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绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇地下水概念，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
地下水可开采量是地下水资源评价工作的重要内容之一，其量的计算准确性直接影响到水资源的开发利用和规划。由于影响因素较多，计算时往往容易出差错，特别是在处理需水要求、供水能力、保证率及不同水平年等众多关系时极易产生偏差，造成计算结果的不准确，所以，有必要从地下水可开采量的概念出发作进一步讨论。
现行的地下水可开采量的概念是：指不同水平年、不同保证率，考虑需水要求，供水工程设施可提供的水量。可见，其量与供水能力和需水量有关，但又不是简单的等于上述两者。具体可解释为：“不同水平年”指的是水资源开发利用程度，表现在各类供水工程设施的多少及工程现状管理水平诸方面；“不同保证率”指的是供水工程设施对用户供水的程度，在考虑限制开采水位的情况下，同一供水工程在不同的供水年份，同一灌溉面积在不同的丰、枯年景的需水量是不同的；“考虑需水要求”是指计算可开采量时应把供水和需水结合考虑，储水和弃水不能计入可开采量中。这一点在评价时有时很易出错，应特别引起重视；“供水工程设施提供的”是指开采情况下，作物本身吸收的地下毛管水和土壤水不应计入可开采量。
所以说计算地下水可开采量是很复杂的，不能简单处理之，应视评价区域的具体情况而定。为此，大量的水文、经济、水利工程设施以及用水部门的需水参数等基础资料的收集、分析、整理等工作就显得非常重要。
2．关于地下水调节计算时段划分的问题
地下水调节计算是进行地下水资源评价的常用方法之一。包括年调节和多年调节两种方法，不论哪种方法都需要划分计算时段，选择适宜各时段的水文地质参数进行计算。不同的时段划分对计算结果将会产生不同的影响。在调节计算时一般时段可划分为旬、月、年等。
对以年时段为基础的调节计算一般具有以下特点：1）水文及基础资料要求不高，一般只要求年统计值，资料容易获取。2）计算程序简单，速度快。3）调节计算参数值灵敏度高，参数需要反复试验、计算、验证才能确定。4）不能够解决水资源年内分配的不均匀性与用水部门时段内需水量之间的矛盾，故计算结果较粗糙。而以旬为时段的调节计算却具有另外一些特点：1）水文及基础资料要求较高，量大不易获取。2）计算过程和程序较复杂，速度慢。3）计算参数不易确定，波动性大，有时需要计算机反复调试，工作量较大。4）能够解决水资源年内各时段分配不均与时段需水量之间的矛盾，好的模型计算结果精度较高。
从以上对比可以看出，两种方法各有特点，结果反应总水资源量多年均值相差并不太大，旬时段计算结果较年时段略有增加，但枯水年份水资源量却明显减少。两种方法计算时各有侧重点，年时段调节需有可靠的水文地质参数，如：降雨入渗补给系数α取值非常重要，要求有大量长期的野外实测资料进行检验，此为关键；而旬时段调节计算则要求有非常精确的从地下水运动的物理概念出发建立较适宜评价区域的地表、地下水耦合模型，这种方法理论基础扎实是水资源评价的发展方向，但要求有长期的水文系列资料和试验研究成果为优选参数提供基础。根据不同的方法，把握住不同的解决问题的关键，才能把评价工作做好。
3．关于地下水计算参数的选取问题
降雨入渗补给系数α和土层给水度μ是地下水计算的两个重要参数，选用正确与否直接影响到评价结果，因而该项工作尤为重要。
降雨入渗补给系数α如前所述，短时段规律性很差，从理论上说此降雨入渗补给系数α的值在0.0～1.0之间，影响因素较多，仅汛期、非汛期和年均值有较好的规律性。所以，计算时应特别注意α值的选取一定要有时段的概念，短时段调节计算时不宜使用降雨入渗补给系数α值来计算。
给水度μ值近些年来出现了较多的研究成果，如：常值给水度、变值给水度、注水给水度和入渗给水度。
常值给水度与变值给水度概念已提出多年，并且日趋成熟。通过对给水度的试验研究，有了一定的新的认识，认为在降雨入渗时μ的取值与地下水被开采时μ的取值不尽相同。河海大学与南京水文所在进行入渗过程试验时也发现地下水位高度以下为虚饱和现象，有关文献资料解释为是由于土体中包含有气体致使土体处于非饱和状态，因而，由此计算的土层给水度偏大。这些成果把给水度的研究推向了一个新的更高层次。但这些μ值在地下水资源评价工作中如何应用却有待于深入的研究和探索，理论上说，在入渗与开采两过程中取用不同的μ值很显然造成计算过程中水量的不平衡，故显然不合理。所以这种μ值应该谨慎使用。
新：最近媒体对华北大漏斗的问题表现出了集中关注，给人的感觉是华北水漏斗问题这几年才出现，过去华北平原是否也存在水漏斗的问题?
费：这个情况过去就有，比方说石家庄漏斗，在20世纪60年代初期，大概是1964～1965年就形成了。本身地下水开采就会形成漏斗。如果说长期开采，就会形成一个稳定的漏斗。
新：那如今华北地区的地下水沉降漏斗的情况大概是怎样的呢?
费：现在华北平原的地下水系统分为浅层地下水和深层地下水。开采浅层地下水，一般形成区域性的漏斗，比如说在北京通州漏斗、石家庄漏斗、保定漏斗。深层地下水的漏斗范围相对来说更广阔一些。主要分布在华北平原中部和东部地区，包括天津漏斗、沧州漏斗、廊坊漏斗，这些地方的地下水开采量都比较大。总体来说，这两种不同的水漏斗范围已经超过了华北平原总面积的50％。
新：公众是否应该担忧水漏斗问题?
费：如果说开采地下水以及使用水的方式比较合理，再减少一定的用水量，也不用过分担忧这个问题。如果说用水不合理，继续这样超采的话，确实是会对环境造成影响。
新：地下水问题还是有办法恢复的?
费：得看具体指的哪一方面的恢复。深层地下水的开采造成的水资源量的减少，这种破坏是不可恢复的。
新：如果地下水进入到了恶性开采和使用的状态，最坏的情况会怎样?
费：对环境最坏的情况，就是地面沉降发生得很严重。有些照片上，天津的一些楼房，一层的窗户已经和地面平齐，楼房整个沉到地下去了，这就是地下水沉降漏斗造成的。同时，地缝也可能出现，地面上开裂的长度达到几十米，甚至上百米。海水开始倒灌，破坏内陆的土壤。
新：那为什么说深层地下水不可恢复呢?水漏斗造成的沉降可以恢复么?
费：深层地下水是承压性质的，就是说它埋在地下，被上面一个很“硬”的东西压着――有一个“水头”的承压的概念。一旦它储存压力的条件被释放，这种情况就不可恢复。但深层地下水的“水位”是可以恢复的，如果这两年减少开采，“水位”会慢慢地恢复。刚提到的深层地下水“水位”，我们叫“水头”，这是一个虚拟的概念。在20世纪60年代的时候，地下还有很多泉水冒出来，这就是承压水的压力高于地表的压力，现在这都没有了。如果再去减少开采，水头还是会慢慢恢复。
比方说我们开采地下200米的水，深层地下水的水头应该在200米之下，现在减少开采，水头一恢复，就可能上升到100米了。地下水承压的水头一旦恢复了，地面沉降就能得到恢复。这就是为什么上海这些大城市在20世纪70年代开始做地下水的回灌工作，也是为了恢复地下水的水头，解决地面沉降问题。这是从环境的角度来讲的，如果从水资源的角度来讲，地下水是用一点少一点的。
新：国外一些地质科学家认为水漏斗的形成也受抽水强度和机井密度的影响。
费：这确实是地下水沉降水漏斗形成的诸多原因之一。为什么我们华北的水漏斗集中在城市区域，也是因为工业的集中开采。这里我要提到一个水文年的概念，一般来讲，一个水文年通常是从每年的6月份到来年的5月份。它循环完了之后产生了漏斗，如果得到来年降雨的回补，漏斗就会恢复，如果为了工业生产长期地、大量地、高密度地开采，问题就比较大。
地下水功能区划是地下水利用与保护规划中的重点也是亮点。
根据《全国地下水利用与保护规划》：地下水功能区划是地下水利用与保护工作的基础平台。按照《关于开展地下水功能区划的通知》（水资源[2005]386号）文件的要求，全国开展了浅层地下水功能区划工作，明确了浅层地下水的功能定位。对于深层承压水，按照储备为主的原则，不再划分功能区。
以地下水主导功能为基础，划分全国地下水功能区；根据地下水功能区的主导功能，兼顾其他功能要求，确定各功能区维系供水安全的水位、开采总量控制指标和水质保护目标。本次规划在第二次水资源评价的基础上，进行了浅层地下水功能区的划分，按两级划分为三大区类。地下水功能区按两级划分。
一级功能区：地下水一级功能区划分为开发区、保护区、保留区共3类，主要协调经济社会发展用水和生态与环境保护的关系，体现国家对地下水资源合理开发利用和保护的总体部署。
二级功能区：在地下水一级功能区的框架内，根据地下水的主导功能，划分为8类地下水二级功能区。其中，开发区划分为集中式供水水源区和分散式开发利用区共两类地下水二级功能区，保护区划分为生态脆弱区、地质灾害易发区和地下水水源涵养区共3类地下水二级功能区，保留区划分为不宜开采区、储备区和应急水源区共3类地下水二级功能区。地下水二级功能区主要协调地区之间、用水部门之间和不同地下水功能之间的关系。
我国浅层地下水功能区划呈山丘区以保护区为主、平原区以开发区为主的显著特点。地下水二级功能区界线不能跨水资源二级区，基本规划单元面积太小时，根据情况可进行适当归并。
在地下水功能区划工作的基础上，水利部于2007年下发了《关于做好全国地下水利用与保护规划编制工作的通知》（办规计函[2007]409号），要求编制地下水利用与保护规划。
1.2地下水功能区与地表水功能区的差异
流域综合规划修编涉及到各个方面，其中有水功能区和地下水功能区关系密切。
地下水功能区划分是针对流域面上的地下水，是编制浅层地下水利用与保护规划的基础，规划编制主要以地下水功能区为单元，根据其功能状况，提出分区分类开发利用与保护修复规划方案。
地下水功能区以流域的地下水资源量与可开采量和水质功能定义，水功能区划分地表水水资源状况来定义。
地下水功能区区划采用水资源评价地表水资源评价的面积和分区一致，即采用流域全覆盖的方式进行，包括不透水面积、水面面积及沙漠区面积等。水功能区以干流支流为主河段为单元，已经水利部的批复，待国务院批复。
水功能区划分是针对流域干支流河流，指为满足水资源合理开发和有效保护的需求，根据水资源的自然条件、功能要求、开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。
依据同为水利部水资源不同的批文，分区不同：一级区为3类与4类，二级区8类与7类。
水利部水资源[2003]233号文“水功能区管理办法”第三条：水功能区分为水功能一级区和水功能二级区。水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区4类。水功能二级区在水功能一级区划定的开发利用区中划分，分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区7类。
1.3地下水功能区需完善
如何与水功能区相互协调是地下水功能区需要面临的问题。
其实所谓的水功能区实际是应该准确表达为：地表水（江河、湖泊、水库、运河、渠道等地表水体）大部分干流河段与主要支流水域相应质量标准的特定区域的水功能区。
水功能区是沿河道（湖泊）的一条线，地下水是河道外的流域片。
在水资源开发利用强烈的地区地表水与地下水的交换也强烈，重复利用量就越大。
无论地表水功能区与地下水功能区都与环保部门有着密切的联系，特别是地表水，在中国素有“九龙治水”之称的多头治水管理模式中，水利部门和环保部门是两个重要的行业管理部门，而在水的管理权限中，最主要的就是水质和水量这两大部分。治水的工作概括为：水利部门主要管水量，即水资源的利用；环保部门主要管水质，即水污染。目前我国已经形成了这样一个部门分割体制：“环保部门不下河，水利部门不上岸”。
管理体制设置上，充分发挥现有流域水资源保护机构的作用，建立流域管理与区域管理相结构的体制。
2009年3.22世界水日提出的口号是：“地下水——看不见的资源。”地下水一旦由于开发和保护不当而遭受污染，不但其自净能力极弱，而且会对生态环境造成严重影响，直接对人类及其活动造成危害。因此加强对珍贵的地下水资源保护具有非常重要的意义。
地下水功能区保留区中的应急水源区或储备区也可归于开发区，应急水源区应进行一些基础设备的投资，真正起到应急的作用。
2005年11月松花江污染事件哈尔滨宣布停水4天时，为保证市民生活用水，哈尔滨市启动应急预案，从黑龙江省内各市县调水，由各区对口送水，大庆石油管理局钻井总公司钻井队来到哈尔滨帮助在哈的大专院校、供水供热企业新打约100口深水井，哈尔滨市启动市区386口备用水源井。单一以松花江地表水为主的供水的哈尔滨市，2009年总库容5.23亿立方米常年一类水体的磨盘山水源地供水工程全线竣工通水，哈尔滨供水格局实现了由松花江水源向磨盘山水源的重大转变，主城区市民即将全部饮用来自磨盘山的优质水。磨盘山供水工程满负荷运转后，哈尔滨市以松花江水为水源的各水厂将作为备用水源，城市供水将变为“一供一备”的格局，正符合国家关于城市多水源保障体系的要求。
2.深层承压水与浅层水
2.1公报概念深层承压水与浅层水
地下水资源量指地下水体（含水层重力水）的动态水量，用补给量或排泄量作为定量依据。“中国水资源公报编制技术大纲”中：地下水源供水量是指水井工程的开采量，按浅层水、深层水、微咸水分别统计。浅层水指与当地降水、地表水体有直接补排关系的地下水；深层水指承压地下水。坎儿井的供水量计入浅层水中。混合开采井的开采量，根据当地情况按比例划分为浅层淡水和深层承压水，并在备注中说明。
由于水资源公报中的深层水根据各省区实际按照大致深度划分，有的省区按100m或80m埋深，而内蒙古草原采用50m。因此，与本次深层承压水概念上有较大区别，一些省区没有统计或较少深层承压水。各省（自治区、直辖市）基于“水资源公报”成果上报的深层承压水现状实际开采量包含了部分易于补给更新的承压水和岩溶水。
2.2本次规划采用概念
本次将与当地大气降水和地表水体有直接水力联系的潜水以及与潜水有密切水力联系的承压水统称为浅层地下水，将埋藏相对较深、与当地大气降水和地表水体没有直接水力联系而难于补给的地下水称为深层承压水。
浅层地下水广泛分布于我国山丘区和平原区，深层承压水则主要分布于松嫩平原、黄淮海平原和长江三角洲平原。
为解决在地下水利用与保护规划中深层承压水实际开采量统计不准的问题，根据全国水资源综合规划对浅层地下水和深层承压水的界定，并结合国土资源部的研究成果，对有关概念做进一步明确：浅层地下水包括潜水、易于补给和更新的承压水，以及岩溶水；深层承压水是指极难更新补给，基本不参与现代水循环的承压水。
2.3极难更新的深层承压水近似可以看做“矿藏水”
本次规划采用2005年为现状年依据2005年全国和流域以及各省区的地下水现状供水量并对深层承压水进行了调整。
全国水资源综合规划的专题：《深层承压水量计算方法研究专题报告》认为深层承压水除分布于松嫩平原、华北平原（黄、淮、海平原）、长江三角洲地区外，准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、河西走廊、鄂尔多斯盆地和四川盆地等大盆地也存有深层承压水。由于山前平原的中深层承压水易于接受山前侧渗补给，且多与潜水有较密切的水力联系，松嫩高平原的中深层承压水亦具有山前平原之特性，故两类地貌区的地下水开采量均划入浅层地下水。所以，仅在松嫩低平原、大盆地中部、华北平原的中东部平原以及长江三角洲地区统计深层承压水实际开采量。
水利部公报编制组在2009年7月中国水资源公报编制汇总协调工作会议上提出的“水资源公报编制有关技术问题”要求注意公报与相关成果，特别是水资源综合规划的比较分析和协调，确定浅层、深层承压地下水供水量的最新概念：浅层地下水包括潜水、易于补给和更新的承压水，以及岩溶水；山丘盆地、山前平原、松嫩高平原。深层承压水是指极难更新补给，基本不参与水循环的承压水。仅统计松嫩低平原、大盆地中部、华北平原中东部、以及长江三角洲地区等。
“中国水资源公报”的深层承压水新概念实施，需等本次规划批复后正式行文。
本次规划经过多次汇总后确定采用极难更新的地下水作为深层承压水。
由于省区长期应用的概念与这次的无法很快统一，因此，部分省区仍保留原深层承压水的概念，比如河南省涉及四大流域，但省上已经批复规划。
深层承压水让省区接受需要一定的时间，与当地大气降水、地表水体没有直接补排关系的地下水，地质历史时期累积形成的地下水资源量，含水系统中不可再生和恢复的、不能持续利用的水量，“极难更新的深层地下承压水”储存资源可以解释为埋藏较深的类似于矿藏的这类水，当然“矿藏水”不能完全理解为深层承压水，较容易理解。
我国矿藏水开采量占总储量比例不大。深层承压水既然是“矿藏水”，也像煤炭一样一次性资源，作为战略储备不难理解。作者也倾向于既然是矿藏也是可以适量开采的，比如污染严重地区解决饮水安全，以及特殊行业的用途。
3.功能区保护指标
3.1开采量、水质和水位
根据地下水的功能要求、现状情况、水资源配置方案以及未来利用保护的需要与可能，合理确定各功能区的地下水保护目标，包括地下水开发利用的总量控制目标即目标开采量、维系供水安全的水质保护目标以及维持良好生态环境的合理生态水位控制目标。
功能区保护指标：水质、开采量和水位三类。
水质要根据主导功能的水质要求，严格控制，避免地下水水质恶化。
地下水开采量以可开采量和开采区地下水补给条件来合理确定，实现区域地下水的采补平衡。
地下水水位要根据地下水功能区生态与环境保护目标的要求，合理确定。
地下水保护指标，加强保护、控制目标不低于现状；地下水超采区治理采取三方面措施：节约、替换、增源；加强节水，减少和控制地下水开采量替代水源建设。对于地下水超采量通过水资源配置替换为地表水，压缩地下水开采。增加地下水补给量，提高地下水的可开采量。
3.2水质保护目标
水质类别按照I、II、III、IV、V填报，选择功能区代表性井的水质平均状况作为功能区水质状况；如集中供水水源区按照开采井的水质浓度数据平均确定，分散式开发利用区按照典型井的平均水质代表功能区水质。
以集中式供水水源区保护目标为例加以说明水质标准：具有生活供水功能，水质标准不低于Ⅲ类水的标准值，现状水质优于Ⅲ类水时，以现状水质作为控制目标；工业供水功能的集中式供水水源区，以现状水质为控制目标。
集中式生活水源区根据《地下水质量标准》（GB/T14848-93），地下水矿化度不大于1g/L；集中式工业用水区地下水水质不劣于IV类水；分散式农业用水区地下水水质不劣于V类水。
水质要求不发生地下水污染或发生恶化，影响到功能区的正常使用功能。针对不同地区，依据地下水水质状况和污染源治理情况，提出不同阶段地下水开发利用与资源量保护的规划目标。在水质目标控制中未受污染的区域保持水质现状，经过改水、替换、调水补源等措施提高水质；受到污染的区域治理保护达到原来的水质状况。
3.2开采量控制方案与水位目标
地下水开发利用量要求以可开采量和开采区地下水补给条件来合理确定，目的是实现开发利用区的地下水采补平衡，实现地下水的良性循环；地下水水位是维持地下水生态环境功能的重要指标，不能太低，也不宜过高，要根据各功能区的实际保护目标要求，合理确定。可开采量根据地下水资源调查评价成果进行核定。
水量标准：年均开采量不大于可开采量。
在全国水资源综合规划成果的框架内，不同水平年的地下水开采量控制方案。按照分区规划、有压有增的原则，超采区压采量是规划的难点重点。
集中式供水水源区大部分为城市工业和生活供水，在当地地表水、跨流域调水、再生水利用等方面有相对良好的水资源条件，故未来以压采为重点。
除了浅层地下水开采量控制方案外，还要进行深层承压水开采量控制方案。规划报告中列出了重点地区地下水开采量控制方案：黄淮海平原（由海河一般平原、淮河一般平原及黄河下游平原）、黄河中上游能源基地（山西、陕北、宁夏和内蒙鄂尔多斯高原是我国重要能源化工基地）、长三角地区（包括江苏的苏州、无锡、常州、泰州四地市和浙江杭嘉湖地区以及上海市）、东北平原（东北松嫩平原、三江平原和辽河中下游平原）、西北内陆河（西起帕米尔高原国境线，东至大兴安岭，北起国境线，南迄冈底斯山分水岭）。
地下水水位由于全国无法统一统计最后采用以埋深来代替，并且应有一个高低数据，即一个区间值；超采区一般压采，“退出开采”，中心埋深回升；盐渍化如宁蒙河套及黄河下游沿岸的引黄灌区需要抽取地下水来降低水位，保持一定的埋深；荒漠化地区依据植被的生存要求，要保持一定的水位埋深。如华北深层承压水水位埋深一般不应大于50米，胡杨林地的地下水埋深条件是保持不大于8m的埋深等。
4.重复水量（岩溶水、傍河井、泉水等）
4.1地下水分类与开采概念
本次规划中的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的饱和重力水。根据我国各地区地下水含水层介质、埋藏条件的不同，可将地下水划分为不同的类型。
按照埋藏条件，可将地下水划分为潜水、承压水两种类型。
根据含水层介质的不同，可将地下水划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水共3种类型。地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水层介质中储存运移的水体。
岩溶水主要赋存在碳酸盐岩的溶洞和裂隙中，南方岩溶主要以溶洞甚至地下暗河的形式发育，如贵州、广西等地是南方岩溶较发育的省份。北方寒武或奥陶系岩溶水则多呈现溶隙特点，出水量大，开采条件好，水质优良，是一些城市的重要水源，如河北和山西的太行山一带和山东部分地区岩溶水分布较广泛。
地下水开采：采用抽水设备取用地下水称为地下水开采；包括溶洞甚至地下暗河、坎儿井、傍河井、泉水出露的使用等实际是地表水的利用，与此关系密切的还包括矿井水的利用。
水资源开发利用程度越高，地表水与地下水利用中交换越剧烈，重复利用水量就越多。
4.2岩溶水等地下与地表重复利用水量
对部分比较明确的重复利用水量如岩溶水等，在评价中没有涉及本次规划允许部分省区保留。傍河井开采如关中渭河以及郑州黄河大堤内外的自来水井群等，其利用的实际是地表水量。
西南喀斯特岩溶发育强烈的中心区域，地表涵养水源能力较弱，水资源开发利用难度较大，工程性缺水问题十分突出。岩溶山区由于地表和地下形成的双重空间结构，岩溶地下水较丰富，岩溶大泉及地下暗河是贵州岩溶地下水赋存的主要形式，打深井解决农村居民饮水安全，岩溶水利用采用泉水出露后修建集水设施。
贵州省大约利用量为28亿m3，全国近60亿重复利用水量。
4.3提高水资源耗水率与污水重复利用水量
根据“中国水资源公报”2007年全国总用水（供水）量5819亿m3，用水消耗总量3022亿m3，全国综合耗水率（消耗量占用水量的百分比）为52%，废污水排放总量750亿t；废污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量，但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。
水资源开发利用率（总供水占当年水资源总量）为23%；其中，地表水源供水量占81.2%，地下水源供水量占18.4%，其他水源供水量占0.4%。供水与耗水相差近2800亿m3、提高其他水源如污水资源化、雨水利用和海水淡化量和用水耗水率，将有近1000亿m3潜力，减少大量新鲜水资源量的使用。
按照取水水源不同分为地表水源、地下水源和其他水源三大类。其他水源供水量包括污水处理再利用、雨水利用和海水淡化利用。污水处理再利用量是指经过城市污水处理厂集中处理后的污水回用量，不包括工业企业内部废污水处理的重复利用量。中水又称再生水、回用水，是指城市污水和工业废水经净化处理，水质改善后达到国家城市污水再生利用标准，可在一定范围内使用的非饮用水。如果能将这些废污水通过处理转化为中水无疑将是一块巨大的资源。提高污水处理率，增加污水利用量，污水资源化迈入进行大量使用阶段。
5.规划保障措施
5.1工程措施
地下水利用与保护规划的主要措施包括地下水超采治理、地下水污染治理、地下水涵养与修复、城乡供水保障和地下水监测工程。除供水措施属于利用外，其他措施都属于保护方面的内容。
超采治理是本次规划的重点。超采治理的主要措施是压缩地下水开采量，使地下水系统逐步通过自然修复，实现地下水水资源的良性循环和相关生态系统的修复。
5.2管理措施
地下水资源管理措施主要包括法制建设、制度建设、能力建设、机制和体制等方面内容。
编制《地下水资源管理条例》和《地下水资源管理办法》，并完善地下水功能区划。
地下水功能区划应列入地下水资源管理条例中，作为地下水利用和保护的重要管理依据，赋予地下水功能区应有的法律地位。建立和完善地下水功能区管理制度，分区分类指导地下水的开发利用和保护涵养。建立分区地下水总量控制与定额管理制度，完善地下水取水许可管理和水资源有偿使用制度。
5.3跨流域调水将修复地下水环境
根据本次规划结果，2020年，全国将从跨流域调水工程中，利用118亿m3的水量来支持地下水超采治理，压缩相应的地下水开采量，其中2014年东、中南水北调工程是海河和淮河流域直接受水区，替代的水量也最多，近70亿m3。西北地区利用跨流域调水进行地下水治理的替代水量达29亿m3。
作者通过对黄河流域1919年至2008年天然径流量滑动平均分析将在2013年后将结束自1986年以来较长时段的枯水少水年，有可能出现一个平水年时期，也将对水资源利用紧张有所缓解。
污水资源化的全面使用，结合跨流域调水使相关地区压采与环境修复成了可能，因此，2015年将是北方地下水利用一个一级“拐点”。
5.4规划实施极大提高地下水综合管理水平
在本次地下水利用与保护规划基础上，制定并实施地下水保护的实施方案，落实地下水利用与保护规划的有关措施，确保规划目标的实现。
在地下水利用与保护实施方案中，要建立监测和评估制度，建立适应性管理为原则的动态机制，及时发现实施过程中出现的新问题，提出解决对策，保证规划目标的实现。
地下水功能区的划分与实施，以集中水源地与重点地区控制方案为管理重点，建立监测监督有效体系，对每个地下水水源地的总量、水位、水质动态管理，甚至对重要地区的地下含水层的管理，以及充分发挥广大用水户或自律协会的节水管水自觉性，规划实施必将使我国地下水综合管理水平大幅提高，紧追世界先进管理水平。
5.5建议
本次规划坚持大原则下省区保留差异性，遗留问题留待今后工作中进一步完善。建议2015年作为基准年进行规划的修订,并且提前到该年之前开始工作避免规划中基准年变动带来的不必要的麻烦。
关键词：水资源优化地下水可开采量
中图分类号：TV文献标识码： A
1引言
地下水被认为是人类可以饮用的优质水资源，其存在以下优点：开采便利、水质良好、供水稳定等。随着人口的增长和经济的快速发展，人类对地下水的需求量呈现出了加倍增长的趋势，相应地地下水出现了供给不足的问题，再加上在开采地下水方面由于缺乏计划性以及不当的开采技术等不利因素的影响，最终导致了一系列不利的生态环境问题的发生，如地下水水位下降、地面沉降、海（咸）水入侵地下水等。由此可见，地下水可开采量的大小对于保证流域或区域内社会经济的可持续发展以及人们正常的工作生活起着关键性的作用，因此，在水资源优化配置的前提下加强对地下水可开采量的研究非常有必要性，体现了一定的价值和意义。
2地下水可开采量的概念及特点
2.1相关概念
本文提到的地下水可开采量指的是平原地区的浅层地下水可开采量，它是指在经济合理，技术可行且利用后不会造成地下水位持续下降、水质恶化、海水入侵、地面沉降等环境地质问题和不对生态环境造成不良影响的情况下，允许从地下含水层中取出的最大水量。
一般来说，对地下水可开采量的研究是以现状条件下浅层地下水资源量、开发利用水平及技术水平为基础，根据评价区浅层地下水含水层的开采条件，在多年平均地下水总补给量的基础上，合理确定现状条件下的浅层地下水可开采量。
2.2特点分析
地下水具有储量大、可多年调节、受到人类活动的干扰作用相对较小等特点，基于这个特点，一般在对地下水可开采量的研究方面采用的是多年平均值法。随着水资源被人类大量的开发和利用，它逐渐具备了“自然-人工”二元水循环的特性。在这样的趋势下地下水补排关系将受到未来水资源开发利用格局改变的影响，这些格局的改变包括：水库的修建（增加了地表水控制能力,但对地下水的补给造成一定的影响）、农业新型节水灌溉方式的广泛推广（将影响地下水的田间入渗补给）、行业间的水权转让（将改变地下水的初始补给状态）等。
3地下水可开采量的具体研究方法
3.1可开采系数法
在浅层地下水已经开发利用的地区，多年平均浅层地下水实际开采量、地下水位动态特征、现状条件下总补给量等三者之间关系密切相关、互为平衡。首先，通过对区域水文地质条件分析，依据地下水总补给量、地下水位观测、实际开采量等系列资料，进行模拟操作演算，确定出可开采系数，然后，再用类似水文比拟的方法，确定不同类型水文地质分区可采用的经验值。
这种方法的地下水可开采量计算公式为：
Q可采 =ρQ总补
其中，Q可采指的是地下水可开采量，ρ指的是可开采系数（小于等于1），Q总补指的是地下水总补给量。
对于开采条件良好即单井单位降深出水量大于 20m/(h.m)，地下水埋深大、水位连年下降的超采区，ρ的参考取值范围 0.875- 1.0；对于开采条件一般即单井单位降深出水量在 5～ 10m/(h.m)，地下水埋深大、实际开采程度较高地区或地下水埋深较小、实际开采程度较低地区，ρ的参考取值范围0.75- 0.95；对于开采条件较差即单井单位降深出水量小于2.5m/(h.m)，地下水埋深较小，开采程度低，开采困难的地区，ρ的参考取值范围 0.6-0.7。
3.2典型年实际开采量法
据实测的地下水位动态资料与调查核实的开采量资料分析，若某一年的地下水经开采后，其年末的地下水位与年初保持不变或十分接近，则该年的实际开采量即为区域开采量。具体计算时，可在允许范围内多选几年，对求出的 Q可采经分析后合理取值。
3.3扣除不可夺取的天然消耗量法
浅层地下水补给量和消耗量是在地下水的交替转换过程中形成的，且随着自然和人为因素的影响，地下水各均衡项在不断的变化中。充分发挥地下水库的多年调节作用，尽最大可能地把地下水资源提取出来，物尽其用是水资源管理的目的。但是，受水文地质条件的限制和大自然平衡的需要，必有一部分水量被消耗掉，地下水资源量扣除天然净消耗量即为地下水的可开采量。天然净消耗量包括潜水蒸发量、河道排泄量、地下水溢出量和由于下部承压水开采而形成的向下越流排出量等。将现状条件下的多年平均地下水总补给量扣除天然消耗量，即可得到多年平均地下水可开采量。
4利用模型耦合迭代计算
4.1计算方法简介
基于未来水资源开发利用格局改变等因素变化的影响，研究者认为在实现水资源的优化配置的基本要求的基础上，以往的用基准年计算地下水可开采量对规划水平年进行优化求解的若干方法，难以对规划年的地下水可供水量起到代表效果，也无法对地下水的合理开发利用工作提到很好的指导作用。本文在分析水资源优化配置模型和地下水数值模拟模型特点的基础上，根据两模型之间公用数据和参数的相互影响关系，将二者进行耦合迭代计算，为解决规划水平年地下水可开采量的准确量化难题提出了一种新的解决思路。利用模型耦合迭代计算得到不同情景的水资源优化配置和地下水可开采量结果，可以指导未来不同年份的水资源开发利用。
4.2研究方法
在水资源优化配置模型和地下水数值模拟模型中都可以开展单独求解运算，
可以利用两模型中的公用数据和参数等信息的传输和反馈功能，将其有机结合，然后对其进行耦合迭代计算，这样能够对有关数据和参数的共享和验证有所保证，而且在水资源开发利用格局改变的情形下能够进一步提高地下水评价精度和水资源优化配置的可靠性。
（1）模型数据交互关系
各行业对所获得的水资源的量受到地下水资源量、可开采量的大小的影响，这两个条件也对水资源优化配置模型起着很重要的约束作用，反之，地下水的河道入渗补给量、渠系入渗补给量、田间入渗补给量及井灌回归补给量也受到各行业的用水量以及地表水的取用水量的影响（通过水资源优化配置模型计算得到），这些参数形成了两模型之间输入、输出数据的相互影响与制约，因此两模型数据的共享与耦合迭代计算即是通过这些输入输出数据来实现的。
（2）地下水可开采量评价方法
按照规划年不同需水方案，利用验证后的地下水模型，将地下水采补平衡条件下模拟的规划年地下水开采量作为可开采量。对于地下水严重超采区，由于其已有的地下水超采量已在社会经济中发挥了作用，若一次性退还地下水超采量，将对现有的社会经济发展、居民生活水平以及用水习惯造成较大影响，因此宜在规划年逐步退还地下水超采量，其超采量的约束条件为：1）各规划年超采量应逐渐减少；2）地下水超采引起的水位降幅不应超过含水层厚度的1/3及影响抽水井的正常使用；3）不引起生态环境地质问题。
（3）模型计算流程
模型计算的流程大致为：1）分析研究区现状水资源条件、开发利用水平，根据研究区水文地质条件、地下水补给条件和地下水位多年监测资料，通过基准年数据进行模型参数率定，计算现状地下水资源量和可开采量；2）根据研究区发展规划进行需求分析，进行“三生”需水预测，得到规划水平年不同发展模式和节水强度组合方案下的需水量；3）将不同方案需水数据输入耦合模型中，进行反复调算得到规划水平年不同配置方案下的水资源优化配置和地下水可开采量结果；4）对比分析不同配置方案和其对应的地下水超采量，优选出推荐配置方案和对应的地下水可开采量。
5结束语
综上所述，笔者主要对地下水可开采量的一些相关概念以及一些常用的地下水可开采量的计算方进行了简单介绍，然后重点介绍了基于水资源优化配置的地下水可开采量的研究方法即利用模型耦合迭代计算法，对这种方法的模型数据交互关系、地下水可开采量评价方法和模型计算流程进行了阐述。
参考文献
[1]鹿海员,谢新民,郭克贞,等.基于水资源优化配置的地下水可开采量研究.水利学报,2013(10):1182-1188
(1)水文地质单元的细分。根据地下水补给条件、赋存条件和分水岭分布特征，厂址半径5km范围内可划分出3个一级水文地质单元，即第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ水文地质单元(单元间可不考虑地下水水力联系)。厂址所在第Ⅲ水文地质单元可划分为3类4个二级水文地质单元(界线主要为岩性边界、断层边界、断裂破碎带和不整合边界;次级单元间地下水具有一定的水力联系)。由含水介质岩性、构造和地下水赋存特征，Ⅲ－1、Ⅲ－3二级水文地质单元可分别细分为2个三级水文地质单元Ⅲ－1－1、Ⅲ－1－2和Ⅲ－3－1、Ⅲ－3－2(表1)。(2)水文地质参数分区。由于花岗片麻岩风化作用强度存在显著差异，非常有必要按照风化裂隙与构造裂隙发育程度细分为浅、中、深3段，即:浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段(包括全风化和强风化岩体)、中部花岗片麻岩构造裂隙发育段(包括中等风化、微风化岩体)、深部花岗片麻岩致密段。厂区南侧分布的全新统海积层由于岩性和渗透系数的差异，亦可细分为上、下两层，即上部粉质黏土层和下部中细砂层(表1)。(3)断裂破碎带。断裂破碎带的富水程度主要取决于断裂带(断裂规模尤为重要)及旁侧岩石裂隙的发育程度，断层影响带以外的未风化花岗岩基岩基本不含水［4－5］。厂址半径5km范围内有1个断裂破碎带F2(宽约20m)，由一组剪切面构成，带内岩石破碎(原岩可辨)，胶结作用及各种蚀变现象不明显。F2不仅是良好的汇水廊道和导水通道(断裂破碎带两侧地下水标高、水力坡度与厂区及附近渗流场特征基本一致)，还可作为次级水文地质单元分界线(图1)。(4)侵入岩接触带与岩脉。侵入岩组主要分布在厂址西侧的Ⅲ－2水文地质单元。在Ⅲ－3水文地质单元内，侵入岩以岩脉形式存在于花岗片麻岩中，脉岩走向多为NE－NEE向，产状较陡(倾角一般50°～80°);岩脉宽一般小于10m(个别达100m)、延伸长一般大于500m，核岛基坑负挖资料显示岩脉出露厚度一般0．3～3．2m。岩脉的抗风化能力差别较大(中酸性岩抗风化能力相对中基性岩要强)，在少数钻孔中可见差异风化现象，中等或微风化花岗片麻岩岩体中夹有强风化或中等风化岩脉。(5)地下径流带划分。花岗岩岩体渗透性取决于裂隙的发育、分布和裂隙的张开与闭合状况。花岗岩基岩中以节理、断层导水，以岩块基质中的微孔或微裂隙储水为其特点。厂址半径5km范围内有1个断层F1(长约3km，宽约12m)，断层发育构造角砾岩带，角砾分选差，成分可辨。厂址半径5km范围内次生节理发育(原生节理不发育)，其中NW向构造节理广泛分布。对于花岗片麻岩浅部风化裂隙水，受北边界地下水分水岭、南侧排泄基准面和含水系统结构等因素的控制，Ⅲ－3－1单元基本上都可以认为是径流区。对于花岗片麻岩中部构造裂隙水，根据厂区及附近构造特征，参考地下水等水位线图，可在厂区及其附近初步划分出3个径流带:由西向东分别为厂址西侧的R1径流带、厂址中南部的R2径流带和厂址东侧的R3径流带(图1)［6］。
2厂区水文地质概念模型
2．1水文地质条件的概化及参数量化(1)概念模型范围的确定。建模范围可初步限定为地下水分水岭、断层、河流、断裂破碎带和海水水体所包络的区域。即以核电厂反应堆为中心的，垂向边界与侧向边界范围内的岩土体及其所含地下水水体构成了厂址所在水文地质单元的概念模型范围。概念模型垂向边界确定如下:顶边界为水面、全新统海积层顶面(第四系覆盖区)、浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段顶板(基岩区)和中部花岗片麻岩构造裂隙发育段顶板(核岛基坑负挖区);底边界为中部花岗片麻岩构造裂隙发育段底板。概念模型侧向边界确定如下:北侧边界为地下水分水岭～F1断层，西侧边界为河流，南～东侧边界为海水水体(图1)［7］。(2)边界条件的概化。北侧地下水分水岭属于第二类边界(定流量边界)，可概化为零流量边界;北侧断层属于透水边界，可根据水文地质单元补、径、排条件动态分配一定流量，概化为定流量边界;西侧河流属于第一类边界(定水头边界)，可根据河流季节性变化特点概化为定压边界;南～东侧边界属于第三类边界(混合边界)，即全新统海积层多孔介质渗流区与海水水体存在一定水力联系的边界，属于弱透水边界，可根据全新统海积层孔隙度、渗透率、渗透系数与海水水体深度及潮汐作用间的配置关系，概化为一定流量、一定水头的混合边界［7］。在剖面上，全新统Ⅲ－1－1、Ⅲ－1－2单元与浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段之间可概化为透水边界;浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段与中部花岗片麻岩构造裂隙发育段之间可概化为弱透水边界;中部花岗片麻岩构造裂隙发育段与深部花岗片麻岩基质岩块之边界可概化为隔水边界(图2)。(3)含水介质与含水系统特征概化。Ⅲ－1－1全新统海积层上部粉质黏土层大部分位于地下水潜水位线之上，其地下水主要以包气带水的形式存在，可概化为层状多孔介质上层滞水;Ⅲ－1－1下部中细砂层和Ⅲ－1－2坡残积层可概化为层状多孔介质孔隙潜水。花岗岩属于弱透水岩石，其赋存的基岩裂隙水可能既有潜水性质，又有承压水性质。如赋存于基岩风化壳蓄水构造中的风化裂隙水就具有潜水分布特性;处在接触带蓄水构造或岩脉蓄水构造中的基岩裂隙水就具有承压水性质。因此，Ⅲ－3－1、Ⅲ－3－2的浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段可概化为似层状基岩裂隙潜水，中部花岗片麻岩构造裂隙发育段可概化为网状、树枝状、脉状或块状基岩裂隙承压水。
2．2水文地质单元概念模型(1)Ⅲ－1－1水文地质单元上部粉质黏土层。该层主要分布在厂址南～东部沿海地段，其底边界为粉细砂层的顶，南～东侧边界为海水水面，其它侧边界为浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段顶板;该层厚度一般2～6m，土工试验得出的垂直渗透系数为0．020m/d，为弱透水层;地下水为包气带上层滞水，富水性贫乏。(2)Ⅲ－1－1水文地质单元下部中细砂层。该层分布范围和侧边界与上覆粉质黏土层相同，底边界为浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段顶板。该层厚度一般小于5m，由试坑注水试验可知其渗透系数为0．75～5．57m/d(平均值2．27m/d)，地下水为层状孔隙潜水。(3)Ⅲ－1－2水文地质单元坡残积层。该层主要分布在低山丘陵和河谷边缘，其底边界与Ⅲ－1－1单元底边界相同;南侧边界为Ⅲ－1－1海积层的顶，其余侧边界为浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段顶板。该层厚度一般为1m(坡脚、沟口附近可大于3m)，抽水试验给出的渗透系数为0．010～0．239m/d，地下水为层状孔隙潜水。(4)浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段。该段顶边界为基岩面(基岩出露区)或Ⅲ－1－1海积层底或Ⅲ－1－2坡残积层底，底边界为花岗片麻岩基岩构造裂隙发育段，北侧边界为地下水分水岭～F1断层，西侧边界为河流～Ⅲ－1－2残坡积层的顶，东侧边界为海水水体，南侧边界为Ⅲ－1－2坡残积层。该段厚度在3．3～14．5m之间，风化裂隙发育，呈网状、脉状微张状态。10口井的抽水试验成果表明，该段(含强风化岩脉)渗透系数为0．03～2．78m/d(平均0．46m/d)，属弱透水～中等透水层［8］，地下水为似层状微承压水。(5)中部花岗片麻岩基岩构造裂隙发育段。该段顶边界为浅部花岗片麻岩基岩风化裂隙发育段底板，底边界为花岗片麻岩未风化基岩顶板，北侧边界为地下水分水岭～F1断层，西侧边界为河流～花岗片麻岩风化裂隙发育段，东侧边界为海水水体，南侧边界为基岩风化裂隙发育段底板。该段厚度2．5～9．7m，构造裂隙或节理相对发育，节理一般无充填，呈闭合或微张状态。5口井14个井次的压水试验得出的渗透系数介于0．009～0．103m/d，属弱～微透水层，地下水为网状、树枝状、脉状或块状风化裂隙承压水。
3厂址附近地下水放射性监测井布设
3．1地下水放射性监测点网布设原则地下水放射性监测点网布设原则如下:①在总体和宏观上应能控制不同的水文地质单元。②监测重点为具有供水目的的含水层。③监控地下水可能遭受放射性释放污染的地区，监视放射性释放源对地下水的污染程度及动态变化，以反映所在区域地下水的放射性污染特征。④考虑监测结果的代表性和实际采样可行性与可达性，尽可能从常用的民井、生产井以及泉水中选择布设监测点。
3．2地下水放射性监测井分类布设原则(1)对照井点的布设原则。根据大尺度区域水文地质单元状况和地下水主要补给来源，在可能的放射性污染区地下水径流区上游布设1口对照井。(2)现状监测井点的布设原则。采用控制性布点与功能性布点相结合的布设原则。监测井点应主要布设在核电厂主厂区、厂址周围环境敏感点、可能的地下水放射性污染源、主要水文地质关注点［10］。
3．3地下水放射性监测井在剖面上的考虑地下水放射性监测井在地质剖面上应作如下考虑:①监测井点的层位应以潜水和可能接受放射性事故释放影响的有开发利用价值的含水层为主。②潜水监测井不得穿透潜水隔水底板。③应选用取水层与监测目的层相一致，且是常年使用的民井、生产井为监测井(无井可利用时，需布设专门的监测井)。④监测井井深设计应根据监测目的、含水层介质类型及其埋深与厚度来确定，尽可能超过已知最大地下水埋深以下2m［9］。
3．4监测井的具体布设地下水放射性监测井布设时，在剖面上考虑:①可能的民井取水层位;②潜水与承压水在剖面上的兼顾;③浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段与中部花岗片麻岩构造裂隙发育段的兼顾。在平面上充分考虑三级水文地质单元边界性质及其3个径流带的空间分布。(1)对照井点的布设。可考虑在Ⅱ、Ⅲ水文地质单元地下分水岭北侧、F1断层下盘～岩性边界南侧的花岗片麻岩风化裂隙发育段布设1口对照井，如图1中的S0点。(2)针对R1径流带的考虑。由图1，2可知，虽然断裂破碎带F2是导水通道，由于厂区及其附近地形是西北高、东南低，Ⅲ－3－1单元基岩风化裂隙水即使通过NNE向构造裂隙或NE～NEE向岩脉附近裂隙流向断裂破碎带，也不会穿过破碎带继续流向F2西侧的Ⅲ－3－2单元，只可能在断裂破碎带附近汇集并沿着断裂破碎带向南流向Ⅲ－1－1单元。因此，可考虑在断裂破碎带靠厂址一侧的S1点附近选择1口民井(若有的话)或布设1口地下水放射性监测井。(3)针对R2径流带的考虑。同理，Ⅲ－3－1单元基岩风化裂隙水在地形控制下，可能会沿着NNW、NW向构造裂隙和NW向岩脉附近构造裂隙，向东、南方向流向Ⅲ－1－1单元。基于这种考虑，可以在S2点附近布设1口地下水放射性监测井。(4)针对R3径流带的考虑。Ⅲ－3－1单元基岩风化裂隙水也有可能沿着近EW向展布的岩脉附近的裂隙汇集到R3径流带上，因此可考虑在S3点附近布设1口地下水放射性监测井。
4结语
【关键词】地下水；污染特点；防治措施
随着我国工业化进程的不断推进，致使地下水质量逐渐恶化。了解地下水的污染特点及治理措施的复杂性，以便增强人们对地下水污染及治理的难度的认识。提高人们的环保意识。
一、地下水污染的概念
所谓地下水污染，就是在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生不利于人类生活或生产的变化。地下水污染相对与地下水环境背景值或对照值而言。所谓地下水环境背景值是指地下水未受污染的情况下其所含化学成分的浓度值，它反映了天然状态下地下水环境自身原有的化学成分。如果无法取得地下水环境背景值时，人们引用了对照值的概念，通常将所在区域内历史记录最早的地下水水质统计值或所在区域内人类活动影响较小的地下水水质统计值作为对照值。
二、地下水污染的特点
地下水污染与地表水污染不同。污染物质进入地下水及其进入地下水后其运动速度相当缓慢，若不进行长期的、专门的监测，很不容易发现，但在发现时，其污染已达到相当严重的程度。地下水由于循环交替缓慢，即使排除污染源，已经进入地下水的污染物质将在含水层中长期滞留，污染范围不断扩大。如要使其自然净化，将需要几十、几百甚至几千年。如要人工处理，将付出巨大的人工、经济代价。同时还必须有一定的技术和条件。因此，地下水一旦污染，将会造成巨大的污染事故，无法预料的后果。
三、地下水的污染途径
地下水的污染途径是多种多样的，大致可分为四种形式，一是径流型污染。它是污染物通过地下径流进入含水层，污染物通过岩溶孔道进入含水层即是此类型。二是越流型污染。它是通过越流的方式从已受污染的含水层转移到未受污染的含水层，地下水的开采改变了越流方向，是已受污染的潜水转移到未受污染的承压水即是此类型。三是连续渗入型污染。污染物随水不断渗入含水层，造成地下水的污染。废水池、废水渠、渗坑、渗井和受污染的地表水连续渗漏造成的地下水污染即是此类型。四是间歇入渗型污染。大气降水或其它灌溉水是污染物周期性地渗入含水层造成地下水污染。固废存放不当在淋滤作用下，淋滤液下渗引起的地下水污染就是此类型。
四、地下水污染的防治措施
环境监测部门要在地下水污染的严重区、易发区建立专门的地下水监测机构及设施，进行长期的专业的跟踪监测。一旦发现地下水污染，立即报告当地政府及有关部门，及时采取措施，查清污染来源及途径，采取补救措施。对于那些极易引起地下水污染的行业，要建立完善的工程防治措施。在实际过程中，具体措施我认为有以下几项：
1、地下水分层开采
开采多层地下水是，各含水层水质差异较大的，应当分开采；在地下水易受污染的区域，禁止已污染含水层和未污染含水层的混合开采；进行勘探的活动时，必须采取防护措施，防治串层，造成地下水污染。
2、工程防渗措施
工程防渗措施是为了防止建设项目产生的废水、污水和固废淋滤水渗入地下而必须采取的防范措施。防渗采用的材料包括黏土、沥青、水泥砼、聚乙烯膜和油毡等。生活垃圾填埋场、工业垃圾填埋场、危险废物填埋场、废弃物填埋场、固体废物填埋、尾矿填埋、废渣填埋、尾矿山防渗的固废危废填埋项目。不同的工程项目，具有不同的工程防渗要求。
3、污染物的清除及阻隔措施
关键词：可持续发展；水资源；水资源承载能力
中图分类号：F273.1文献标识码：A文章编号：1672-3198（2007）12-0098-02
1 城市水资源承载能力的基本概念
水资源承载能力可以简单定义为：一定区域，一定时段，维持生态系统良性循环，水资源系统支撑的社会经济发展的最大规模。水资源承载能力不仅是资源承载能力的一个具体限制方面，而且是环境承载能力的一个主要影响因素，具有资源承载能力和环境承载能力的双重特性。城市水资源承载能力具有的内涵可以用下面的图进行说明。
水资源系统与生态系统互相支撑、共同作用，来支撑社会经济系统。社会经济系统对水资源系统可以进行开发利用和保护，对生态系统一方面可以进行保护，另一方面又可以进行破坏。因此，社会经济系统与水资源系统和生态系统之间又是相互制约的关系，如果支撑的社会规模太大，水资源系统和生态系统就难以支撑，难以确保水资源的可持续利用和生态系统的良性循环。
2 石家庄市水资源
2.1 水资源现状
石家庄市横跨太行山中段东坡和河北平原的山前地区，处于滹沱河冲积扇平原上，属暖温带大陆性季风气候，寒暑悬殊，降水变率高。由于地理位置和气候的原因，属全国13个严重缺水城市之一。
石家庄市的水资源主要由地表水和地下水两部分组成。目前，对市区供水有实际意义的地表水只有黄壁庄、岗南两座大型水库。黄壁庄水库库容量为12亿立方米，岗南水库库容量为15.7亿立方米。城市采水系统主要由供水总公司水厂和各用水单位自备井组成，目前，供水总公司共建成投产水厂8座，清水池13座，水源井162眼，送水机37台，输配水管线1022公里，市区各用水单位自备井约有560眼。
2.2 承载能力分析
通过上面对水资源承载能力概念的阐述，可以看出承载能力是一个系统的概念，它与社会发展和生态环境之间有着密切的关系。而人是社会发展和保护环境的主体，要使社会和环境良性发展，水资源首先要满足的就是人的基本生活需求，下面才是生产需求、保护环境的需求等。
下面通过城市居民对水资源的需求量与总的供给量的比较，对石家庄市水资源的承载能力进行简要分析。
通过表1 的比较可以看出家庭用水量总的来说是一个下降的趋势，总的需水量=人均需水量*用水人口。总的用水人口是逐年上升，总的需水量有下降的趋势，但总体变化不大。2001年-2005年石家庄市城市居民总的需水量和用水量之间是有很大差距的，差值分别是（单位：万立方米）：5164.9 ，4008.3 ，4893.0 ，3419.2 ，3678.6 。
可见，现有的城市水资源生活供给量并不能满足居民的生活需求，其用水量和需水量之间的差值，只能通过其他途径解决，例如：通过大量开采地下水来补给差量。
由于地表水资源不足，对地下水资源的需求量越来越大，而地下水资源补给相对不足，又进一步加大了地下水的压力。全市地下水开采量由解放初期的4.5-5亿立方米猛增到2001年的29.54亿立方米，从60年代至今，全市地下水累计超采150亿立方米，特别是80年代以来，年均超采8-10亿立方米。由于长期持续超采，地下水资源得不到保护和涵养，致使地下水位平均埋深已由60年代的6-7米，下降到2002年9月底的28.68米，最大埋深达38.68米。目前全市已经形成了以高邑后庄头、赵县城关和石家庄市区为中心的三大漏斗区，其中石家庄市漏斗区面积就达340平方千米，京广线以西已形成地下水疏干区，基本无水可采，而且正在逐渐东移。照这种趋势发展下去，40年后石家庄市地下水170米以上将基本无水可采。
3 减轻水资源承载压力的对策
缓解我市水资源紧缺矛盾，促进水资源可持续利用，是石家庄市经济社会可持续发展的根本保证。在没有更多客水入境的情况下，唯一的出路就是以节水为本，全方位（包括农业、工业、生活、等各个方面）节约利用水资源，充分发挥水资源的效益和潜力。同时必须按照新《水法》等法律法规的规定，加强对水的宏观调控，对水资源实行统一规划，统一调度，统一管理，使管理工作纳入科学的、以国家利益为前提的统一管理轨道，实现水资源的最优化配置。
（1）加大宣传力度，动员全社会节约用水。
一是市委、市政府对节水宣传工作应给予相应的政策支持各新闻媒介要积极配合节水宣传活动，广播、电视、报纸要开辟专题栏目，开展形式多样、形象生动的节水言传活动。二是动员社会力量，积极参与节水宣传工作；三是深人开展创建节水型城市活动，对节水型单位和节水宣传工作的先进单位和个人进行表彰。通过宣传使人们认识到节水的重要性和紧迫性，形成全社会倡导节约用水的良好氛围。
（2）严格计划用水管理和定额管理。
要进一步强化计划用水和定额管理以及超计划、超定额加价收费管理，对于工业用水单位的计划用水和定额管理，要在上一级下达年度取水计划的基础上，制定本年度取水计划，并按照工业增加值年均增长10%，取水量增长1.2%的原则，结合工业企业生产规模和能力的变化情况，合理确定各用水单位的来年用水计划。对于超计划用水的，限期改正，并按规定加价收费。
（3）加强城市污水处理。
要充分认识污水回用是解决水资源短缺的重要途径之一，并加大污水回用的科研力度，增加对污水回用系统工程的投资，加强宏观调控，运用经济手段鼓励水的回用；
（4）创造条件，补充、涵养地下水。
在今后的城市建设中，尽量减少路面以外的硬化，应铺设渗水人行便道，增加城市绿化面积，改善雨水的入渗条件。在市区具备条件的地方，要规划雨水收集井。在城郊结合部，应尽可能利用低洼地建设蓄水塘，以补充地下水，保证地下水资源的涵养。要加紧人上回灌技术的研究和实施，将雨水和较清净的废水经过处理后回灌于地下，补充涵养地下水。
（5）南水北调是石家庄市水资源可持续利用的重要保障。
南水北调工程通水后，近期分配我市水量7.2亿立方米，远期分配9.5亿立方米。将从根本上提高我市水资源和水环境的承载能力，特别是引江中线建成后，城市以使用引江水为主，超采地下水的状况将得到根本好转。我市水生态环境“近期遏制、远期恢复”的目标即可实现。
参考文献
［1］左其亭.城市水资源承载能力――理论、方法、应用［M］．北京：化学工业出版社，2005.
关键词：地下水数值模拟系统、矿井涌水量计算、实际应用
中图分类号：TU991.11文献标识码： A
正文：
矿井涌水量的准确预测对于防止矿井突水、淹井等恶性突发事故有着重要的意义，同时也能大大降低生产成本，保障矿山的安全生产。【1】
一、地下水数值模拟系统
（一）概况
地下水数值模拟系统主要用来解决各类水文地质问题，并起到一定的预测作用，其模拟任务主要有四种，分别为地下水运移模拟、水流模拟、反应模拟以及反应运移模拟。在模拟模型的简历过程中，需要针对其中某一个目标，模型的建立步骤一般有这样几点：1、建立概念模型；2、选择数学模型；3将数学模型进行数值化；4、模型校正；5、校正灵敏度分析；6、模型验证；7、预测；8、预测灵敏度分析；9、给出模拟设计与结果；10、后续检查；11、模型再设计。
地下水数值模拟系统是随着计算机出现而发展起来的，以有限单元法为基本计算方法，在分割近似原理的指导下，将复杂的非线性问题简化为线性问题，从而避开了解析法求解微分方程时各种严格理想化的要求，使数值模拟系统更能灵活地适用于各种矿井涌水量的计算。【2】现目前常用的地下水数值模拟软件有美国开发的GMS（其中MODFLOW是世界上使用最广泛的三维地下水水流模型）、Visual MODFLOW、Visual Groundwater、PHREEQC、TNTmips等是运用较为广泛的软件。
二、实际应用
（一）郑煤盛源煤业有限公司概况
宝丰盛源煤业位于宝丰县大营镇宋坪村西南方，其由宝丰县大营镇宋坪村办煤矿和大营镇双鱼山二矿于2007年被郑煤集团整合而成,并于2010年加入中国有色金属工业集团。地处平顶山市宝丰县内，紧邻207国道，交通十分便利。矿井设计生产能力为30万吨每年，煤种为1/3焦，是优质的炼焦用煤。
1、可采煤层。
主要开采山西组下部的二1煤层以及一4煤层。
2、煤层标高。
二1煤层深埋280m~338m，煤层开采深度标高为-140m~0m;一4煤层深埋261m~400m，煤层开采深度地板标高为-160m~-30m。
（二）矿井的水文地质
该矿区的主要含水层有四个系层：寒武系上统崮山组，二又叠系下统山西组、下石盒子组，石炭系上统本溪组和太原组，第四系。
第一系层：寒武系上统崮山组含水层。白云质灰岩，厚59~131m，无泉水出露。
第二系层：二又叠系下统山西组、下石盒子组含水层。其中山西组是由二1煤层上部大占香碳砂岩段中的粗粒岩、砂岩段构成；下石盒子组是由下部中、粗粒砂岩组成，该层含砂岩裂痕承压水，富水性较差，不威胁煤矿开采。
第三系层：石炭系上统本溪组和太原组含水层，岩性为灰至深灰色结晶灰岩，含水层由L1~L8（L1灰岩厚为0.33~15.76m）薄层状灰岩和中粒砂岩组成。该岩层承压性较好，存储水量较多，水压较高，但其分布并不均匀。
第四系层：第四系含水层。由冲击岩、沙石岩组成，直接覆盖在下伏地层上，对矿井开采有一定的影响。
（三）模型的建立
概念模型的建立是一个极为复杂的过程，需要我们充分了解模拟地区的地质构造、水文地质、岩石矿物、气象、地形地貌、工农业利用等一切与地下水相关的关系点。【3】
在划分水文地质单元，确定模拟边界和范围之前，我们应该准备：地形地貌图、第四纪地质图、水文地质图、地下水等水位线及埋深图、模拟区遥感影像数据、有关的区域地下水方面的调查勘察研究报告及成果。
（四）模型的结构
首先应该对模拟区域的地质结构和水文地质条件加以概化，建立水文地质概念模型，然后构建相关数值模型。
1、有剖面线的位置的水文地质剖面图；
2、详细的钻孔、深孔资料（附有名称、坐标、孔标高、终孔深度、分层信息以及岩性描述等）；
3、以完整的水文地质单元作为模拟的区域范围，考虑到有些边界和范围过于偏远，应该考虑扩大模拟区的范围，适时可采用模型嵌套技术。
（五）模型的参数
1、潜水、承压含水层和弱透水层平、根据岩性和抽水试验分区的垂向渗透系数的分区图与数值；
2、承压水含水层存水率的分区和相关数值；
3、潜水含水层的导水程度的分区和数值；
4、弱透水层的存储率的分区图和数值；
5、各类渗水实验的资料和研究成果；
6、各层的有效钻孔的隙度。
（六）实际案例
1、确定一4煤层为计算区域，对计算区域进行三角分区和参数分区；
2、对一4煤层的含水系统内部进行概化，对其边界形态进行简化，对边界进水类型进行划分以及地下水的相关运动状态；
3、明确各分区的参数值，要详细了解一4煤层每个节点、每个分单元的信息，以及观察钻孔的水位信息和抽水孔水量信息，计算时段信息等。
在这个水文地质模型中将一4煤层共划分为20个分区，650个节点，分单元5512个，有效单元5082个，观测孔号5个。
表1 地下水位观测值拟合统计
其中我们选取了1号孔水位观测值进行研究，可得出：
表2 各分区参数计算
最后通过系统模拟可以计算出一4煤层的正常涌水量为222m²/h，最大涌水量为289m²/h。
（四）结语
近年来，随着科技的不断进步和发展，水文地质工作者们拥有了大量的科学决策和科学管理信息的方法。地下水数值模拟系统可以量化地下水的动态变化与人类开采活动的关系，可以比较不同开采方案并预测其对环境造成的影响。由此可见，地下水数值模拟系统在实践中是可以得到广泛运用的，它将在国家制定区域水政策以及各企事业单位开矿采矿事业中做出重大的贡献。由此可以预测，地下水数值模拟系统在矿井涌水量研究应用中的前景是无限广阔的，应该引起相关工作者的重视。
参考文献：
【1】魏军，《矿井涌水量的数值模拟研究》，2006年12月
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