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1、地下水采用结课论文学院:水利学院专业:农业水利工程学号:学2201401姓名:马伟平指导老师:张巍巍地下水资源管理与爱护的熟悉一、概述用水紧急是将来的一个重要问题,在的很多地区,已经消失了地下水资源耗竭和恶化的状况。这就需要制定相应的管理决策,以更好地管理、爱护、采用地下水资源,最终实现水资源的可持续采用,缓解抽取地下水造成的不利影响。地下水是重要的自然资源,它为人们供应生活用水,是农村居民以及某些大城区的主要饮用水源,大规模地抽取地下水,虽然给社会带来了极大的利益,但是却对环境造成了难以想象的影响,并对一些地区资源的可持续进展造成了威逼。这些影响包括:地下水资源耗竭、地面沉降、咸水入侵、径流
2、量削减、湿地和河岸生态环境的退化等。此外,市政、农业、工业和环境的用水竞争也日益明显。随着地下水资源需求的不断增加,地下水管理成为一个极为简单的问题,从而产生了很多新的地下水管理方法。地下水管理问题包括含水层储量恢复、地下水和地表水资源的联合采用、地下水的爱护和重复采用以及地下水开采掌握等。然而,胜利的地下水管理需要全面了解地下水系统的属性和作用,以及采纳可以选择的管理方案时可能造成的环境影响和其它后果。鉴于此,就需要将地下水管理作为地下水资源系统中的一个要素。地下水管理实践包括对地下水系统产生影响的工程、经济和政治等人为因素,如地下水开采和人工补给等。这些施加的水文压力随后会影响地下水系统的
3、响应或输出,如地下水水位、排泄速率和水质等,这些要素反过来又会影响径流速率、水生生态环境和其它环境状况。为了更好地对水资源进行管理,最终需要借助于法律和政治力气。这种系统化的地下水管理方法特别有效,由于同时考虑到了水资源系统中各要素的相互作用和反馈作用。二、地下水资源的无序和过度开采带来的影响地下水的大量开采后,破坏了地下水的平衡,造成了日益严峻的环境地质影响。1991年至1996年间,经监测,地下水水位以每年23米的速度下降,后宅、港下、羊尖、东湖塘及荡口等镇,地下水埋深在5060米,而锡西地区,洛社、前州、玉祁等乡镇在80米以上,其中钱桥达到了 89米,降至含水层内。地下水开采处于疏干状态
4、。地下水资源日趋枯竭。全县超量开采的面积达500平方公里。严峻超采面积达280平方公里,形成区域性的地下水位降落漏斗。漏斗中心在洛社一带。由于地下水位的急剧下降,导致大面积的地面沉降,形成沿京杭水道、沪宁线路带状分布的区域性沉降凹地。据2000年测定,锡西地区以洛社为中心119平方公里面积。累计地面沉降数普遍大于1000毫米。洛社镇许泗桥四周沉降数最大,接近2米。锡北、锡东地区累计沉降数大于600毫米。地面沉降使水利工程的防洪力量降低,洪涝灾难的损失增加,锡山市坪区面积比1999年增加了 13. 6万亩。据调查统计,因地面沉降使防洪力量降低的节制闸有74座,泵闸35座,排涝泵站212座。其中影
5、响严峻,需翻建、重建的节制闸有20座,泵闸16座,泵站53座。需加高加固的坪堤235公里,直接经济损失1.43亿元,间接经济损失2. 14亿元。地面的不匀称沉降还导致产生地裂缝。1994年石塘湾西蔡至秦巷一线消失地裂缝。1996年钱桥镇毛村园消失地裂缝,致使19户居民房屋开裂,裂缝最宽达20厘米,最终导致整个自然村搬迁。查桥镇兴塘村、东亭列项至柏庄也相继消失地裂缝。厚桥镇嵩山村由于过度开采地下水,地面产生3处塌陷。此外,由于地面沉降还使桥梁净高削减,影响航运。建筑高速大路和铁路的工程量和成本增加。由此,无序过度开采地下水给人类带来了灾难。制约了经济社会进展,影响了投资环境。三、地下水资源管理地
6、下水管理策略地下水管理策略包括以下几种方法: 完全或部分采用当地的地表水和地下水,也可以从其它流域调入地表水和地下水。 转变地下水抽水的速率或方式,将现在或潜在的不利影响减至最小。 通过管理机构,制定一些指导方针和政策,或实行税收方式来掌握或调整地下水抽水量。这些强制性措施可能会限制水的用途、限制抽水量、掌握不同时间和空间的关键含水层的水头或水力梯度。 通过地表水引入人工补给,无论是饮用水、回收水还是污水,在进入地下后,可以补给地下含水层,增加含水层的储量。可以通过以下方式:(1)增加自然 补给量增加入渗补给,如降水、河流和湖泊入渗,一般是通过地表水道诱发补给;(2)通过工程截留诱发补给在地表
7、水库中储水,水库的地质条件要满意地下入渗率较高,有益于含水层的补给;(3)直接通过水井注入通过重力排水或负压将水注入到水井中。 通过联合采用地表水和地下水资源的方式,充分采用水资源,并预防单一水资源采用引发的不利后果。 通过科学和技术手段,来提高用水效率,确保最有效的长期的经济和社会效益。 将废水和处理过的废水重新采用,不作为饮用水,而是作为庄稼、草坪和高尔夫球场的浇灌用水。 对地下水库或非饱和带短期(几个月或几年)水量增加和削减进行管理,来调整每年和多年气候因素造成的地表径流和蓄水量的不足或过度。在地表径流充分的阶段,可以通过人工补给的方式将过剩的地表水补充到含水层系统中。相反,在干旱期,可
8、以通过抽取地下水来补充地表供水的不足。耗竭的含水层可以作为潜在的地下水库来储存过剩的地表水。 通过咸水淡化采用咸水,来减缓淡水资源需求压力。这些方法并不相互排斥,在采纳某一方法时,不行避开地会涉及到另一方法。例如,很多方法都涉及到了将含水层作为储水水库、联合采用地表水和地下水以及人工补给等。随着水资源竞争的日益加剧,讨论人员对这些基本方法进行改进和相结合。这些方法对水资源开发具有极其重要的作用。也就是说,随着用水方式的转变,水文系统的“平安生产”或“可持续生产”也发生了转变。此外,供应数据、分析和猜测方法会面临挑战,这些新的方法可以用于人工补给、水重复采用和地下水与地表水联合采用领域。地下水资
9、源管理的科学方法地下水是水文循环中的重要组成部分,是人类重要的水源。到了 19世纪,一些定量分析地下水运移的方法得到了进展,可以供应一些资源管理的有益信息。在地下水开采管理工作中,需要了解地下水系统的状态和开采对地下水的影响。为了了解地下水系统的状态,需要对地质结构、边界条件、水头分布、水力传导性、储水性和化学性质有肯定的了解。通常需要通过区域调查讨论获得这些数据。全部的定量分析都取决于数据的牢靠性和依据这些数据建立的概念模型,这样可以更好地了解影响地下水运动的因素。在评价开采造成的影响时,很大程度上取决于依据物理原则建立的数学方程。每一个地下水系统都是独特的,流经系统的水源和水量与外部因素有
10、关,如降水率、河流和其它地表水体的位置以及蒸发蒸腾量。此外,每个地区的地质结构和含水层性质也都是独特的。对全部的地下水系统而言,一个共同的原则就是必需确保系统的输入、输出和储存水量保持平衡。人为活动,如浇灌和抽水会转变自然 水流方式,在计算可以采用的水资源时,必需考虑这些变化(Alley等,1999)。在过去的几十年,分析地下水和地表水系统中水流和溶质运移的计算机模拟模型在评价地下水开发和管理工作中起着极为重要的作用。人们尝试依据数学模拟,采纳地下水模型来表示真实的地下水系统特征。而建立模型的基础是需要很好地了解描述地下水流淌和运移的物理、化学和生物学规律,可以对特定系统进行精确描述,并可以定
11、量描述与该系统的因果联系。尽管在模型模拟的基础上对将来大事的猜测具有高度的不确定性,但是一般可以表示给定时间内最佳的决策信息。随着搜集到的资料越来越多,计算机模拟方法在不断完善,对地下水流淌和运移系统的了解也在不断地深化。通过对数据搜集和分析,也可以说明信息的缺乏和模拟方法的不足。之后依据上一次的分析结果再搜集资料,用改进的模拟方法对资料进行分析。通过不断搜集和分析数据的方法来改进管理决策方法是科学的核心,需要长期的猎取牢靠的数据和改进分析的方法。四、地下水资源的爱护及合理采用水作为一种资源,是人类和生物赖依生存、任何资源不行取代的自然资源。水资源有别于其它资源的优势是它的再生力量。假如人类连
12、续无度地索取净水,放任地排放污水,某种意义上讲它会由不行耗竭的再生资源向可耗竭型的不行再生资源转化。水资源的可再生力量是由水资源的可再生性打算的。水资源的再生力量包括水资源自然可再生力量与社会可再生力量。水资源可再生力量是水环境系统的一种客观属性,是客观存在的,在肯定功能结构的水环境系统中,其水资源可再生力量是肯定的。同时,水资源可再生力量又在很大程度上取决于使用功能和技术经济水平,可以由于人类活动加以掌握。人类在把握了水循环运动规律的基础上,依据人类的实际需求,对水环境进行掌握,有目的的改造,变水害为水利,变不利为有利,合理开发水资源,从而达到水资源可持续采用和进展的目的。(1)水资源可再生
13、力量是自然的,是客观存在的属性,同时它的这一属性又很简单被外力所转变。(2)水资源在再生过程中是不稳定的、不匀称的、不行预见的、不规律的,呈现了它的波动性。(3)由于水资源的时空分布不均,也打算了水资源再生力量的时空分布不均。水资源的采用并非是一次性的,它可进行处理后再采用。无论是开采水资源还是污水处理后的中水资源,得到都要付出相应的代价,这就打算了资源的商品性质,市场的需求和它的不行代替性产生和体现了它的商品价值。因此,我们应从以下方面来做:节省用水,建设节水型社会节水首先要从总体上提高全民的资源忧患意识,在全社会树立节省资源的观念,培育人人节省资源的社会风尚,营造全民节省资源的良好环境。开
14、源节流、充分采用中水资源城市的污水给城市的环境带来的污染,是每个城市都面临的问题,解决的方法是兴建污水处理厂,将污水处理后再采用或达标排放。由于污水处理费用较大,一些受眼前利益所至的企业或城市,一放了之,所以很多城市都污染严峻。依据我们国家的水资源现状,我们的水资源并不丰富,现在已经呈现出地区性的资源紧缺势态,加之水环境污染严峻,更加剧了这种势态的进展。假如连续放任下去,用不了多久水资源会对某些地区的经济进展进行功能性约束:无水可用;进行生态性约束:有水不能用,使城市失去生气。所以专家提示;我们国家必需实行资源约束条件下的城市可持续进展的战略。污水处理事业要跟上城市进展的步伐,随着城市的兴起而
15、兴建,随着城市的进展而扩大事业规模。城市内的工业污水要由企业自己处理,企业在不断提高污水处理水平的基础上,充分采用这一资源,提高水的重复采用率,提高中水资源采用率。随着我们国家经济水平的提高,各地区要加大污水处理力量,提高污水处理的技术水平,不断增加污水处理的科技含量,为城市可持续进展供应牢靠的其次资源。集雨工程雨水是自然 的珍贵的淡水资源,它是地下水资源补给的主要来源。由于建筑物和硬化的地面占据了很大的面积,使大量降雨所产生的径流不得不从城市的防洪系统或排污系统排泄掉,造成了资源的铺张。为了确保充分采用雨水资源,要兴建集雨工程,所谓的集雨工程,就是将降雨所产生的地表径流积蓄起来采用或补给地下水。一般的城市建设中,除建筑物、道路和部分绿地外,其它的地方全部都实行了硬化措施,使城市变得洁净美观,但相应产生的问题是:降雨产生的径流除少部分被绿地所用,大量的径流都流入了城市的下水道,造成了水资源的极大铺张,这是值得我们留意的,也是城市建设中需要重视的。防洪系统防洪系统是城市抵挡