25.00m，間距10.00m，設(shè)計(jì)單井出水量1200m3/d；輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)深度8.20m，地表預(yù)留0.20m，有效井深8.00m，穿過第三層粉土層，井間距1.00m，采用直徑50mmPVC管材。按線狀總長(zhǎng)度分3個(gè)工作組。
通過輕型井點(diǎn)與管井組合降水設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果來看，輕型井點(diǎn)可以有效截流第三層粉土中的水，控制基坑地下水突涌；管井對(duì)下部粉細(xì)砂層中的水位降深也很容易滿足施工要求。
塔拉灘地區(qū)位于共和盆地西南部，距海南州共和縣城約3．0km由于灘地的地表水匱乏，地下水未開發(fā)利用，塔拉灘地區(qū)居民人畜飲水及農(nóng)灌水均來源于低于灘地帶200余米黃河抽取，而地下蘊(yùn)藏有豐富的地下水資源沒有利用，生態(tài)環(huán)境卻因缺水而不斷惡化、土地嚴(yán)重沙化、草原不斷退化，合理開發(fā)利用地下水資源已迫在眉睫，塔拉灘地區(qū)生態(tài)環(huán)境治理和改造已刻不容緩。
1地下水形成的自然條件
1．1地理位置
塔拉灘位于群山環(huán)抱的共和盆地中部黃河左岸，平面上呈東寬西窄的“葫蘆”狀北北西向展布，南北長(zhǎng)約25km，東西寬約66km，面積約1．38萬km2。地勢(shì)上以3°～10°的坡降自北西向東南傾斜，至最低處的龍羊峽水庫(kù)水面海拔高度僅為2574m。涉及共和縣7個(gè)鄉(xiāng)9個(gè)行政村、有人口21885人，有草地面積208843hm2，耕地面積662hm2，牲畜存欄25．3萬頭(只)。因受嚴(yán)重缺水條件限制，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，鐵蓋鄉(xiāng)全鄉(xiāng)人均純收入僅為1000元左右，受氣候環(huán)境條件的影響，塔拉灘地區(qū)風(fēng)沙大，生態(tài)環(huán)境惡化，環(huán)境治理用水也異常緊缺。
1．2氣象及水文條件
塔拉灘地區(qū)具有日照強(qiáng)烈、冬寒夏涼、日溫差較大、降水集中、干旱少雨、風(fēng)沙大、無絕對(duì)無霜期、氣溫低、冷熱劇變等特點(diǎn)。盆地多年平均氣溫1℃～5．2℃，多年平均降水量為310．5mm，多年平均蒸發(fā)量1751．4mm，一般風(fēng)速9m/s～10m/s，最大風(fēng)速12．3m/s～18．3m/s。共和盆地干旱少雨，自然條件較差，導(dǎo)致地表水系不甚發(fā)育，區(qū)內(nèi)主要有三大水系:1)沙珠玉河發(fā)源于盆地西部的阿拉丘一帶，匯水總面積5703km2，全長(zhǎng)95km，由泉水匯集而成，自西向東注入達(dá)連海湖，沙珠玉河多年平均徑流量16232×104m3。2)恰卜恰河是黃河一級(jí)支流，河流長(zhǎng)約70km，流域面積817km2。山口處測(cè)得瞬時(shí)流量0．483m3/s，出山后2km～3km即滲入地下，轉(zhuǎn)化為地下水，至上再次溢出，轉(zhuǎn)為地表水，年徑流量達(dá)2828．78×104m3/年，最終流入黃河。3)黃河發(fā)源于巴顏喀拉山北麓山區(qū)，龍羊峽壩址斷面的多年平均流量為640m3/s，總徑流量202×108m3/年。
1．3地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
1．3．1地形地貌及地層條件灘地由一塔拉、二塔拉、三塔拉組成，塔拉臺(tái)表部地形平坦開闊，三個(gè)塔拉由北而南從低級(jí)到高級(jí)呈階梯狀排列，東西向自山區(qū)至平原區(qū)由高到低，灘地帶高出黃河400余米，灘地東緣的黃河谷地形呈多級(jí)階地，其中Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ級(jí)階地已被龍羊峽水庫(kù)淹沒。共和盆地在第四紀(jì)早～中更新世內(nèi)陸沉積環(huán)境中，堆積了厚達(dá)300m～1000m的松散堆積物，下部為一套早更新統(tǒng)亞粘土、亞砂土、中粗砂、粉細(xì)砂地層，表部覆蓋了上更新統(tǒng)亞砂土、亞粘土、砂礫石、中粗砂、中細(xì)砂層，為盆地第四系孔隙水的賦存運(yùn)移創(chuàng)造了良好空間。
1．3．2地下水的形成與分布具獨(dú)立補(bǔ)徑排水文地質(zhì)系統(tǒng)特征的共和盆地地下水，嚴(yán)格受控于地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性及地貌環(huán)境背景條件。灘地西部及北部的基巖山區(qū)是灘地地下水的補(bǔ)給區(qū)，廣大灘地帶富含豐富的埋藏深、分布較廣的松散巖類孔隙半承壓、承壓水。共和西盆地是一個(gè)半封閉的盆地，南北山區(qū)是地下水的形成區(qū)，以大氣降水補(bǔ)給為主。而山前平原和盆地中央是地下水的徑流排泄區(qū)，地下水以徑流為主，黃河谷地則是盆地地下水的主要排泄區(qū)。
1．3．3地下水的補(bǔ)徑排條件
(1)灘地地下水來源于灘地周邊基巖山區(qū)，周邊基巖山區(qū)是灘地地下水的補(bǔ)給區(qū)。盆地北部的青海南山和南部的河卡南山，由于山區(qū)基巖，構(gòu)造、風(fēng)化裂隙發(fā)育，地形陡峭，大氣降水迅速匯集溝谷或滲入基巖裂隙中，減少了水分的蒸發(fā)，有利于地表水和地下水的形成。另外山區(qū)氣溫低，降雪時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月，大量積雪于4月份融化，集中補(bǔ)給地下水，有利于地下水的形成?；鶐r裂隙水又以泉的形式排泄于溝谷中匯成地表徑流，在出山口后大量滲入地下，形成第四系松散巖類孔隙潛水。大氣降水形成山區(qū)地表水和地下水，它們是盆地地下水的主要補(bǔ)給來源，因此山區(qū)是地下水的補(bǔ)給區(qū)，山區(qū)溝谷是盆地地下水的補(bǔ)給通道。
(2)山前傾斜平原和盆地中央是地下水的徑流區(qū)。無論是潛水、承壓水或半承壓水都是接受山區(qū)溝谷地下徑流的補(bǔ)給和山區(qū)地表徑流出山口后迅速入滲補(bǔ)給。其中盆地西部地區(qū)，山前傾斜平原地下水徑流補(bǔ)給盆地中央帶為半承壓水，新哲農(nóng)場(chǎng)以西，由于斷裂及背斜的阻水作用，地下水位抬高，并形成大片沼澤、濕地，一部分地下水消耗于蒸發(fā)，另一部分地下水以泉的形式泄出地表形成泉集河，排泄于沙珠玉河中;南北山前傾斜平原地下水在山前斷裂帶附近形成地下跌水，補(bǔ)給盆地中央帶地下水;沙珠玉河也從上游至下游由排泄地下水逐漸變?yōu)檠a(bǔ)給地下水;盆地東部地區(qū)，地下水主要接受西部鄰區(qū)半承壓水向東徑流補(bǔ)給、沙珠玉河的側(cè)向補(bǔ)給和山區(qū)地表水的滲入補(bǔ)給，并于恰卜恰河轉(zhuǎn)彎處及黃河左岸溢出地表，分別排泄。
(3)黃河谷地是地下水排泄區(qū)。由于黃河深切，使共和盆地成為外泄盆地，共和西盆地上更新統(tǒng)含水層受黃河強(qiáng)烈切割影響，含水層直接，地下水在黃河Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ級(jí)階地前緣形成階梯狀泄出帶。
2地下水資源評(píng)價(jià)及開發(fā)利用前景
2．1地下水資源評(píng)價(jià)據(jù)前人資料，利用泉水泄出量統(tǒng)計(jì)法，武雷村黃河左岸—沙有村一帶測(cè)得恰卜恰河谷右岸泉水泄出量Q1=6．68×104m3/d，拉干峽—武雷村黃河左岸測(cè)得泉水泄出量Q2=21．58×104m3/d，二者之和即為整個(gè)塔拉灘地區(qū)地下水天然徑流量的主值，Q泄=Q1+Q2=28．26×104m3/d，由于龍羊峽水庫(kù)的蓄水，部分泉水溢出點(diǎn)成為淹沒區(qū)，2008年4月～6月測(cè)得塔拉灘地區(qū)東緣黃河左岸泉水總流量為15．571×104m3/d。恰卜恰河谷右岸泉水泄出量為5650．34m3/d，占整個(gè)塔拉灘地區(qū)泉水泄出量的3．63%，一塔拉地區(qū)東緣黃河左岸測(cè)得泉水流量2．702×104m3/d，占整個(gè)塔拉灘泉水總流量的17．35%，即一塔拉地區(qū)地下水天然徑流量的主值為2．702×104m3/d，二塔拉地區(qū)東緣黃河左岸測(cè)得泉水流量7．852×104m3/d，占整個(gè)塔拉灘泉水總流量的50．53%，三塔拉地區(qū)東緣黃河左岸測(cè)得泉水流量5．017×104m3/d，占整個(gè)塔拉灘泉水總流量的32．22%。塔拉灘地區(qū)地下水水化學(xué)類型為HCO3•Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•HCO3—Na•Ca型水，呈無色、無味、無嗅，透明，礦化度小于1．0g/L，水質(zhì)達(dá)到人畜飲用及工農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2．2地下水的開發(fā)利用前景
塔拉灘地區(qū)由于地下水位埋深較大，交通不便，主要為農(nóng)牧民居住，基本上沒有開采地下水，地下水處于天然狀態(tài)。鐵蓋鄉(xiāng)位于黃河左岸塔拉臺(tái)上，塔拉臺(tái)高出黃河約300m～400m，目前鐵蓋鄉(xiāng)居民飲用水靠從恰卜恰河谷采用泵站提水解決，農(nóng)灌用水依靠從黃河采用三級(jí)泵站提灌解決。鐵蓋鄉(xiāng)全鄉(xiāng)人均純收入僅為1000元左右，沒有能力負(fù)擔(dān)高昂的水費(fèi)，因此大部分費(fèi)用均由政府承擔(dān)，每年政府需要耗費(fèi)大量的財(cái)力解決鐵蓋鄉(xiāng)的人畜飲用水及灌溉用水問題。而當(dāng)?shù)氐牡叵滤宦裆?00m，水位高出黃河200m，開采塔拉灘地下水資源意味著可少做200m提水的無用功，還不包括泵站在運(yùn)行過程中的成本及維護(hù)費(fèi)用。因此合理開采地下水資源可極大的降低取水成本、減少黃河泵站運(yùn)行成本及維護(hù)費(fèi)用、減輕政府的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，所以塔拉灘地區(qū)地下水的開發(fā)利用已勢(shì)在必行。塔拉灘地區(qū)東緣黃河左岸地下水總排泄量達(dá)15．571×104m3/d，這個(gè)排泄量可近似認(rèn)為是地下水天然徑流量，恰卜恰河河谷右岸地下水泄出量為5650．34m3/d，一塔拉地下水排泄量為2．7×104m3/d，二塔拉地下水排泄量為7．85×104m3/d，三塔拉地下水排泄量為5．017×104m3/d。這些地下水泄出量可近似作為允許開采量的極限值，則一塔拉地區(qū)允許開采量為2．702×104m3/d，二塔拉地區(qū)允許開采量為7．852×104m3/d，三塔拉地區(qū)允許開采量為5．017×104m3/d。目前，僅在一塔拉馬漢臺(tái)一帶有少量機(jī)井開采地下水，開采量不足2000m3/d，其余地段地下水處于天然狀態(tài)，故塔拉灘地區(qū)地下水開采潛力巨大。地下水的開采方式為機(jī)井，抽水設(shè)備為深井潛水電泵。開采井宜垂直地下水流向布置。一塔拉地下水埋深100m～150m左右，含水層巖性主要為下更新統(tǒng)河湖相粗砂、中細(xì)砂，布井間距1．0km～1．5km，井徑325mm～377mm，井深300m～400m，單井涌水量600m3/d～2000m3/d;二塔拉地下水埋深180m～250m左右，含水層巖性主要為下更新統(tǒng)河湖相中砂、細(xì)砂，布井間距0．8km～1．2km，井徑325mm～377mm，井深500m～700m，單井涌水量在1000m3/d～3000m3/d;三塔拉地下水埋深300m～380m左右，含水層巖性為早更新世河湖相中細(xì)砂，水位埋深大，開發(fā)利用成本較大，建議開采河卡灘地下水向三塔拉地區(qū)輸水，或加大二塔拉地區(qū)的開采量向三塔拉輸水。
2．3地下水開發(fā)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度
塔拉灘泉水泄出量15．571×104m3/d，黃河在龍羊峽壩址多年平均流量5529．6×104m3/d，泉水泄出量?jī)H占河水流量的0．307%，開采塔拉灘地下水對(duì)龍羊峽水庫(kù)基本上沒有影響。開采塔拉灘地下水，對(duì)黃河岸邊的泉水有明顯的影響，對(duì)由泉水形成的小湖泊影響較大，可能存在泉水?dāng)嗔骷靶『锤煽莠F(xiàn)象。由于泉水及湖泊均位于龍羊峽庫(kù)區(qū)的沙漠化地區(qū)，少量泉水?dāng)嗔骷靶『锤煽輰?duì)生態(tài)環(huán)境影響不大。塔拉灘地下水的開采會(huì)造成泉水流量的減小，在泉口附近生長(zhǎng)的植被減少或消失，形成土地沙化，但泉口植被原本就很稀少，因而土地沙化基本可忽略不計(jì)。塔拉灘地區(qū)地下水位埋深100m～300m，現(xiàn)有旱生植被對(duì)地下水沒有依賴性，因而開采地下水對(duì)塔拉灘地區(qū)植被影響甚微，僅對(duì)泉口泄出帶的植被有較大影響，從地面測(cè)繪的調(diào)查結(jié)果來看，黃河岸邊泉水泄出帶多為沙化嚴(yán)重地區(qū)，泉水泄出量的減少不會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境的問題?，F(xiàn)狀條件下塔拉灘沙漠化處于擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)，草場(chǎng)退化加劇，水土流失嚴(yán)重。塔拉灘上現(xiàn)有的植被與地下水位埋深沒有絲毫關(guān)系，地下水合理開采不會(huì)對(duì)現(xiàn)有植被造成危害，同時(shí)由于地下水的開采利用灌溉可有效的加強(qiáng)塔拉灘植被的生長(zhǎng)，防止土地沙化的擴(kuò)展，減少水土流失。通過對(duì)1985年～2006年的共和盆地牧草生長(zhǎng)氣象因素分析，除了氣溫因素對(duì)牧草的生長(zhǎng)起著決定性作用外，降雨量對(duì)牧草的生長(zhǎng)也起著重要的作用，也就是說水對(duì)植被的生長(zhǎng)有著至關(guān)重要的作用，合理的利用地下水資源可極大的改善塔拉灘地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。塔拉灘地區(qū)土地沙化缺水，而地下卻蘊(yùn)藏著豐富的地下水，水位高出黃河水100m～200m，就地開采地下水可節(jié)省大量的電力資源，同時(shí)開采地下水并加以開發(fā)利用可避免大量的水資源白白流失。綜上所述，開采塔拉灘地下水資源不僅不會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的惡化，而且可以節(jié)約大量生產(chǎn)成本，解決人畜飲水困難，可在改善生態(tài)環(huán)境的同時(shí)加快塔拉灘的合理開發(fā)利用。
3塔拉灘地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理措施
3．1生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀
塔拉灘總面積為2136km2，海拔2600m～3200m之間。因受缺水條件限制，土地利用率較低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，鐵蓋鄉(xiāng)全鄉(xiāng)人均純收入僅為1000元左右，受氣候環(huán)境條件的影響，區(qū)內(nèi)風(fēng)沙大，生態(tài)環(huán)境惡化，環(huán)境治理用水特別緊缺。塔拉灘地區(qū)土壤類型為栗鈣土、輕壤或沙壤。土層厚度在40cm～60cm的約占60%，100cm左右的土層不足1/3，這種土壤一旦失去植被的保護(hù)，在強(qiáng)風(fēng)的侵蝕下極易遭風(fēng)蝕，造成沙漠化及水土流失。塔拉灘原生植被優(yōu)勢(shì)種為克氏針茅、紫花針茅、青海固沙草、岌岌草、扁穗冰草、細(xì)葉苔草等。由于氣候溫暖干旱，草地沙化、退化，草群的牧草種類單純，以旱生叢生禾草克氏針茅、岌岌草、青海固沙草為優(yōu)勢(shì)種，伴生種有細(xì)葉苔草、針茅、賴草、早熟禾、火絨草、一裂委陵菜、多裂委陵菜等牧草。塔拉灘生態(tài)環(huán)境惡化主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:1)沙漠化處于擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。2)草場(chǎng)退化加劇。3)水土流失日趨嚴(yán)重。4)草原鼠害猖獗，毒雜草危害嚴(yán)重。
3．2生態(tài)環(huán)境治理的措施
治理的主要措施:1)治理的核心是解決水的問題，興建水利設(shè)施，建立草原灌溉系統(tǒng)，實(shí)施打井取水、建池蓄水和節(jié)約用水制度，充分利用得天獨(dú)厚的地下水資源進(jìn)行植樹種草、防沙固沙治理工程建設(shè)。2)做好休牧育草工程，切實(shí)抓好草地退牧休牧育草工程。3)通過營(yíng)造防護(hù)林、水土保持林、林田防護(hù)林網(wǎng)和實(shí)施草地圍欄。4)加強(qiáng)退化的草場(chǎng)治理，培育和引進(jìn)適合塔拉灘地區(qū)氣候特點(diǎn)的耐寒、耐旱經(jīng)濟(jì)林木與優(yōu)良牧草種植，實(shí)施人工種草、飛播種草、圍欄封育等措施。5)應(yīng)建立健全水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，做到科學(xué)用水、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃，提高用水效率，加強(qiáng)節(jié)約用水新觀念，樹立保護(hù)水資源思想意識(shí)，使水資源系統(tǒng)維持一種良性循環(huán)狀態(tài)，以達(dá)到水資源永續(xù)利用的目的。
4結(jié)語(yǔ)
(1)塔拉灘地區(qū)賦存有較豐富的松散巖類孔隙水。地下水的補(bǔ)給來源主要是西部鄰區(qū)半承壓水向東的徑流補(bǔ)給以及沙珠玉河的側(cè)向補(bǔ)給，其次為山區(qū)地表水的滲漏補(bǔ)給和南部阿讓山地下水少量的側(cè)向補(bǔ)給;徑流區(qū)為沙珠玉河至塔拉灘東緣之間;排泄區(qū)為塔拉灘東緣黃河左岸及東北緣的恰卜恰河拐彎處，大部分以泉的形式、少部分以地下暗流的形式排泄于黃河及恰卜恰河中。塔拉灘地區(qū)賦存有較豐富的松散巖類孔隙水，含水層為第四系早更新世河湖相中細(xì)砂層，地下水類型為承壓、半承壓水。
