对天津市地下水开发利用中的若干问题的探讨（吕琳,柴雅彬,张晔）

时间：2022-02-20 15:14:35 浏览量：次

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摘要：天津市是我国资源型缺水城市之一，多年来水源紧张造成天津市大量开采地下水，地下水的过度开采势必造成一些环境问题。我们对天津市地下水的资源情况、开发利用及污染情况进行调查统计，发现天津市浅层地下水资源丰富但是分布不均，可利用率较低，而深层地下水超采量却很大，我们要加强管理、制定压采和控制污染方案最终达到地下水可持续发展。

关键词：地下水；开发利用；保护

1综述

天津市是我国资源型缺水城市之一，人均水资源量仅160m3，水资源的短缺将严重制约城市建设发展脚步，如何科学合理的利用现有资源成为我们关注的焦点。地下水资源是天津市的重要水源之一，对天津市的国民经济、人民生活和社会发展起了举足轻重的作用。但是在地下水开发利用过程中却存在诸多问题：如深层地下水严重超采、浅层咸水微咸水没有得到有效的开发利用、开采布局不合理、地下水受到污染、地下水资源费偏低刺激过渡开采等。这些问题是水资源主管部门为了保障国民经济及人民生活水资源合理供给所急需解决的问题。

2天津市地下水资源概况

要做到合理有效的利用地下水，我们首先要对天津市地下水资源概况有个详实的了解。地下水天然资源指可以更新、恢复的第四系浅层地下水、山区岩溶地下水及各类基岩裂隙水。地下水可采资源量指经济合理、技术可能和开采后不致造成地下水位持续下降、水质恶化、地面沉降等一系列环境地质问题条件下，可允许开采的地下水量。天津市地下水资源总量为5.90亿m3/a，其中平原区浅层地下水多年平均资源量为5.32亿m3/a，山丘区浅层地下水多年平均资源量为0.82亿m3/a，山丘平原重复计算量是0.23亿m3/a。天津市地下水总可采资源量是7.34亿m3，其中浅层水可采资源量4.16亿m3、岩溶水0.34亿m3、岩溶水源地0.96亿m3、深层承压水1.88亿m3，天津市按照行政区划分地下水可采资源量见上表1。

3天津市地下水开发利用情况及污染程度调查

天津地下水规模开采自二十世纪五十年代未开始。七十年代初期和八十年代初期相继出现干旱年，促使地下水进一步的大规模开采，其中1981年到达开采地下水的最高峰，据统计当时全市机井达31000多眼，当年地下水开采量10.38亿立方米，为各年之最，开采井深度最大达900多米。市区、塘沽区、汉沽区等地超采严重，水位大幅度下降，地面沉降加剧，并且出现了地下水污染现象。1984—1988年为偏丰年，地表水丰富，加之1983年9月引滦通水和1986年起实施的控沉计划，全市地下水开采量下降，局部地区地下水位出现回升。但由于水资源分布不均、水文地质条件的差异以及开采布局不合理等原因，我市中南部地区的深层地下水超采依然很严重。

为了更深入了解天津市地下水的开采状况，我们设定2004年为基准年，对2004年地下水开采状况进行调查，开采量统计成果表见表2，从各区县地下水开采情况上分析，蓟县水资源较丰沛，地下水处于不超采状态，宝坻县基本上是深层浅层地下水混合开采，人为地造成了深浅层水的连通，可以深浅综合计算。武清、宁河、静海的部分地区浅层水尚有盈余，主要是深层水超采。中南部地区如市区、新四区及塘、汉、大共超采2.03亿立方米/年，均为深层水。可见，由于不同地区经济社会发展状况不同，对地下水开采利用程度的差异，导致了地下水开采布局的不合理，形成中南部地区深层水严重超采而北部浅层水和中南部浅层微咸水未得到充分的开发利用的局面。

根据2002年的天津市地下水水质评价与污染调查成果，总体看来天津市山区地下水水质较好，绝大多数满足Ⅲ类地下水质量标准，仅个别取样点水质类别达到Ⅴ类地下水，主要原因是地下水中氨氮超标。平原浅层地下水水质普遍差，除北部地区蓟县和宝坻为Ⅳ级水外，其他区县均为Ⅴ级水。分析认为造成NH4+、CL-、Fe、Mn、阴离子洗涤剂、有机氯等超标的主要原因是该地区地势平坦、地下水水位埋深小等原生环境问题及人为污染的次生环境问题。深层地下水水质明显好于浅层地下水水质，其中武清、宝坻、汉沽第Ⅱ、第Ⅲ组承压水水质达到Ⅲ级，而中、东部的塘沽、东丽、津南、北辰第Ⅱ、第Ⅲ组承压水水质普遍为Ⅴ级水，其他区县第Ⅱ、第Ⅲ组承压水水质则以Ⅳ级为主。分析认为，中、东部地区Ⅴ级水是由于地下水中F-超标倍数较高引起，属原生环境问题，而南部、西部和北部地区Ⅳ级水主要是由于氨氮和铁超标引起，属原生、次生环境混合问题。

4地下水超采及污染现状的应对措施

4.1深层地下水水量压采

结合南水北调工程规划和地下水超采区内的社会经济发展，分三个阶段编制深层地下水压采方案。

近期目标定在2010年南水北调中线工程通水前。在现状水源条件下，通过节水、污水处理回用、海（咸）水利用、水资源优化配置、加强水资源管理、调整产业结构等措施，逐步控制地下水开采量不在增加，以2004年的地下水的开采水平为基准，减少超采量的10％（3200万立方米）。主要在超采区内压缩有条件实施水源转换的企事业单位的地下水开采量。

中期目标定在2015年。即南水北调工程通水后5年，以南水北调中线工程调水、污水处理回用等增加的水量作为替代水源，压缩严重超采区的地下水开采，实现在一定水位条件下的采补平衡，减少一般超采区地下水开采量，城市周边地下水超采得到有效控制。

远期目标定在2020年。即南水北调工程通水后10年，随着南水北调配套工程逐步完善和供水量的增加、节水治污水平的提高和水资源的优化配置等，压缩地下水开采量，超采区地下水实现采补平衡，地下水资源储备和抗旱能力明显提高，逐步恢复生态环境的健康和地下水系统的良性循环。

超采区不同水平年深层地下水压采情况表见表3，全市近期目标压采量1.11亿m3，中期目标压采量1.62亿m3，远期目标压采量为3.54亿m3。

要使将我们所制定的目标能够顺利实施我们制定如下措施：

①做好压采替代水源的分析论证工作，对有替换水源地区逐步进行压采，增大力度进行水源转换配套设施建设，确保目标压采水量的可实施性；

②做好节约用水工作，加大节水力度，特别是农业节水力度，投入科研力量研究各行业科学节水措施。

③由于我市前层地下水相对丰富，但由于区域限制及水质不达标未能够充分利用，投入技术力量研究天津市浅层地下水开发利用方案，做到能够更高效利用当地浅层地下水，以达到减少对深层地下水的超采目标。

4.2污染防治措施

①通过野外实地调查与资料收集来获取污染源的分布及影响范围，开展具体的治理规划，对污染进行整治。

②开展废井回填工程

报废井是天津市深层地下水污染的主要污染源，以北部全淡水区为废井回填的重点区域，尽快实施回填工作。

③其他防治措施

（一）严格规范执行固体垃圾堆放场、填埋场对浅层地下水影响论证工作

（二）对受污染包气带土壤的治理

要从根本上治理浅层地下水污染，需要从对地表污染的治理开始，实施污染河道的治理规划以防止污水对地下水造成进一步的污染，需要逐渐通过对受污染土壤的治理达到彻底根治浅层地下水污染。

（三）建立全淡水区地下水水质保护区

全淡水区位于天津市上游地区，是天津市地下水资源补给区，又是优质矿泉水的集中分布区，北部全淡水区应尽快着手建立地下水水质保护区，一级保护区范围为整个山区，二级保护区为全淡水区平原区。

在我们对天津市深层地下水水质水量控制管理基础上，我们运用visual modflow地下水数值模型进行地下水水位变幅预测，预测的总体趋势为地下水位有持续上升。这表明我们所制定的压采方案对天津地区现有的漏斗区有很明显的改善，地下水储存量得到一定的恢复。

参考文献

[1]《天津市地下水资源评价—七五国家重点科技攻关项目第57项75-57-01-03专题报告》

[2]《天津市地下水资源调查评价》

[3]《南水北调受水区（天津）地下水压采方案》

[4]《天津市水资源公报2004年》

[5]《天津市地下水保护行动计划》

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