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利用地下水库调蓄水资源

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孙蓉琳梁杏张人权

(中国地质大学·武汉)

本成果为地质调查项目《水文地质发展战略与水工环地质调查战略研究》成果之一,由中国地质大学(武汉)环境学院城市环境研究所承担完成。

一、利用地下水库调蓄水资源的意义

到2025年,世界上将有1/3的国家和地区会面临水资源短缺问题。然而,很多缺水地区,每年却有大量的雨洪径流泄入海洋。尤其是季风气候地区,降水往往只集中在短短的几个月里,大量的淡水没有得到有效利用,使得这些地区同时遭受干旱和洪涝

灾害。

我国是个典型的大陆季风气候国家,降水在年内高度集中,年际变化剧烈。大部分地区,6~9月的降水量占全年的60~80%,而这几个月的降水也只是集中在若干天内。在年际变化上,我国南方地区年最大降水量一般为年最小降水量的2~4倍,北方地区为3~8倍。因此,水资源中大约2/3的水是洪水径流量。另一方面,我国南方水资源丰富,耕地少;北方水资源缺乏,耕地多;近20多年来,我国北方干旱缺水与南方洪涝灾害同时出现,形成了北旱南涝的局面。降水时空分布不均,是造成我国水旱灾害频繁和水资源供需矛盾十分尖锐的主要原因。调蓄水资源是解决这些矛盾的重要途径之一。除了利用江河湖泊等天然地表水体外,世界各国愈来愈多地通过修建地表水库调蓄水资源。

近几十年来,我国修建了很多地表水库,这些水库在防洪抗旱方面发挥了重要作用,并带来了巨大的经济利益。与此同时,修建地表水库也出现了不少问题。例如:库区泥沙淤积降低了水库调蓄能力,甚至导致水库壅水淤积、洪灾加剧(如三门峡水库);干旱半干旱地区,水库蒸发损失造成水资源的巨大浪费;水库壅水及水库渗漏导致库区地下水位抬升,

引起次生沼泽化和盐渍化,触发滑坡崩塌,破坏洄游鱼类的生态环境;库区移民造成了沉重的社会经

济负担等。

基于以上原因,发达国家正在放弃修建地表水库调蓄水资源的传统做法,甚至考虑拆除一些已建水库,转而利用地下含水层——地下水库调蓄水资源。地下水库将水蓄存在地下岩土的空隙中,可以避免因修建地表水库引起的负效应,就蓄水能力来说造价也远远低于同等规模的地表水库。

修建地下水库,还可以多方面改善生态环境。例如,通过人工补给含水层抬升地下水位,可以消减因地下水超采形成的降落漏斗,缓解地面沉降,减少由于抽水引起不均匀沉降导致的地裂缝,阻止海水入侵,恢复湿地面积,缓解土地荒漠化、沙漠化等。总之,利用地下水库调蓄水资源,可以对含水层有计划的补给与回采,实现含水层的可持续利用,并有效改善生态环境。由于我国能源缺乏而水能丰富,降水分布不均,因此,利用地表水库发电、防洪与调蓄水资源,仍有必要;与此同时,有必要大力发

展地下水库。

二、利用地下水库调蓄水资源的发展概况

(一)地下水库在国内外的发展

作为一种有效的、环保的、经济的地下开发工程,地下水库在国外发展很快。对于地下水库,国外常用的提法是“含水层人工补给”或“含水层储存与回采(ASR--aquifer storage and recovery)”。美国正在实施“含水层储存回采ASR工程计划”,到2002年7月,正在运行的ASR系统共有56个,而建成的系统则有100个以上。仅佛罗里达州南部,在墨西哥海湾沿岸已经修建了26个ASR工程,约有330口ASR井;下一步,该州将会在内陆湖Okeechobee周围修建ASR工程。目前,ASR工程是美国CERP(Comprehensive Everglades Restoration Plan——综合湿地恢复计划)的重要组成部分。美国国家研究理事会水科学与技术委员会和美国地质调查局水资源研究分委会,还把“含水层储存与回

采ASR工程”作为“区域和全国尺度地下水系统调查”最优先资助领域之一。

瑞典、荷兰、德国、澳大利亚、日本、伊朗等国,都在实施地下水人工补给,以解决国内水资源短缺问题。瑞典、荷兰和德国的人工补给含水层工程,在总供水中所占的份额分别达到20%、15%和10%。20世纪50年代起,荷兰在沿海人口稠密的城市地区开展了大规模的地下水人工补给工程;到1990年,地下水人工补给量达到了1.8×108m3/a。我国也已经开始实施地下水库调蓄工程,如北京西郊、山东龙口、大连旅顺等地都已经修建了地下水库,积累了一些经验。处于永定河冲洪积扇中上部的北京西郊地下水库,是个多年调节型地下水库。该地下水库利用旧河道、平原水库、深井、废弃砂石坑进行回灌,取得了一定的效果,使得永定河河床地下水位上升2~3m。山东龙口黄水河地下水库,建成于1995年,是国内第一个设计功能较为完整的地下水库,通过修建拦河闸、地下坝及大量引渗设施,联合调蓄地表水与地下水;据估算,此工程每年可增加地下水1193.4×104~5967.0×104 m3(不同来源的资料,所提供的地下水增量很不一致,此值仅供参考),起到了阻断海水入侵的作用,同时也改善了库区的生态环境。

但是迄今为止,我国利用地下水库调蓄水资源的工作仅局限于个别地区,已经修建的地下水库报道较少,尚未形成示范工程。因此有必要充分理解其意义,总结国内外经验,有计划、分步骤、讲究实效

地加以系统推广。

(二)利用地下水库调蓄水资源的技术措施

地下水库蓄水的形式主要分为有坝地下水库和无坝地下水库两种。是否需要修筑地下坝,取决于当地的水文地质条件。一般来说,平原地区地势平坦,地下水水力梯度小,流速慢,或者是一个完整的地下含水层,可以不用修筑地下坝。在地下水流速快(如山前冲洪积扇带),或者有海水入侵威胁时,则往往需要修筑地下坝。例如,龙口黄水河地下水

库和大连旅车叵滤 猓 荚谌牒?诖π藿 艘坏

赖叵掳樱 剐詈樗 猓 蛊鸬搅俗璧埠K 肭值

淖饔谩?

相比于地表水库,地下水库“肚大口小,能容难

进”。因此,采取各种措施增强地下水库的进水能

力,是成功建立地下水库的关键。

目前,国内外采取的含水层人工补给方法主要有三

种:地表入渗系统,人工渗透带和灌注井。地表入

渗系统一般适用于对潜水含水层的人工补给,需要

一定的地面作为蓄水入渗池,通过渗透层补给含水

层(图1);当含水层上方缺乏良好渗透层时,对于

上覆弱透水层比较薄的承压含水层或地下水埋藏较

深的潜水含水层,需要开挖渗透沟渠或设置渗透砂

井,制造人工渗透带增加入渗(图2);当承压含

水层上覆弱透水层较厚时,可以采用管井进行灌注

(灌注井法),由于灌注井法补给的水没有经过土

壤渗透层的净化,要求灌注的水具有良好的水质,

以免造成含水层污染。通常这三种方法都是综合使

用的,以求达到对含水层的最有效补给;例如,图

3所示的地下水补给系统便是由地表入渗系统和灌

注井组成的。

值得注意的是,由于地表水中含有悬浮物质、营养

物质、有机碳等,不论采用哪一种措施进行地下水

人工补给,都会遇到渗透层堵塞的难题。因此,对

于补给水源的预处理就显得很重要。

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7#大中小发表于 2007-2-4

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可以用来进行人工补给的水源有雨水、洪水,以及经过处理的污水等。发达国家和处于干旱、半干旱地区的一些中东国家,利用城市污水进行地下水人工补给,已经取得了很大的成功。但是目前我国污水处理率比较低,1997年我国城市污水集中处理率仅为13.65%,与欧美各国80~90%

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?发短消息?加为好友的城市污水处理率相比,相去甚远,即使

到2005年,中国城市污水集中处理率可能只达到45%,利用城市污水补给含水层还受到一定限制。因此,本文着重讨论利

用地下水库调蓄洪水和城市雨水。

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8#大中小发表于 2007-2-4 22:13 只看该作者

三、利用地下水库调蓄洪水

我国北方干旱和半干旱地区,经常同年遭受洪灾和旱灾。例如,黄河下游近年来就是如此。黄河流域,每年60%~80%左右的降水集中在7~8月,而需水高峰期3~6月径流量仅占全年的10%~20%;汛期大量洪水入海,而非汛期极易断流。在这些地区修建地表水库,存在种种弊端(如三门峡水库导致上游的渭河河道壅水淤积,引起洪灾明显加剧),要在干旱半干旱地区和平原地区储存洪水以满足供水需求,利用地下水库要比地表水库优越。此外,北方许多城市坐落于山前冲洪积扇带,多以地下水作为供水水源,但因长期超采地下水,已经形成大量地下水区域降落漏斗,具备很大的地下调蓄空间,十分有利于

修建地下水库。

但是洪水来势凶猛,水量大,时间短,短时间不能渗进含水层,需要修建拦水工程或蓄水池储存洪水;同时,洪水混浊,有的水质不符合要求,如不经处理直接补给含水层,会造成渗透系统的堵塞,降低补给速率,并会污染含水层。因此,利用地下含水层调蓄洪水,需要修建配套的辅助工程,如拦水坝、泄洪道、引水渠、蓄水池、渗水井、水质预处理设施等。利用地下水库调蓄洪水,从补给地点上看,可以从河道上拦蓄洪水和河道外修建蓄水池两方面着手。

河道上拦蓄洪水时,需要在河道上修建梯级拦水闸、临时堤坝或渗漏水库,扩大河道的受水面积,以利于洪水以更长的时间、更高的水头

加为好友差,将更多的水补给地下含水层。但是,在河道上建坝增加了就地补给,易造成清理堵塞层的困难。因此,这种方法适用于季节性河流或

流量较小且水质较好的河流。

山东龙口黄水河地下水库,利用山谷河流河床第四系松散堆积物孔隙

含水层的空间,采取一定的工程措施,将自然排泄入海的洪水、河水

和王屋水库弃水引渗到地下。该地下水库在河道上修建了6座梯级翻

板拦河闸,最后一道拦河闸与长达5996m的地下坝连接,共同拦蓄河

水(洪水);此外,为增加入渗量还在河床上修建了集水渗沟448条,

渗水盆773个,人工渗井2218眼,机渗井300眼,构建成完善的地下

渗水系统。

在河道外修建蓄水池补给地下含水层,适用于常年性河流或洪水流量

比较大的河流;由于流量大,仅利用河道面积难以捕获较大水量,而

水质浑浊,不宜直接补给含水层,需要在河道外寻找有渗透能力的低

洼地设立蓄水池,或者专门修建蓄水池,扩大受水范围,增加地下水

库进水能力。在河道外设置蓄水池渗水,可以将削减洪峰与增加地下

水人工补给相结合,是化害为利,实现洪水资源化的重要途径。

美国加利福尼亚州洛杉矶市orange县,在上世纪70年代初,将Santa

Ana河道分成泄洪河道和水资源保护河道,并在水资源保护河道上修

建了系列梯级浅槽式渗水池,每个上游渗水池能够充满水,而多余的

水溢至下一个渗水池,此外,在河道上游另建有三个专门用来除泥沙

的配套水池。

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9#大中小发表于 2007-2-4 22:14 只看该作者

四、利用地下水库调蓄城市雨水

(一)调蓄城市雨水的必要性

1、城市暴雨导致内涝的问题

近年来,我国许多城市深受暴雨内涝之害。短时间的暴雨使得城市出现大面积淹水现象,不仅造成了巨大的经济损失,还严重干扰了城市正常秩序,给居民生活带来很多不便。例如,2001年8月某天,上海1小时集中降水75.6mm,为50年一遇的特大暴雨,使企业和市民财产遭受严重损失,保守估计此场暴雨造成的保险损失接近一亿元。2003年7月5日,南京遭遇罕见暴雨,从凌晨1时至上午11时整,南京市降水量为260mm,道路中断、车辆抛锚、小区淹水、市民出行困难,城市应急系统受到严峻的考验。由于城市建筑与路面等不透水地面的面积不断扩大,城市水文过程急剧变化,类似这样的城市内涝现象,

比比皆是,并呈逐年加剧的趋势。

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?发短消息?加为好友因此,不少大城市投入大量资金致力于改善城市排水系统,提高城市防洪防涝能力,但是效果并不见好。2004年夏,北京、武汉、上海、广州、杭州等众多大城市先后遭遇了(特)大暴雨袭击,暴雨过后均发生了严重的积水现象。武汉自从1998年7月遭受暴雨成为水城之后,每年都投入数亿元进行排水系统改善,效果仍不尽人意。当2004年7月19日武汉再遇15小时雨量超过150mm的暴雨时,城区仍多处严重积水,全市交通拥堵。2004年7月10日下午北京仅遭受10年一遇的大暴雨,2个小时平均降水量超过50mm,造成40多处严重积水,21处严重堵车,其中有8座立交桥交通发生瘫痪。为此,温家宝总理批示做好应对再次发生强降雨的措施,要求对城市建设进行反思。

2、城市暴雨导致内涝的原因

近年来,全国众多大城市常出现严重积水危害,究其原因主要有以下

几个方面:

(1)城市不透水面积不断加大。城市化进程使得城市面积不断加大,相应的城市不透水面积也在加大。大面积土地被城市建筑、水泥、沥青路面等覆盖,雨水入渗到地下的途径被人为阻断,只能依靠城市排水管道。这就使得原本可渗入地下的水资源,反而成为灾害的根源。(2)排水能力不够。这主要表现在三个方面:老城区排水管网老化,新城区排水系统尚未建好;城市排水系统的设计重现期较小,一般地区仅为1年(如武汉),重要地区也只有2~3年(如北京);大部分城区排水系统采用雨污合排设计。为防止河道污染,平常雨污合排管道里面的水,并不直接排入江河,而是进入污水处理厂。但在雨季,雨量一旦超过城市排水系统和污水处理厂的负荷,就会直接排入江河。如果河道闸来不及协调与应对(排水管道与河道分属不同的部门),就会造成积水;同时,直接排入江河的污水也会造成江河的严重污染,如2004年7月中旬淮河遭遇到十年来最大的污水团。

(3)对城市雨水资源性质认识不够。目前市政建设与规划部门未充分认识到城市雨水的资源性与可宝贵性,似乎理所当然的把城市(暴)雨水作为灾害,只是一味的想办法把雨水排走。据统计,全国600多个城市中,有400多个城市供水不足。其中,北方很多城市地表水不够用,人们大量抽取地下水,造成地下水超采,引起一系列环境地质问题;南方城市,当地表水被污染时,也有利用地下水的需求,长江下游和珠江三角洲地区,即是如此。某些南方城市,由于开采深层地下水导致地面沉降与地裂缝;在江苏由于开采深层水导致地裂缝,省人大常委会做出了禁止开采深层水的决定。由此可见,城市一方面要花大量的人力和物力将雨水排走,白白浪费大量淡水资源,另一方面

却又面临严重的水资源短缺问题。

由于我国城市排水系统的设计重现期较小,而如果把城市排水系统提高到10年到50年一遇,在经济上并不合算。因此,当城市雨水排水系统遇到重现期较大的暴雨时,就会大大超过其设计负荷,仍然会导致道路积水等问题,出现年年投资,年年积的问题。可见单从改善排水系统上面不能解决城市暴雨致灾问题。

目前,城市(暴)雨水成灾,大量淡水资源白白浪费,城市水资源短缺加剧,这与沿海发达地区天然和人为地面沉降、以及海平面上升结合,可能危及城市的可持续发展。防范与治理城市暴雨产生的渍涝问题,不仅仅是城市排水系统问题,已经成为城市发展规划中必须综合

考虑与治理的问题。

(二)利用地下水库调蓄城市雨水

城市暴雨导致内涝,成为愈来愈令人头疼的现代城市灾害问题,利用地下水库调蓄城市雨水,化害为利,是解决城市内涝的唯一的有效办法。重视城市雨水资源性质,把城市雨水储存于地下含水层并加以利用,既可减轻城市内涝灾害,又可以缓解城市水资源短缺的矛盾。

当前城市雨水利用在世界上得到了很快的发展,雨水既可以储存于地表经简单处理后直接使用,也可储存于地下在缺水时期使用。但是由于我国的降雨时间分布极不均,不同于降雨相当均匀的欧洲;因此,雨水集蓄系统需要足够大的容量储存,才能保障缺水时期使用,这种情况下,配合利用地下水库来储存收集城市雨水,是一个有效利用雨

水资源的好办法。

1、收集储存城市雨水的措施

目前国外收集储存雨水的措施很多,归纳起来主要有四个方面:(1)排水系统采用雨污分流制:鉴于雨污合排的种种弊端,采用雨污分流是值得大力推广的。但是,要修建两套完整的管网,费用非常昂贵,目前只能在经济发达城市或者在待建或重建排水系统的城市推广。采用雨污分流的排水系统,可以利用雨水下渗管道,沿线补给地下含水层,也可将雨水引到适当的地点集中入渗补给含水层或直接加以利

用。

(2)增加城市透水面积:以前大多数城市采用水泥或沥青路面,雨水不能渗进地下,加剧了城市内涝的风险。现在国内外很多城市采用各种改善措施增加城市透水面积,例如,采用多孔沥青或多孔混凝土路面,在人行道、广场或休闲区铺设草皮砖,增加城市绿化面积,立法规定建设区内的最低可渗面积率等,使得雨水可以快速入渗进入地下

含水层。

(3)重视小区雨水储存:国内很多城市小区的屋顶雨水收集系统已经比较完善了,但是却没有相应的处理和回收系统,收集的雨水仍与污水一起排走。例如上海浦东国际机场的航站楼建有17.6万m2完善的雨水收集系统,在暴雨时节每小时可收集雨水500m3,但是却任其自然流走。如果这些雨水能有效处理和加以利用,将比处理利用轻污染的生活污水更为经济、更为简便易行,而这只需要增加雨水储存入渗

设备就可以办到。

(4)广泛利用城市低洼地:我国降雨时间集中,为了避免道路积水和暴雨径流的增加,需要在短时间内将雨水暂时蓄存起来。这就需要利用城市低洼地,如地下停车场、运动场等将雨水暂时收集起来。为了能使这些低洼地尽可能多地贮留汛期雨水,在规划设计时应尽可能进行综合考虑,使这些场所在雨期与无雨期的功用发挥到最优。如日本在低洼地修建运动场,雨季用来蓄洪,有的则在运动场下面修建地下水库。此外,有条件的区域也可以利用低地的浅层含水层蓄存雨水。

2、城市储存雨水的利用

当前国外雨水利用范围涉及到生活用水、工业用水、农业用水和生态用水。如日本将收集的雨水用于消防、洗车、冲厕所、冷却用水,有的则经过处理后供居民饮用。善于经营的日本商人还向阿拉伯联合酋

长国出口雨水,赚取外汇。

对于蓄存于地下含水层的城市雨水,就地利用非常重要。如果对于渗进城市地下含水层的雨水不加利用,一方面不能为下一次的雨水收集提供空间,另一方面将会造成城市地下水位抬升过高,对城市建筑物的地基安全造成威胁。城市雨水的就地利用,包括居民清洁用水(冲洗厕所、洗车)、绿化用水、环卫用水和应急用水(消防用水)等。向用户收取水费,用于雨水收集蓄存系统的建设与维护,有利于形成

推动此项工作的良性循环机制。

此外,在我国北方大多数城市,由于地下水超采,导致地面沉降、海水入侵、区域地下水降落漏斗范围不断增大等环境问题。如果利用汛期收集的雨水进行合理的回灌,就可以补充地下水,减缓生态环境恶

化的趋势。

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10#大中小发表于 2007-2-4 22:15 只看该作者

五、与南水北调中线工程配套的地下水库调蓄外来引水

南水北调中线工程就其地理位置而言,具有优越条件,是解决京、津、豫及鄂北地区干旱缺水的较好方案。但是,有一个重要问题需要解决:受水区是半湿润地区,丰水年需水较少,枯水年需水较多,需要年际

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?发短消息?加为好友调蓄;而在一般年份引水区和受水区汛期基本同步,又需要年内调蓄。因此,有必要在引水线路上安排相当大的空间,对外来引水进行调蓄。在南水北调中线工程中,长达1200km的总干渠缺少调蓄工程。规划中虽然准备利用沿线两侧现有水库与洼地进行补偿性调节储存,但是可操作性差,而且地表水库储存容量有限,运行成本也比较高。另一方面,中线工程沿线,分布在冲洪积扇中上部和冲积平原的地下水,是工农业的主要开采水源,目前已经形成大面积降落漏斗,这就为修建

地下水库提供了良好的场所。

例如,在京津以南山前平原区2.46万km2范围内,地下调蓄能力为129亿m3。而在山前冲洪积扇顶部地带地下水库库容达26.4亿m3,其中滹沱河地下水库库容11.3亿m3,漕河地下水库容1.6亿m3,唐河、大沙河地下水库容5.2亿m3,沙河、名河地下水库容8.3亿m3,为地下水库调蓄水资源提供了广阔的有利空间。此外,这些地段均与太行山区中的大型水库,如黄壁庄、西大洋、王快、朱庄等水库相接,这些大型地表水库对中线调水起补偿调节作用。如果能够将地表水库与地下水库联合运用,将能够较好地解决调水区与引水区年际汛期同

步,以及南北同枯、同丰的矛盾。

再如,滹沱河二级阶地以上至石家庄市漏斗中心是良好的蓄水地段,而滹沱河断流河床与河漫滩地带对地下水有良好的补给条件。实施南水北调中线工程后,将客水引入滹沱河就能补充给地下水可储存空间,这时滹沱河将成为地下水的良好补给源,从而提高南水北调中线工程

客水的有效存储和有效利用率。

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11#大中小发表于 2007-2-4 22:16 只看该作者

六、利用地下水库调蓄水资源需要注意的问题

世界上越来越多的国家利用地下水库调蓄水资源取得了很大的成功,不仅缓解了经济发展和人口增长对水资源供需要求加大的压力,而且解决了很多由于气候多变和地下水过量开采所引起的问题,改善了生态环境,达到了对含水层的可持续管理和对水资源的可持续利用。

根据国际经验,尽管利用地下含水层进行人工补给技术已经比较成熟,但是仍然存在一些尚待解决的问题。对于尚未广泛推广的中国来说,需要在借鉴中加以完善;此外,受中国现行社会经济体制的制约,也决定着我们需要探索适合国情的利用地下水库调蓄水资源的路子。

(一)拟建区的可行性论证

对于拟建区周围各种可能影响补给工程的因素,都要进行详细精确的调查。调查内容包括:气候(降雨、湿度、蒸发等),水文地质工程

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?发短消息?加为好友地质条件,用于补给的水质、水量和时间选择,含水层合理深度和储存能力,当地经济发展和供水需求,现有供水和排水网络,农作物生长,生态植被情况,陆地面积的可用性及修建技术,操作和维持地下

水库运行的可行性等等。

精确详细的调查可以保证地下水库的设计正确可行。例如,确保含水层的渗透能力,避开弱透水层,如果无法避开,则要研究增强引水入

渗的措施。

这方面,伊朗东北部沙鲁德地区两个洪水补给工程,给我们提供了重要的教训。过去几年连续干旱造成整个地区的入流很少,有时还出现断流,从而导致伊朗Kalaclh Asad工程的利用率仅达到设计能力的62%,Binriomand工程则仅达到56%;这一失误可能与对干旱地区的气象预测不准有关,从而降低了对地表径流的准确预测。

(二)重视现场试验与监测研究

人工补给地下含水层的方法,从技术上来说已经比较成熟,但是仍然会碰到各种各样的难题,如渗透层的堵塞,含水层回采率的确定,补给和回采时间的安排,补给水与含水层本身的天然水之间的化学作用,

含水层水质的污染等等。

渗透层表面的堵塞及其产生的渗透速率的降低,是所有含水层人工补给系统都会遇到的问题。尤其是对于混浊的洪水,通过沉沙池等进行预处理,以降低泥沙悬浮物质、营养物、有机碳等,十分必要。即使悬浮物质、营养物和有机碳大部分已经去除,由于渗透表面微生物的增长,堵塞仍然可能发生。目前,国外对渗透层堵塞研究得较多,主要从改进清理设备和减少水中营养物两个方面着手解决堵塞问题。

不同地区、不同目的的人工补给地下水的回采率,有很大区别。如何最大限度的利用含水层的储存能力,又不致引起生态环境的负面变化,这一问题还需要深入研究。含水层补给和回采的时间取决于气象水文条件,如何保证储存的水可以满足当地水供应需求,又能在雨水和洪水来临之前腾出空间,这都需要对气象、水文进行实时监测和准确的

预测。

补给水进入含水层后会使含水层流动方式发生改变,补给水与含水层自身水之间也会发生化学反应,这些变化和反应对于含水层有无不良影响,以及如何防止含水层水质的污染,对于利用地下水库调蓄水资

源来说,都是非常重要的问题。

由于每个含水层,甚至同一个含水层不同的补给地点所碰到的问题都有自身的特殊性,对于将会出现的问题怎么预防和解决,必须要有预先的准备;这就需要在大的工程开工之前,先进行小规模的现场试验

研究。尤其是对于大尺度或者区域性的地下水人工补给系统来说,更需要事先进行小尺度的补给试验研究,获取较全面的数据,以确保建

成后的地下水库能够正常运行。

例如龙口黄水河地下水库修建前,龙口市西部八里沙河地下水库进行拦蓄调节地下水试验研究历时三年,进行了地下水库设计应用水文地质参数、高压喷射灌浆建坝技术、地下水库人工回灌试验、地下水库径流调节计算、水质监测等研究,这些现场试验及技术研究为黄水河地下水库施工取得了必要的科学依据。

(三)非技术层面问题的处理

利用地下水库调蓄洪水和雨水,之所以在国内没有得到广泛的推广和利用,真正的障碍恐怕并非技术问题,而与体制、运行机制等一系列

非技术层面的问题未能理顺有关。

首先是体制问题。以南水北调为例,水利部作为主持部门,需要与地质环境、土地资源管理的国土资源部进行协同,共同探讨联合运用地表水库与地下水库调蓄引水的方案与措施。如果是两股道上的车,各行其是,很难得出一个可操作的结果。同样,城市雨水的地下储存与利用,涉及城市建设部、有关城市决策层与规划、管理人员,以及城市地质工作部门,也需要协同。我们认为,国土资源部的领导层,应当向中央提出建议,并在中央授权下,主动与有关部门进行协调。机制问题同样也很重要。从地表水库引水,用户与投资者的关系十分清楚。但是,将水人工补给地下含水层,用户因地下水位抬高而得益(单井出水量增加、单位能耗降低),而引水工程的投资者很难界定自己的权益,无法据此收取水费;由此可知,如果不能定量地界定投资者的贡献,不能形成合理的投资回收与赢利的水市场运作机制,地下水库调蓄水资源就只能永远停留在示范阶段上。定出用户受益的定量计算方法,制订有偿使用的有关法规,是形成市场机制的必要前提。荷兰阿姆斯特丹的地下水人工补给,以及利用补给水供水,都是由同一家自来水公司经营的,因此,不但资金得以回收,而且还有赢利;50年来,荷兰阿姆斯特丹的地下水人工补给能够持续进行,原因正在于此。利用地下水库调蓄洪水和雨水,都需要公众的理解与支持。由于我国水价偏低,实施的是水价暗补办法,公众缺乏强烈的节水意识,使得节水未能形成社会的共识,先进的节水设备和分类用水得不到推广。因此,除了合理提高水价(必要时可以实行水价明补),还需要加强公众教育。例如,利用收集的雨水作为日常生活清洁用水,尤其是在南方水资源较丰富的城市,还没有形成一定的观念,需要对公众进行宣传教育,从思想上接受这种现代的用水观念。

此外,国家还需要制定相关的法律、法规来规范、引导和鼓励人们对于雨水的利用。例如,德国制定了一系列严格的法律、法规,要求所有的新建小区,都要有雨水利用设施,否则政府就征收高额雨水排放费;日本政府在1992年就颁布了“第二代城市地下水总体规划”,正式将雨水渗沟、渗塘及透水路面作为城市总体规划的组成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。

根据我们掌握的情况,国内的地下水库,存在重建轻管的问题,能够做到经常维护、保持良好运转的地下水库,并不多见。我们曾去山东龙口地下水库工程实地考察,发现并未坚持进行堵塞清理工作,由于泥沙淤积,许多渗井的位置已经无法确定,工程已经不可能达到设计

要求的效益。

地下水库的维护和运作管理非常重要,很大程度上决定着地下水库的成败;这种管理需要各个管理决策部门的协调支持。由于地下水库的水源涉及到地表水、地下水,规划与管理涉及到水利部门、农业部门、环保部门、城市规划部门、交通部门等,鉴于我国目前的条块分割管理体制,需要采取切实可行的措施,加以协调。

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12#大中小发表于 2007-2-4 22:16 只看该作者

七、工作建议

利用含水层调蓄洪水与雨水,对于扩大水资源有效利用以及改善生态环境有重要意义,为此,建议进行两项示范工程——利用地下水库调蓄南水北调中线工程引水,以及利用含水层调蓄城市雨水。

我们认为,地质部门以往开展的项目,存在某些缺陷:局限于本部门、本学科内部,而缺乏跨部门、跨学科的协同;局限于调查研究阶段,而未能延伸到生产领域。地调局目前正在实施的关于地下水库的项目,就存在这样的问题。这种做法,既不利于成果转化为生产力,也难以通过生产实际的检验来完善我们的理论与技术方法。

为此,我们建议,这两项示范工程都要力争实现跨部门的协同——这是成败的关键,如果不能改变条块分割的现状,如果不能建立跨部门协调的机构与机制,就难以成功。地质部门要参与从调查研究、规划设计,直到运行和监测的全过程。通过示范工程的实施,不仅要取得自然科学技术方面的成果(地下水库调蓄水资源的理论、增强人工补给的技术措施、恢复入渗设施补给能力的措施、相关的数值模拟、监测方法、有关技术规范、从技术角度的立法建议等),而且要取得社会人文科学的成果(体制、跨部门协作方式与利益协调机制、有关法规制订、行政与市场运作机制的结合方式、产业化可行性探讨等)。

?发短消息?加为好友为了推动地下水库调蓄水资源的工作,建议在充分准备的基础上,联合有关部门,召开地下水库调蓄水资源的研讨会,总结经验,分析问

题,寻求对策。

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13#大中小发表于 2007-2-4 22:19 只看该作者

地下水库拦蓄调节地下水

防止海水入侵技术研究

(一)领域:本项研究是集水资源开发与水环境保护两个研究领域有关研究于一体的综合性研究项目.(二)研究内容:由于项目是水资源开发与环境保护为一体的综合性研究项目,因此其研究内容全面,系统,广泛.主要研究内容是以地下建库为中心;集1)地下建库规划设计应用参数研究,2)高喷建坝设计技术参数研究,3)防海水入侵技术研究,4)地下库调节计算方法研究,5)地下库回补技术研究,6)地下坝质量无损检查技术研究六者于一体,并与建库经济效益分析相结合七个方面为主要内容的综合性研究面项目.二.项目研究的特点及推广应用情况:(一)特点:本项研究的特点有三:1.集攻关技术研究与水资源开发与环境保护研究于一体.2.单项研究与综合研究相结合.3.采且了新技术,新理论与新方法.此及本项研究的主要特点.(二)推广应用情况:地下水库与相同库容地表水库相比具有如下几大优点:1.投资省;2.见效快;3.不占地;4.无搬迁;5.蒸发渗漏损失小;6.可地表,地下水兼蓄;7.复蓄系数大;8.供水保证率高;9.可防海水内侵;10.抗老化;11.管理维修方便;12.无洪.涝,咸灾害.由于地下库有上述众多优点,因此在沿海经济发达,水资源紧缺,地下水严重超采,海水内侵地区得到了广泛的应推广.其阶段研究成果单项技术建坝成果1990年用于亚洲最大的龙口市黄水河地下水库的建库设计与建坝施工.回灌成果1991年用于烟台市水源地工程回灌设计施工.总成果1994年全面用于青岛市崂山石河地下水库的设计建设施工.除此以外成果还用于省内外10余座拟建地下水库的规划设计工程以及建库工程.目前全省全国已建成地下库三座具有巨大的经济,社会,环境效益,因此本项技术得到了

迅速的推广应用且前景广阔.

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14#大中小发表于 2007-2-4 22:22 只看该作者深圳市地下水环境修复与雨洪利用初探

刘江南深圳市水务工程质量监督站

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2005-5-1

?发短消息?加为好友摘要:通过对深圳市地下水环境修复的探讨,提出了一种雨洪利用

的初步设想。

关键词:地下水污染修复雨洪利用

一、引言

根据国土资源部1997-2000年《我国主要城市和地区地下水水情通报》:“深圳市地下水水质总体较差,均为较差和极差水,主要超标元素为氨、氮和亚硝酸盐,局部锰和铁超标。从发展趋势看,深圳市地下水污染逐年加重。”由于地下水具有埋藏性和系统结构的复杂性,污染问题不如大气和地表水污染等表现直观,不易受到普通市民关注,因而长期受到忽视,至使污染后果更加严重,对生态环境造成的破坏将长期制约经济发展,严重影响可持续发展进程,直接或间接的经济损失和城市生态灾难,突发或长期的疾病传播,也将是人类难以承受

的。

受地面水排污的入渗影响,就大区域来考察,深圳市地下水的污染主要是生活污水使水中的有机物浓度非常高,好氧微生物大量繁殖,水中的溶解氧被好氧微生物的呼吸过程所大量消耗,造成水体缺氧,从而使厌氧微生物活跃起来,由于厌氧微生物对有机物的厌氧发酵在地下水环境的低温中又不能被彻底氧化生成二氧化碳,产生许多具有恶臭的发酵中间物,如腐胺、尸胺和H2S、CH4、NH3等。硫还原细菌利用硫酸根离子形成硫化物,加剧了污染物的毒性。三价铁离子被还原为二价铁离子,二价铁离子及其他金属离子与二价硫形成金属硫化物,一般呈现黑色。在地下水环境中,氨的累积对微生物、植物和动物都是有害的[1]。加之天然状态下,地下水流动缓慢,更新周期特别长,

我们必须引起足够的重视。

二、地下水环境和地面水环境的关系

由于土壤和裂隙破碎岩层的透水性,地下水和地面水作为一个系统来考察的话,出流的地下水为地面水,入渗的地面水为地下水。它们是密不可分的。一般来说海拔相对高的地下水通过地下径流补充海拔低的地面水。深圳市区是北高南低,东高西低的地势,除深圳河东西流向外,大部分河流是北南流向。流域内的河流地面水污染得到治理后,可以扼制住大部分地下水污染负荷的增加,但是从汛期逐步转到秋冬旱季时,河流由于截污工程不会有很大的基流,这时没有得到治理的地下污水又缓慢渗出补充进河流基流中,如果河流基流大,地下污水补充会立即被河水稀释净化。由于深圳是非常缺水的城市,在秋冬旱季河流基流不可能很大,地下污水会迅速污染河流,特别是下游缓流河段,这会使我们市以截污为主的水环境治理工程难有成效。因此,

在河流截污工程完成流域,基本控制住大的污染源后,我们必须花更大的精力治理修复地下水污染,不使这个长期积累污染物的污染源污

染地面河流水环境。

三、地下水环境的自净能力

污染物渗入到地下含水层中时,一方面污染洁净的地下水环境,另一方面,地下水环境通过对污染物的分散与吸附、氧化与还原、沉淀与溶解、以及植物和微生物的降解作用,达到净化污染物的目的。污染和自净是一个过程的两个方面,如果污染物荷载未超过地下水环境的自净能力,则自净是这一过程的主要特征,例如利用土地进行水处理的系统就属于以自净为主要特征的净水系统。如果污染物荷载超过了地下水环境自净能力,则以污染为主要特征。随着污染源不断地渗入到地下水环境,往往形成污染的恶性循环。随着地下水环境的污染恶化,自净能力会逐步减小。与其他水环境比较,地下水环境的自净能力是最大的。与此同时,地下水环境遭到污染后,修复它的任务也是

非常艰巨的。

与治理地面水环境一样,治理地下水环境首先也是截污,减少污染物荷载,防止地下水环境进一步恶化,深圳现在正在进行的截污工程在解决河流污染荷载的同时,也解决了地下水环境的大部分污染源,但是地下水环境由于其埋藏性,许多隐蔽的污染源比较难搞清楚。治理地下水环境第二步就是改变地下水环境的厌氧状态,最大限度地增强它的自净能力。即通过人工干预措施使地下水逐步复氧,使其处于氧化环境,在碱性条件下,氧化还原的标准氢电极的电势Eh通常大于0.15V,最高0.6-0.7V;在酸性条件下,Eh≥0.4-0.5V。这种环境具有高度氧化能力,有利于微生物对有机质的氧化作用,能使有机物最终分解为水和CO2;也能使Fe3+、Mn4+和其他元素发生氧化反应,Fe2+、Mn2+则形成难溶性化合物,降低其迁移能力。另一个影响地下水环境自净能力的是地下水在含水层中的流动速度,流动速度对地下水中污染物质的降解速度的影响较复杂,流动速度快,单位流动介质中污染

物降解速率会有很大的增加。

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15#大中小发表于 2007-2-4 22:23 只看该作者

四、地下水环境修复的工程措施

深圳市属滨海地势,北高南低,市区地势较平坦,总体上,保护较好的地下水向海湾和深圳河及其北南向河流中排泄。土质大多是花岗岩强风化残积物或在河流的搬运下的冲积物,透水性较好。根据河流截污治理规划和绿化生态布置,沿已经截污的河流两岸设计井点在旱季

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抽取地下水,形成相应的降水漏斗,改变地下水向河流排泄的态势,并使地下水径流的速度加快,促使地下水环境的净化能力加强。由于包气含水带加深,使土壤中的空气与土粒、与水接触面积加大,增加溶解氧。抽出来的地下水根据污染程度不同作适当处理,如果只是氨氮、硝氮超标的话,是很好的氮肥,可直接作为旱季绿化生态用水,这些绿化生态用水在绿化生态层的降解吸收下[2],经土壤过滤干净的水有50-60%又回灌地下水[3],这样逐年地抽水——处理——回灌,会使地下水环境往良性循环发展,又解决了深圳市绿化生态的用水。不过抽取地下水形成漏斗也有一个控制“度”的问题,降水漏斗不能太深,太深会引起地面沉降和海水入侵[5],所以布置抽水井位时不要离海岸太近,不能在较浅基础的旧建筑群区。据田园的研究资料[4],地下水位降3~4米,不会引起地面沉降。如果抽水井点布置在绿化生态需水集中的公园、高尔夫球场和公路绿化带,并及时回灌地下,可以避免海水入侵和地面沉降。 根据《深圳市地下水资源调查与评价报告》:深圳市地下水远景储量

为10.34亿m3,其中可允许开采量为1.92亿m3,预测到2010年地下水可供水量为0.65亿m3/年。随着深圳市社会经济的迅猛发展,需水量不断上升,生态用水量无从考虑的情况下,修复地下水环境,有控制地利用地下水资源,空出地下水库库容,作为雨洪利用储贮系统,

以历年调节的方式削峰平枯,搞好深圳市的生态环境建设。

五、地下水库和雨洪的回灌

历年的地下水的抽取利用,加上深圳城市化发展,地面固化率较大,地下水的自然平衡是一个突出问题。我们必须把地下水资源作为地下水库来调度,用工程措施来回灌地下水,一方面,在沿海岸带,可用经三级处理的中水回灌地下形成“淡水墙”防止海水入侵。另一方面,利用雨洪弃水回灌地下补充地下水以达到采补平衡。地球上水的大循环中,雨水是非常重要的一环,对深圳市来说,由于没有大江大河过境,雨水是本地水资源重要来源。但由于本市汛期雨量约占全年的85%左右,多集中在几次大的暴雨过程,往往造成雨洪,影响市民的生产、生活,甚至造成地质灾害等。同时雨水汇成径流,又是城市面源污染的汇集动力。雨水利用有四个重要的系统组成[6]:收集系统,处理系统,贮存系统,供水系统。本文对深圳市已有的利用方式——地面水库不着重介绍。收集系统主要有绿地、屋面、路面等,由于路面存在较多的污染,需经复杂的处理才能回灌地下[7]。深圳市有山林绿地面积约1000km2,而水库、山塘的集雨面积约564km2,仍有约50%的山林绿地的雨水资源无法集蓄调控。为了尽可能多地利用这部分雨洪弃

水,在有雨水需求的山前平地与山林交接的山脚建环山截洪沟、引水沟,能就近引入水库的雨洪,与梅林水库域外引水工程一样增加集雨量。还有许多不能引入水库的雨洪,在透水比较好的土层或破碎岩层打深井回灌[9],这些回灌井可以布置在地势低洼的跌水消能池和沉砂池内,开挖这些回灌井时可用钢板拼装临时支护,挖到设计高程后,按滤层要求先粗后细一层一层回填碎石和粗中砂,并分层夯实到设计标准,这种无坑式的回灌井有如下优点:1、安全,不会塌方和掉下去;

2、可以过滤雨水中的泥沙;

3、渗透雨水量大;

4、由于被滤出的泥沙在表面,便于清淤。利用无埋式回灌井一方面可以蓄起优质的水源于地下水库,一方面又减轻防洪的压力。小区房顶的雨水也可以引至地下,并根据其回灌地下水库水量多少,无偿使用相当量的地下水用于绿化生态用水和景观用水。地下水库贮水与地面水库相比有如下优点:1、一般情况下不用修建大坝,只需通过抽水井点的抽水造成适当的降水漏斗即可;2、不需淹没广阔的地面,造成地面生态系统的破坏;3、没有阳光直接照射,直接蒸发量较少;4、由于无法进行光合作用,不存在地面水库藻类疯长的现象;

5、由于溶氧少,温度低,不利于微生物繁殖、生长。回灌贮存地下水的目的是为了使用地下水,因此地下水的供水系统也是地下水库调节库容贮存雨洪的重要一环。在修复地下水环境的初期,地下水只用在生态绿化用水上,随着回灌系统的建成和地下水环境的逐步修复,地下水还可供生活杂用、市政用水、景观用水、工业循环冷却用水等。在回灌地下水时,我们还必须注意两个问题,第一个问题是回灌水质问题,即不能把城市地面面源污染的雨水直接回灌地下,防止再次污染地下水。第二个问题,地下水库的最高水位不能离地面太浅,否则会造成过分蒸腾而使土地盐碱化,不利植物生长。据方生等[5]资料,最浅不能小于1.0~1.5米。

六、建议和结论

1、深圳市的地下水环境的修复必须与雨洪利用作为同一系统考虑,并注意地面水和地下水的相互补充,进行联合调度。即地面水环境的修复是地下水环境修复的前提,地下水环境的修复又为雨洪利

用准备了贮存水的地下水库。

2、建立深圳市地下水位和水质观测网。搞清楚地下水的污染程度,确定地下水的功能区划。并采用不同的技术措施利用和回灌地下水资源,加快地下水的循环更新,以尽快地修复地下水环境。

3、对地下水资源应进行有序、良性的开发式管理,既解决深

圳市的绿化、生态、景观用水,又从根本上搞好雨洪利用。

4、从自然规律看,地下水环境的修复往往需要漫长的过程,

不能指望在短期内取得明显的效果。只要技术路线正确,我们有信心

一定能治理好深圳市的地下水环境。

参考文献:

1、叶为民等,地下水污染试验研究进展.北京:水利学报,2005(2)

2、杨金忠等,污水灌溉系统中氮磷转化运移的试验研究.北京:水利

学报,2004(4)

3、马振民等,地下水资源可持续利用管理模型研究.北京:水利学报,

2004(9)

4、田园,地下水库建设的几个问题,地下水开发利用与管理(第一

辑).北京:水利电力出版社,1991

5、方生等,海河平原土壤水盐动态调控指标的探讨,地下水开发利用

与管理(第一辑).北京:水利电力出版社,1991

6、朱强等,论雨水集蓄利用的理论和实用意义.北京:水利学报,2004

(3)

7、顾斌杰等,雨水集蓄利用技术与实践.北京:水利电力出版社,2001

8、张在林等,人工回补地下水试验研究,地下水开发利用与管理(第一辑).北京:水利电力出版社,1991

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江河湖泊流浪

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在线时间 16# 大 中 小 发表于 2007-2-5 09:23 只看该作者 其实我们这里地下水库就是在暗河里筑个坝,这样就形成了水库,湘西这方的溶洞多,所以暗河也多,利用暗河里的水发电、灌溉等有了很多处,

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中国水资源现状

中国水资源现状作者姓名:胡竣彰 班号:核技术2班 专业:核工程与核技术

中国水资源现状 摘要:水是维系生命与健康的基本需求,地球虽然有70.8%的面积为水所覆盖,但是淡水资源却极其有限。在全部水资源中,97.47%是无法饮用的咸水。在余下的2.53%的淡水中,有87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,仅占地球总水量的0.26%,而且分布不均。因此,世界上有超过十亿的儿童、妇女及男人无法获取足量而且安全的水来维持他们的基本需求。在许多层面,水资源和健康具有密不可分的关系。我们所做的每项决策事实上都和水、以及水对健康所造成的影响有关,我国是贫水国家之一,保护我们的水资源是我们的责任。 1近十年水资源及其利用状况简析 水资源量 1997~2006年(简称近10年),全国年平均降水量为635.4mm,比常年值偏少1.1%,其中北方六区偏少3.4%,而南方四区则偏多0.3%;全国年平均地表水资源量为26722亿立方米,比常年值偏多0.1%,其中北方六区偏少5.4%,而南方四区则偏多1.2%;全国年平均地下水资源量为8302亿立方米,比1980~2000年多年平均值偏多2.9%。全国年平均水资源总量为27786亿立方米,比常年值仅偏多0.3%,其中北方六区偏少4.0%,而南方四区则偏多1.3%。按省级行政区统计,近10年平均水资源总量比常年值偏多程度较大的有上海(29.6%),偏多20%~10%的有江苏、新疆和湖南;比常年值偏少程度较大的有天津(49.4%)、北京(42.8%)、河北(36.6%),偏少30%~20%的有辽宁、山西、甘肃和陕西。水资源开发利用近10年,全国平均总供水量5560亿立方米,约占近10年平均水资源总量的20.0%。其中,地表水供水量平均占总供水量的80.7%,地下水供水量基本维持在1050亿立方米左右,平均

高考地理练习题及答案(31):水资源的合理利用

高考地理练习题及答案(31):水资源的合理利用 2014年3月22日~28日是第二十四届“中国水周”,其宣传的主题是“大力加强农田水利,保障国家粮食安全”。水资源问题再度引起全世界的关注。据此回答1~2题。 1.目前人类比较容易利用的淡水资源是() A.河流水、湖泊水、地下水 B.地下水、河流水、冰川水 C.雨水、河流水、湖泊水 D.河流水、淡水湖泊水、浅层地下水 2.衡量一个国家或一个地区水资源丰歉程度的指标是() A.多年的平均降水量 B.多年平均蒸发量 C.多年降水量与径流量之和 D.多年平均径流总量 答案:1.D 2.D 用普通水龙头,捧水方式洗脸,半分多钟,洗脸用水量为6千克左右,而用节水水龙头,同样方式、时间,平均用水量仅为1千克。据此回答3~4题。 3.材料中体现了水资源合理利用方式中的() A.开源 B.节流 C.净化 D.淡化

4.下列生活方式中同上面类似的是() A.用淘米的水来洗菜 B.用淡化后的海水来做饭 C.采用大的淋浴喷头 D.利用未经净化的工业废水来洗衣服 解析:本题组利用生活中的新型生活用具,考查水资源合理利用的途径和方式,节水水龙头将洗脸的用水量减少,起到了节水的目的,生活中也有类似的做法,如用淘米的水来洗菜,用节水马桶等。 答案:3.B 4.A 以色列的国土除地中海沿岸外,大部分是荒漠,水资源奇缺。但是,就是在这样的地方,枣椰林、葡萄园到处可见,生产的粮食、蔬菜、水果不仅能够自给,还能大量出口。对水资源的科学开发和利用是以色列实现这一奇迹的重要途径。结合下图完成5~6题。 5.解决该区域农业用水紧缺的可行措施有() ①引湖水灌溉②海水淡化 ③改进灌溉技术④建水库调节径流 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 6.甲地区农业发达,其成功之处在于() A.提高了水资源的数量和质量

遥感技术在地下水资源勘查中的应用

航空物探与遥感技术在地下水勘查中的应用 熊盛青唐文周刘浩军 (中国国土资源航空物探遥感中心,北京,100083) 摘要:综合航空物探方法是地下水勘查中行之有效的方法,具有快速、高效、成本低、便于大面积工作、 发现和区分目标能力较强等特点,近年在世界各地干旱区地下水勘查中得到广泛应用,取得了良好效 果。我国从20 世纪80 年代开始利用航空电磁测量和航空磁测在江苏连云港等地区进行圈定地下淡水、划 分咸淡水界限、寻找地下热水等工作,均取得较好的结果。2002 年我国引进了国际上先进的直升机航空电磁测量系统。航空物探将会在我国地下水勘查中发挥越来越重要的作用。 采用遥感技术,通过对遥感图像反映的地形、地貌、岩性、第四纪沉积物、地质构造、水系、地表覆 盖等水文地质要素的解译分析,可进行水文地质填图和地下水资源评价。随着多光谱、热红外、微波等遥 感新技术、新方法的发展和日益完善,遥感在地下水勘查中的应用技术将更加成熟,并发挥出越来越大的 作用。 关键词:地下水、勘查、航空物探、航空电磁测量、遥感技术、图像 1 航空物探勘查地下水的应用 1.1 地下水勘查中的航空物探方法简介 航空物探是把地球物理勘探技术与航空技术结合的一门新技术,是一种获取并研究岩石 圈,特别是与地壳有关的多种地球物理场信息的方法手段。利用安装在飞机上的物探设备测量天然地磁场、放射性和人工发射的电磁场,通过数据处理与分析,推断出地表及地下地质体、构造等分布特征。常见方法包括航空磁测、航空电磁测量和航空放射性测量。 航空磁测主要通过测量地磁场,推断地下地质构造,一般探测深度较大,可达数公里或 更大,用于了解控制水文地质环境的地质构造,间接寻找地下水和地下热水。而航空放射性测量利用水体对放射性能量的吸收呈现低值异常,据此可用于寻找浅层地下水。 航空电磁测量利用含水层和不含水层,以及不同含盐度水的电阻率(或电导率)的差别, 通过电磁测量,转换成电阻率(或电导率)的空间分布,从而确定不同含盐度的地下水的赋存,是地下水勘查的主要航空物探方法。 航空电磁测量按激发场形式的不同可分为频率域和时间域航空电磁测量两种,根据发射 和接收线圈的安装方式分为固定翼和直升机吊舱式两种。由于人工激发电磁场的方式不同,各种航空电磁法的探测深度相差较大。实际工作中可根据地质任务、测区水文地质和地形等条件选择不同的方法。固定翼频率域航空电磁测量方法,效率高,成本低,但要求工作地区地形起伏较小,探测深度较浅,一般为几十米;直升机吊舱式频率域航空电磁测量,探测深度较大,一般可达100m 左右,对工作地区地形要求较低,但工作效率稍低,相应成本增高;且要求工作地区地形起伏较小;直升机吊舱式时间域航空电磁测量探测深度200m 左右固定__________________________ 第一作者简介:熊盛青,男,1963 年8 月出生,博士,中国国土资源航空物探遥感中心副主任、总工 程师,教授级高级工程师,博士生导师。长期从事航空物探、遥感技术应用研究和技术管理工作。 翼时间域航空电磁测量探测深度最大,可达200-300m,甚至达600-700m,但工作成本与固 定翼时间域方法相比探测深度要小一些,但工作成本和对地形起伏要求都较低,是一种很有发展前景的方法,不过目前还正在研制之中,尚未用于生产测量。当前国外主要采用直升机吊舱式频率域电磁系统和固定翼时间域航空电磁系统;我国主要采用固定翼频率域航空电磁测量系统,2002 年新引进的直升机吊舱式频率域电磁系统,正在试验之中。 1.2 航空物探在地下水勘查中的主要应用 以往,航空物探主要用于地质找矿和填图、油气勘查等工作。近年来,由于航空物探工 作效率高,成本较低,便于大面积工作,尤其随着测量精度的提高,发现和区分目标能力增强,越来越得到水文勘查工作者的青睐。近几年,在世界各地干旱地区找寻地下水勘查中,航空物探方法技术得到广泛应用。在国外,如美国、澳大利亚、非洲和亚洲等一些国家,在找水工作中,尤其是在沙漠干旱地区的找水工作中,航空物探发挥了重要作用,取得了良好的效果。我国从20 世纪80 年代中期开始,利用航空电磁测量和航空磁测在江苏连云港、河

2010中国水资源公报

2010年中国水资源公报 2012-04-26 中华人民共和国水利部 2010年,我国西南五省区发生历史罕见的特大干旱,长江上游、鄱阳湖水系、松花江等流域发生特大洪水,甘肃舟曲发生特大滑坡泥石流灾害,海南、四川两省遭遇历史罕见的强降雨过程,全国有30个省(自治区、直辖市)遭遇不同程度的洪涝灾害。在党中央、国务院的高度重视和正确领导下,国家防汛抗旱总指挥部和水利部超前部署、科学防控,有关部门密切配合、通力协作,广大军民顽强拼搏、团结奋战,成功抗御了西南地区特大干旱,有效应对了严重的洪涝灾害,最大程度地保障了人民群众生命安全,减轻了灾害损失。 党中央、国务院高度重视水利工作,明确提出要下决心加快推进水利建设,进一步明确了新形势下水利的战略地位,以及水利改革发展的指导思想、基本原则、目标任务、工作重点和政策措施。广大水利干部职工迎难而上,顽强拼搏,为水利科学发展注入了新的活力。继续推进农村饮水安全建设,解决了大量农村人口的饮水安全问题,如期完成专项规划内的大中型和重点小型病险水库除险加固任务,加快实施大型灌区续建配套与节水改造,水利发展成果惠及亿万人民群众。着力推进最严格的水资源管理制度,节水型社

会建设试点工作取得成效,水资源调度工作得到进一步强化。《全国水资源综合规划》、《太湖流域水功能区划》获得国务院批复,修订后的《中华人民共和国水土保持法》公布,水利事业快速发展。 一、水资源量 降水量 2010年,全国平均年降水量695.4mm,折合降水总量为65849.6亿m3,比常年值(多年平均值,下同)偏多8.2%。从水资源分区看,松花江、辽河、海河、黄河、淮河、西北诸河6个水资源一级区(简称北方6区,下同)面平均降水量为365.8mm,比常年值偏多11.5%;长江(含太湖)、东南诸河、珠江、西南诸河4个水资源一级区(简称南方4区,下同)面平均降水量为1280.2mm,比常年值偏多6.7%。在31个省级行政区中,降水量比常年值偏多的有20个省(自治区、直辖市),其中新疆、辽宁和吉林等3省(自治区)偏多程度大于30%;降水量比常年值偏少的有11个省(自治区),其中天津、北京和重庆分别偏少18.2%、12.6%和10.6%。 地表水资源量 2010年全国地表水资源量29797.6亿m3,折合年径流深314.7mm,比常年值偏多11.6%。从水资源分区看,北方6区地表水资源量比常年值偏多16.1%;南方4区比常年值偏多10.7%。在31个省级行政区中,地表水资源量比常年值偏多的有19个省(自治区、直辖市),其中辽宁和吉林偏多程度大于80%,海南、浙江、江西、福建、河南、安徽和新疆偏多程度在30%~60%之间;比常年值偏少的有12个省(自治区、直辖市),其中北京、河北、天津、山西和内蒙古偏少程度在30%~60%之间。

水资源的合理利用

【教学内容】《3.3 水资源的合理利用》人教版新教材高一年级地理必修1第三单元第3节(需二个课时) 【教材分析】 本节教材以与人类生产、生活最为密切的水资源入手,介绍了水资源的概念及时空分布特点,要求学生能够深刻认识自然资源对人类活动的影响,并且进一步以历史发展的观点看待水资源数量和质量对人类活动的影响,以及科学技术的发展对水资源利用的深入和广泛性,树立可持续利用水资源的观念。教材穿插了大量的活动和插图来帮助学生树立正确的人地观。教材最后强调,要注意水资源的合理利用;人们采取多种措施,力图从开源和节流两方面促进水资源的可持续利用。 【学情分析】 本节内容涉及的是学生熟悉的水资源,学生能自主地去探究,并且在探究中逐渐感悟:水资源的宝贵 【教学理念】 地理离不开生活,生活也离不开地理。在调动学生自主学习、合作学习、探究学习的基础上,由教师引导逐步得出结论,充分调动学生学习的积极性,注重学生参与行为和学生情感态度价值观的培养. 【教学目标】 知识与技能目标 1.了解水资源的概念以及衡量水资源的具体指标。 2.学会运用图表资料说明全球和我国水资源时空分布不均的规律。 过程与方法目标 1.认识到随着生产力的不断发展,水资源的数量、质量对于人类发展的意义重大。 2.通过收集和阅读有关资料和图片,分析常见的人类利用水资源的状况,结合实例分析、讨论方法理解不同生产力水平下,水资源对人类生存和发展的影响,理解合理利用水资源的意义。 3.通过对某一国家水资源的评价,使学生初步掌握评价一种地理事物的简单方法。 情感态度与价值观目标 树立珍惜和保护水资源的意识,懂得基本的水资源可持续利用策略。 【教学重点】 1.水资源的分布 2.水资源与人类的联系 3.合理利用水资源 【教学难点】 合理利用水资源 【教具准备】 课本插图、课件及补充材料 【课时安排】 2课时 【教学过程】 第1课时 【创设情境导入新课】 情境1:进入21世纪,一句公益广告词“不要让倒影成为回忆,不要让人类的眼泪成为地

地下水库的概念和设计理论

2006年5月 水 利 学 报 SHUILI XUEBAO 第37卷 第5期 收稿日期:2005-07-12 基金项目:水利部科技创新项目(SCX2003-5) 作者简介:李旺林(1964-),山西榆社人,博士生,研究员,主要研究方向为岩土工程、水工结构和地下水库。E -mail:cs wlw@https://www.sodocs.net/doc/138520504.html, 文章编号:0559-9350(2006)05-0613-06地下水库的概念和设计理论 李旺林1,3,束龙仓2,殷宗泽1 (11河海大学土木工程学院,江苏南京 210098;21河海大学水资源环境学院,江苏南京 210098; 31山东省水利勘测设计院,山东济南 250013) 摘要:本文介绍了地下水库的基本概念,提出了地下水库的储水介质分类法。在完善地下储水空间和水源两个基本建库条件的基础上,补充了地下水库的可持续、环境和生态3个建库条件。文中以王河地下水库为例,提出和介绍了地下水库的动态设计法,并认为地下水库的基本设计理论包括6个方面:地下水库建库理论、地下水水文学理论、地下水库回灌和开采理论、地下水库建筑物设计理论、地下水库环境保护设计和环境影响评价、地下水库经济效益分析和评价。 关键词:地下水库;储水介质分类法;建库条件;动态设计法;设计理论 中图分类号:P64112文献标识码:A 人们在利用地下水的初期,曾过度开采地下水,并造成地下水位的大幅下降,产生大面积的地面沉陷,由此引发了一系列的问题。于是人们就开展了地下水人工补给的研究,并设想兴建地下水库。1972年日本在长崎县野母崎町桦岛建成了世界上第一座地下水库;1975年河北省南宫市也兴建了我国第一座地下水库,使地下水库由设想变为现实。近年来,我国北方地区为解决干旱和海水入侵问题,进行了北京西郊地下水库的回灌试验,兴建了山东王河等不少地下水库,使地下水库成为一类重要的蓄水水利工程。然而地下水库的理论落后于实践,尤其缺乏深入研究地下水库的设计理论。本文在总结地下水库建设成就的基础上,探讨了地下水库的概念,提出了地下水库的分类方法、建库条件和动态设计法,初步构造了地下水库的设计理论框架。 1 地下水库的基本概念 国际上地下水库(groundwater reservoir)是一个水文地质学术语,地下水库与地下含水层(aquifer)具有相似的意思。我国早期的水文地质学中,没有地下水库的概念,只有含水层、含水构造等专业术语,1993年的水文地质术语中,将地下水库定义为地层中能储存外来补给水源又便于开发利用的地下储水层。 我国学者提出的地下水库定义有:(1)林学钰[1] 提出地下水库是一个便于开发和利用地下水的储水 地区,具有多种功能,包括水的供给、储存、混合和输送;(2)赵天石[2]提出地下水库是利用地壳内的天然 储水空间,储存水资源的一种地下水开发工程;(3)杜汉学[3]2002年提出地下水库就是指存在于地下的天然大型储水空间,并认为为便于社会接受,将一些地区的厚大含水层或大型储水构造应进一步命名为/地下水库0。 可见目前仍未将地下水库和地下含水层、储水构造的概念严格地区别开来,赵天石[2]虽然将地下水库看作地下水开发工程,但其他大部分人将地下水库的概念限制在水文地质学的范畴内,且时常有人将地下水库和地下含水层混为一谈。地下水库不同于地下含水层,在于人为地干预了地下水流的天然调)613)

水资源高效开发利用重点专项

“水资源高效开发利用”重点专项 2018年度项目申报指南建议 (征求意见稿) 为贯彻落实《关于加快推进生态文明建设的意见》、《关于实行最严格水资源管理制度的意见》和《水污染防治行动计划》等相关部署,科技部、环境保护部、水利部、住房城乡建设部和海洋局共同制定了《国家水安全创新工程实施方案(2015-2020年)》,统筹部署水安全科技创新工作。根据国家水安全创新工程总体安排,科技部会同有关部门及有关省(自治区、直辖市)科技主管部门制定了国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项实施方案。本专项紧密围绕水资源安全供给的科技需求,重点开展综合节水、非常规水资源开发利用、水资源优化配置、重大水利工程建设与安全运行、江河治理与水沙调控、水资源精细化管理等方面科学技术研究,促进科技成果应用,培育和发展水安全产业,形成重点区域水资源安全供给系统性技术解决方案及配套技术装备,形成50亿立方米的水资源当量效益,远景支撑正常年份缺水率降至3%以下。 根据重点专项总体安排,基于“水资源高效开发利用”重点专项实施方案,本专项2018年度指南主要支持实施方案提出但在2016年和2017年指南未覆盖的任务,持续围绕

综合节水、非常规水资源开发利用、水资源优化配置、重大水利工程建设与安全运行、江河治理与水沙调控、水资源精细化管理等方面开展科研部署。 本专项以项目为单元组织申报,项目执行期3年。2018年拟支持不超过20个项目,国拨经费约3.2亿元。鼓励产学研用联合申报,项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用。对于企业牵头的应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。如指南未明确支持项目数,对于同一指南方向下采取不同技术路线的项目,可以择优同时支持1-2项。所有项目均应整体申报,须覆盖全部考核指标。每个项目下设任务(课题)数不超过6个,项目参与单位不超过10个。 本专项2018年项目申报指南如下: 1.综合节水理论与关键技术设备 1.1 公共建筑节水精细化控制技术及应用 研究内容:研究不同供用水模式下的公共建筑供水系统效能评价方法及基准指标体系;甄别公共建筑节水关键环节与用水动态变化特征,研究综合节水集成技术与系统供水设计技术方法;研发公共建筑节水精细化控制技术设备产品,并开展示范推广。 考核指标:建立公共建筑水系统节水效能评价方法及指标体系,形成公共建筑节水集成技术和节水系统设计方法,开发公共建筑节水精细化控制技术设备产品5台(套)以上,

水资源的合理利用 知识点总结

水资源的合理利用知识点总结 1.水资源及其分布 (1)水资源概况:人类比较容易利用的淡水资源主要是__河流水__、__淡水湖泊水__和__浅层地下水__。 (2)水资源的分布 A__亚洲__多年平均径流量最多,其次是E__南美洲__,而F__大洋洲__最少 (3)我国水资源的现状 ①总量丰富,人均不足。 ②时空分布不均:__南方__多,北方少,__东部__多,西部少;__夏秋__两季多,__冬春__两季少。 2.水资源与人类社会 (1)水资源的__数量__、__质量__影响地区经济发展。 (2)不同__生产力__条件下,人类对水资源的开发程度不同。 3.合理利用水资源 (1)水资源短缺的原因 ①人类对水资源的需求量__越来越大__。 ②人类活动排放的废弃物不断增多,导致__水体污染__,可用的水资源__减少__。 (2)水资源持续利用的措施

①开源措施????? 合理开发和提取__地下水__修筑水库,调节水资源的__时间分配不均__ 开渠引水,调节水资源的__空间分布不均__ 海水淡化、人工增雨。 ②节流措施???? ? 加强宣传教育,提高__节水意识__改进农业__灌溉技术__ 提高工业用水的__重复利用率__ 点拨:降水多的地区水资源并不一定充足 水资源是否充足主要看水资源总量与需求量之间的对比关系。有些降水多的地区受地形、地质构造等的影响,地表水存留时间短,因而水资源并不丰富;另外有些降水多的地区,人口稠密,水资源需求量大于水资源总量,因而也面临水资源短缺。 【重难点解析】 关于水资源问题的分析方法 1.水资源丰歉程度的分析 衡量水资源丰歉程度的指标是多年平均径流量,其大小受下列因素影响。 2.分析水资源紧张问题解决措施的思路 缺水问题的产生既有自然原因,也有人为原因,应针对原因采取相应的措施,现具体分析如下: 名师感悟:1.我国水资源的分布

3.3.1 水资源的合理利用(测试)-2016-2017学年高一地理上册(解析版)

人教版必修1 第3章 第3节水资源的合理利用同步测试第1课时 测试时间:40分钟分值:100分 一、单项选择题(11小题,每题4分,共44分) 水的社会循环是指在水的自然循环当中,人类不断利用其中的地下径流或地表径流满足生活与生产之需而产生的人为水循环。读下图,回答1~2题。 1.水的社会循环( ) A.包含了水的自然循环B.加速了水的自然循环 C.对陆地水体有更新作用D.会对水的自然循环造成影响 2.污水再生回用 ( ) A.是解决城市水资源短缺的有效途径 B.只适用于城市 C.虽无经济效益但有环境效益 D.属于节流措施 【答案】1.D 2.A 【解析】第1题,在水的社会循环中,废水排入地表径流,造成水污染,对水的自然循环会产生负面影响;根据“水的社会循环是指在水的自然循环当中,人类不断利用其中的地下径流或地表径流满足生活与生产之需而产生的人为水循环”可知,水的自然循环包含了水的社会循环;由图可知,当水资源进入供水厂后,水循环的速度会减慢;水的社会循环对陆地水体没有更新作用。第2题,水资源的循环利用是解决城市水资源短缺的有效途径。污水再生回用既可用于城市,也可用于乡村,既有经济效益,也有环境效益。 读“某地月平均气温和月平均降水量数据表”,完成3~4题。

3. A.空间分布不均B.季节分配不均 C.蒸发微弱D.气候干旱 4.为改善该地水资源短缺的现状,应当( ) A.禁止耗水产业的发展 B.改进耕作和灌溉方式 C.建造大型人工湖以改善小气候 D.大量开采地下水以弥补地表水的不足 【答案】3.B 4.B 【解析】第3题,由表中数据可知该地为温带大陆性气候,降水较少,且时间分布不均,主要集中在夏季。第4题,该地气候干旱,水资源短缺,因此为改善该地水资源短缺的现状应改进灌溉方式和耕作方式。 读“部分国家人均水资源拥有量及每万元GDP耗水量表”,回答5~7题。 5. A.我国人均水资源拥有量和水资源总量均低于法国 B.我国每万元GDP耗水量约是美国的10倍 C.我国人均水资源拥有量约占世界平均水平的1/3 D.澳大利亚人均水资源拥有量高是因为水资源特别丰富 6.我国每万元GDP耗水量高的主要原因是( ) A.工业发达,耗水量大B.技术水平低和节水意识淡薄 C.人口众多,生活用水量大D.水污染严重 7.建设节水型社会的主要措施是( ) A.加大水利建设投入B.控制城市规模 C.提高水资源利用率D.优先发展工业 【答案】5.B 6.B 7.C 【解析】第5题,我国人均水资源拥有量低于法国,但水资源总量远远高于法国,故A项错。我国每万元GDP耗水量大约是美国的9.82倍,接近10倍,故B项正确。我国人均水资源拥有量约占世界平均水

咨询师继续教育地下水资源勘察分试卷

一、单选题【本题型共10道题】 1.下列哪一选项对地下水资源勘察阶段的划分符合《地下水资源勘察规范》SL454-2010的规定。() A.可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察 B.普查阶段、初勘阶段、详勘阶段、开采阶段 C.规划阶段、可行性研究阶段、勘探阶段、开采阶段 D.调查阶段、勘察阶段、补充阶段、设计阶段 用户答案:[B] 得分:7.00 2.根据《地下水资源勘察规范》SL454—2010的规定,稳定流抽水试验的降深值应符合下列哪项规定?() A.最大降深宜为含水层厚度的1.0倍,其余两次降深宜分别为最大降深的1/3和1/2 B.最大降深宜为含水层厚度的0.5倍,其余两次降深宜分别为最大降深的1/4和1/3 C.最大降深可接近孔内设计动水位,其余两次降深宜分别为最大降深的1/3和2/3 D.最大降深可接近孔内设计动水位,其余两次降深宜分别为最大降深的1/3和1/2 用户答案:[C] 得分:7.00 3.某水源地上部为粘土层,下部含水层为中粗砂厚18.5m,进行稳定流抽水试验,试验孔孔径0.3m,过滤器长18.0m,影响半径140m,抽水试验成果为S1=1.0m、Q1=411m2/d;S2=1.5m、Q2=625m2/d;S3=2.8m、Q3=1152m2/d。下列哪一选项最接近该试段的渗漏系数K?()

A.K=5.45m/d B.K=7.9m/d C.K=21.73m/d D.K=24.17m/d 用户答案:[D] 得分:7.00 4.山前冲洪积扇地区为查明其分布结构,水文地质主勘探线布置应符合下列哪一选项的要求?() A.垂直冲洪积扇轴方向布置 B.沿冲洪积扇轴方向布置 C.垂直地下水流向布置 用户答案:[B] 得分:7.00 5.下列哪一选项对地下水资源概念的描述是正确的?() A.地下水资源是储存于地表以下岩土空隙中的水 B.地下水资源是指有使用价值的各种地下水量的总称 C.地下水资源是由补给资源和储存资源构成的水资源 D.地下水资源是具有可恢复性、转化性、调节性的水资源 用户答案:[B] 得分:7.00 6.在抽水试验过程中,保持出水量稳定而观测动水位(降深)变化,或保持动水位(降深)稳定而观测出水量变化,并有一定延续

中国水资源现状

中国水资源现状 我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我国的人均水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资 源最贫乏的国家之一。然而,中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年,全国淡水取用量达到5497亿立方米,大约占世界年取用量的13%是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。 中国从20世纪70年代以来就开始闹水荒,这不是危言耸听,而是客观存在的事实。80年代以来,中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国,情势越来越严重,对农业和国民经济已经带来了严重影响。 缺水:全面告急 ?北方资源性缺水! ?南方水质性缺水! ?中西部工程性缺水! “中国是一个中度缺水的国家”,水利部水资源司司长吴季松说,这是从水资源对社会经济发展的支撑能力上得出的判断。据统计,我国目前缺水总量估计为400亿立方米,每年受旱面积200万~260万平方千米,影响粮食产量150亿~200亿千克,影响工业产值2000多亿元,全国还有7000万人饮水困难。缺水对环境和人的身心健康都有着严重的影响。 从人口和水资源分布统计数据可以看出,中国水资源南北分配的差异非常明显。长江流域及其以南地区人口占了中国的54%,但是水 资源却占了81%。北方人口占46%,水资源只有19%。专家指出,由于自然环境以及高强度的人类 活动的影响,北方的水资源进一步减少,南方水资源进一步增加。这个趋势在最近20年尤其明显。这就更加重了我国北方水资源短缺和南北水资源的不平衡。最近几年,北方连年干旱。如果说北方资源性 1 / 16

地下水资源勘察试卷

地下水资源勘察试卷 【试卷总题量: 13,总分: 100.00分】 用户得分:83.0分,用时701秒,通过 字体: 大 中 小 | 打印 | 关闭 | 一、单选题 【本题型共10道题】 1.大型集中开采地段地下水动态观测线布设应符合下列哪项要求?( ) A .沿降落漏斗周边布设三条观测线 B .在降落漏斗范围内平行布设两条观测线 C .通过降漏斗中心布设相互垂直的两条观测线 用户答案:[A] 得分:0.00答案应为:[C] 2.利用稳定同位素2H —18 O 可判别下列哪一选项的水文地质问题?( ) A .地表水与地下水的补排关系 B .地下水年令 C .地下水流速 D .岩溶通道的分布与连通 用户答案:[A] 得分:7.00 3.下列哪一选项对根据抽水试验资料绘制的凹向Q 轴的Q —S 曲线的解译是合理的?( ) A .表明地下水具有承压性 B .表明地下水是没有承压性的潜水 C .表明地下水源不足,缺少充分的补给水源 D .表明抽水试验有误 用户答案:[D] 得分:7.00

4.下列选项中哪一选项的描述是错误的?() A.地层岩性是地下水赋存、运动的介质 B.地质构造对地下水的埋藏、分布、运移和富集有着控制性的影响 C.地表水与地下水的转化条件和关系,对评价地下水质量是十分必要的 D.地植物即水文地质指示植物 用户答案:[C] 得分:7.00 5.具有在非补给期可依靠储存量来弥补开采消耗量,在补给期又能使所消耗的储存量得到充分补偿动态特征的集中开采水源地,属下列那种开采动态类型?() A.稳定型 B.调节型 C.疏干型 D.非稳定型 用户答案:[B] 得分:7.00 6.根据《地下水资源勘察规范》SL454-2010关于地下水资 源量评价的基本要求,平原区地下水资源量评价应遵循哪项要求?() A.可只计算排泄量 B.可只计算补给量 C.应分别计算补给量和允许开采量 D.应分别计算补给量、排泄量和允许开采量 用户答案:[D] 得分:7.00 7.下列哪一选项对导水系数的解释是正确的?() A.表示含水层中水位传导速度的参数 B.表示含水层给水能力的参数

我国地下水资源及开发情况介绍

我国地下水资源及开发情况介绍 水资源与能源、人口、生态环境等已成为世界各国普遍关注的重大问题。在我国,水资源已成为城市建设规划、工农业生产布局及国土整治规划的制约条件之一。建国以来,国家有关部门一直重视我国地下水的数量和质量,以期为国民经济建设提供有利的数据保证。 一、我国地下水资源及开发情况 地下水资源在我国水资源中占有举足轻重的地位,由于其分布广、水质好、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高,正被越来越广泛地开发利用。尤其在中国北方、干旱半干旱地区的许多地区和城市,地下水成为重要的甚至唯一的水源。据计算我国可更新地下淡水资源总量为8700亿方,占我国水资源总量的31%,其中地下淡水开采资源为2900亿方。微咸水开采资源130′108m3/a(见表1)。平原区(含盆地)地下水储存量约23万亿立方米,10米含水层中的地下水储存量相当于840毫米,水层厚度,略大于全国平均降水量648毫米,这个比例与世界地下水储存量的平均值相近似。 目前,我国地下水开发利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三类为主,其中以孔隙水的分布最广,资源量最大,开发利用的最多,岩溶水在分布,数量开发均居其次,而裂隙水则最小。在以往调查的1243个水源地中,孔隙水类型的有846个占68%,岩溶水类型的有315处,占25%,而裂隙水类型的只有82处,仅占7%。 从目前的供水情况看,全国地下水的利用量占全国水资源利用总量的16%,其中地下水开发利用程度最高的是华北地区,其地下水供水量占全区总用水量的52%。预计在21世纪,我国淡水资源供水需矛盾突出的地区仍是华北、西北、辽中南地区及部分沿海城市。 受我国水资源及人口分布、经济发达程度、开采条件等诸多因素的影响,相对于区域我国城市特别是北方城市地下水资源的供需矛盾尤为突出。目前全国有近400个城市开采地下水作为城市供水水源,300多个城市存在不同程度缺水,每年水资源缺口大约为1000万方,据不完全统计其中以地下水水源地做为主要供水水源的城市超过60个,如:石家庄、太原、呼和浩特、沈阳、济南、海口、西安、西宁、银川、乌鲁木齐、拉萨等;以地下水与地表水联合供水的城市有:北京、天津、大连、哈尔滨、南京、杭州、南昌、青岛、郑州、武汉、广州、成都、贵阳、昆明、兰州、长春、上海等。

2020-2021学年地理人教必修1课后习题:第三章第三节水资源的合理利用

第三节水资源的合理利用 课后篇巩固提升 基础巩固 在可持续发展的原则下,人类使用的水资源受限于各种水体的储存量及循环更新时间,更新时间越快,可循环利用的水量就越多。下表为全球淡水量的部分数据(单位:1 000 km3)。读表,完成第1~2题。 水体冰川地下 水 湖泊 河流 水 储存量2423010 100 91 1.2 循环更新时间9 700 年 840年 17 年 16天 1.在人类合理开发利用的前提下,可以获得最多水资源的水体是() A.冰川 B.地下水 C.湖泊 D.河流水 2.下列水体中,对新疆人们的生产和生活影响最大的是() A.冰川 B.地下水 D.河流水 解析第1题,根据材料中“更新时间越快,可循环利用的水量就越多”可知,河流水的循环周期最短,获得的水资源最多。第2题, 新疆地区位于我国西北内陆,距海远,加上重重山脉阻挡,海洋水汽难以到达,降水少,气候干旱,河流水源主要靠高山冰川融水补给。 答案1.D 2.A 2018年3月22~28日是中国第三十一届“中国水周”,其宣传主题是“实施国家节水行动,建设节水型社会”。水资源问题再次引起关注。据此完成第3~4题。 3.我国水资源的时空分布特点是() ①西北多,东南少②东南多,西北少③春秋多,冬夏少④夏秋多,冬春少 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 4.下图为我国水资源、人口、耕地和经济总量区域比重图,水资源与人口、耕地、经济发展匹配较差的区域是() A.北方区和南方区 B.北方区和西南区 D.西北区和南方区 解析第3题,我国水资源分布东多西少、南多北少,夏秋多、冬春少。第4题,从图中可以看出,北方区水资源所占比重明显低于人口、耕地和GDP所占的比重,西南区水资源所占比重却明显

岩溶地区地下水资源勘察现状分析

岩溶地区地下水资源勘察现状分析摘要:随着经济的发展、人口的增加,造成了水资源的缺口越来越大。本文根据目前的情况阐述了岩溶地下水资源的分布状况,介绍了岩溶地下水勘测开发历史,分析了当前岩溶水勘察工作中存在的主要问题,提出了近期各地区岩溶水的勘察工作思路和工作重点。 关键词:岩溶地下水;资源勘察;现状;配置;地下水开发 abstract: with the development of economy, the increase of population, caused the water gap is more and more big. based on the current situation of the karst groundwater resources described the distribution situation, this paper introduces the history of the development of karst groundwater survey, analyzes the survey for the karst water is the main existing problems and put forward the recent regions of the karst water survey for the key ideas and working. keywords: karst groundwater; resource survey; the present situation; configuration; groundwater development 中图分类号:tv211.1+2文献标识码:a 文章编号: 一、岩溶地下水和深层地下水开发勘察现状 地下水资源勘察是为地下水资源的合理开发利用和保护提供依据而进行的地质勘察,其成果可作为水资源规划、管理、保护和合

中国水资源现状

中国水资源现状 我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我国的人均水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而,中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年,全国淡水取用量达到5497亿立方米,大约占世界年取用量的13%,是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约倍。 从人口和水资源分布统计数据可以看出,中国水资源南北分配的差异非常明显。长江流域及其以南地区人口占了中国的54%,但是水资源却占了81%。北方人口占46%,水资源只有19%。专家指出,由于自然环境以及高强度的人类活动的影响,北方的水资源进一步减少,南方水资源进一步增加。这个趋势在最近20年尤其明显。这就更加重了我国北方水资源短缺和南北水资源的不平衡。 最近几年,北方连年干旱。如果说北方资源性缺水日益严重令人忧心,南方的状况也并不乐观。专家指出,南方地区由于不注意污水的处理,把未经处理的污水大量排到天然河道,污染了水体,影响了水资源的有效性,造成有水不能用,形成了水质性缺水的严重状况。受大陆季风气候的影响,中国水资源在季节上分布极不均匀,总是连枯连涝。时间上不均匀的水资源的变化需要由水库来调节。建国以来,我国兴建了大量水库,但由于水源工程建设投资额大,投资回报率不高,难以吸引更多建设资金。这种由工程滞后原因造成的工程型缺水在中部和西部地区尤其明显。 据统计,我国每年的工业废水和城镇生活污水排放总量已达到631亿吨,这相当于我们每人每年排放40多吨的废污水,而其中大部分未经处理就直接排入了江河湖海。以长江流域为例,在废污水排放中,工业废水和生活污水分别占75%和25%左右,在流域涉及的18个省、市和自治区中,四川、湖北、湖南、江苏、上海和江西6省市的废污水排放量占流域总量的%,是废污水的主要产生地。主要污染物为悬浮物、有机物、石油类、挥发酚、氰化物、硫化物、汞、镉、铬、铅、砷等。在21个干流城市中,上海市排放的废污水量约占21个城市排放总量的%,武汉市占%,南京市占%,重庆市占%;四大城市合计占%,是长江最主要的污染源。由于污染严重,长江岸边形成许多污染带,在干流21个城市中,重庆、岳阳、武汉、南京、镇江、上海6市累计形成了近600千米的污染带,长度占长江干流污染带总长的73%。 世界水资源现状 世界上水的总储量约有14亿立方公里,平铺在地球表面上约有3000米高。地球表面70%被水覆盖,因此有人把地球说成是蓝色星球,又叫水球。地球上的水%的水都分布在大洋和浅海中,这些咸水是人类无法直接利用的(要利用就要海水淡化,成本高)。陆地上两极冰盖和高山冰川中的储水占总水量的%,目前也无法直接利用。余下的%才是人类可直接利用的。从数字上可看出,水是丰富的,但可利用的淡水资源是极其有限的。若把一桶水比为地球上的水,可用的淡水只有几滴。

地下水资源的保护与开发利用

地下水资源的保护与开发利用 水是关系到人类生存和社会发展的基本物质条件,是一种有限的、无可替代的宝贵资源,也是实现经济社会可持续发展的重要保证。 随着经济社会的快速发展和城市进程的不断加快,人们生活水平的提高,对地下水资源的要求也越来越高,不仅是数量上的增加,对水质也有更高的要求。但是,工业化进程的加快和经济的迅猛发展,自然资源的不合理开发利用问题越来越突出,造成了环境的污染,破坏了生态平衡,并且已经开始给人类造成了一些意想不到的灾难。水环境的污染也在日趋加重,使本来就十分短缺的世界淡水资源更加紧张,加上水的利用不合理与用水的浪费,使世界正面临着水的危机并威胁着人类的生存和发展。地下水勘查研究程度已经满足不了社会经济发展的需要,因此,合理开发利用和保护水资源,节约用水,是21世纪人类面临的重要课题之一。加强对水资源保护,防止环境污染和改善环境质量长期有效和利用水资源是一项 重要的工作。对地下水环境精心管理和保护,加强监控、科学预测其发展趋势和及时评价其质量,是合理开发利用水资源的重要管理内容,也是当前地下水管理的迫切任务。 地下水资源的开发利用,必须始终贯彻“节约资源、保护环境”的基本国策,坚持“在保护中开发,在开发中保护”的

总原则,“开源和节流并举、节约优先、治污为本,高效利用”的总方针。坚持地表水与地下水联合调度,上游与下游统筹兼顾,浅层水与深层水综合开发,淡水和微咸水综合利用的原则,实行科学规划、合理布局、有效利用。加大地下水资源勘查力度,充分开发利用地下水资源潜力,合理开发和有效利用地下水资源。高度重视地下水资源保护工作,减少浪费、防治污染、加强管理,以地下水资源的合理开发利用支持我国社会经济的可持续发展。 1.正确认识地下水资源的自身规律和在社会经济中的地位与作用。(1)地下水在国民经济建设中具有不可替代的作用。地下水供水量占40%以上的有京、冀、晋、豫、辽、鲁、陕、黑、内蒙古9个省(市、区);在全国668个城市中,依靠地下水供水的有400个城市。(2)正确认识地下水资源的分布和变化规律。一是认识到地表水和地下水是统一的整体。二是要转变地下水是取之不尽、用之不竭的观念。三是地下水既是一种宝贵的自然资源,又是十分重要的环境要素,从单纯开发利用地下水,转变到建立人口―水资源―生态环境相互协 调的良性循环模式。 2.依法加强地下水管理。实现水资源的高效利用,很重要的一点是加强水资源的统一管理。水行政主管部门要能够有效地调配地表水、地下水,流域上下游、左右岸以及社会各部门的用水。要确保流域内各行业的用水,合理配置水资源,同

水资源的合理利用教案

§3.3 水资源的合理利用教学设计 一、课标以及课标分析 1、课标要求:以某种自然资源为例,说明在不同生产力条件下,自然资源数量、质量对人类生存与发展的意义。 2、课标分解:①什么是水资源?衡量水资源丰歉程度的标准是什么?②世界和我国的水资源的时空分布?③水资源的数量和质量各怎样影响人类社会的经济活动?④水资源数量、质量如何对人类的生产活动产生影响⑤如何从开源、节流两个方面来合理开发利用水资源。 二、教学目标 1、知识与技能 ①、了解水资源的概念和衡量水资源的具体指标; ②、运用图表说明我国和世界水资源时空分布特征; ③、说明水资源的数量和质量对人类生存和发展的意义; ④、了解水资源面临的问题和实现水资源可持续发展的措施。 2、过程与方法

①、通过阅读有关资料和图片,培养学生的读图分析能力。 ②、通过案例分析和活动设计,培养学生思维方式,挖掘学生潜力,激发学生的求知精神。 ③、通过开展小组合作作业,倡导合作探究和个性发展,培养学生实践能力和创新能力; 3、情感态度与价值观 ①、树立资源利用的可持续发展观点; ②、增强学生水资源的忧患意识,树立科学的资源观,养成节约用水的良好习惯; 三、教学重点、难点 重点:认识水资源的数量和质量对人类生存与发展的意义,及如何合理利用水资源。 难点:说明在不同生产力条件下,水资源的数量、质量对人类生存与发展的意义。 四、教学方法 学生自主学习、案例分析法、合作探究教学法五、课时安排 1课时 六、教学手段 多媒体 七、教学过程

(一)课前准备: 1、按学习小组分6人一组,共10组。 2、预习教材内容,按课本的活动和案例要 求,由小组集体讨论的方式,试得出答案。 3、搜集陈埭水资源状况(水资源问题、如 何解决等)。 (二)新课导入: 用一张图片引入本节课的内容 (没有水就不能“活”) (三)教学过程 第一部分水资源及其分布 水资源是我们赖以生存和发 展的资源,地球上有生命存在的重要的原因之一是我们居住的星球有液态水的存在。水是人类社会赖以生存和发展的不可替代的自然资源。那么什么是水资源呢?请同学阅读书本上的第一部分内容,然后谈谈你对水资源的理解。 学生回答:广义上的水资源是指水圈内的水量总体;狭义的水资源是指陆地上的淡水资源。 问:这些淡水资源是不是全部能为人类所利用呢? 答:目前人类较容易利用的淡水资源:河流水、淡水湖泊水、浅层地下水

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