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基于水资源优化配置的地下水可开采量探析
孙丽娟
水作为生命之源,是人类生存与社会发展不可或缺的自然资源,同时也是整个生态环境中最为活跃的元素之一.水资源简单来说就是人类可以直接使用并可以不断更新的淡水资源,其具有有限性、不可替代性、分布不均性以及水资源开发利用的矛盾性等特点.
1 地下含水量性质
地下水未经开采前,基于自然水系的补给与排泄已经处于一种平衡的状态,当处于雨季时,自然水系补给量大于其排泄量,因此含水层内的水量增加,水位呈上升态势.当处于旱季时,地下水系消耗增加,含水层内的水量自然下降.一般来说,地下水量总补给与总消耗是不对等的,因此短期来看地下水量呈现不均衡态势发展,但这种不均衡的发展具有一定的周期性,主要受气象、水文变化等诸多因素的影响,实际上地下水含量从长远角度来看,一直处于一种动态平衡的状态.
当进行地下水开采时,必然会打破这种动态平衡状态,使得地下水含量开始转向地下水可开采量方向转变.由此也可以看出,地下水的含量并不等于地下水可开采量.但地下水可开采量的大小却与地下含水量动态发展息息相关.当进行地下水开采时,相当于利用人工的方式增加了地下水的自然排泄量,原有的排泄条件自然被迫改变.其中天然排泄基准面原本是反映地下自然含水量及其是否达到动态平衡的主要依据,如今因为加入了人工地下水开采,因此人工排泄基准面将会很大程度上代替天然排泄基准面.这同时也是自然排泄条件主要改变的依据之一.
2 地下水含量与地下可采水量关系
当开始对自然地下含水量进行开采时,地下水位会从自然基准面开始逐渐下降,由于自然地下水含量一直处于动态的平衡,当含水层水量因人工抽取开始出现“不自然”降低时,自然会自动补充一些水量.因此抽水井在含水层除了抽取原有的水量之外,还会截取一定的补给量,随着人工抽水量的不断增加,下降漏斗不断向下扩展,截取的补给量也在不断增加,当增加到与开采量持平时,漏斗停止向下发展,水位降到了第一基准面便逐渐稳定下来.
旱季,自然补给量变少,本就失去了平衡,若在地下水量开采时仍保持原来的采水量,则需要对下降漏斗进一步扩大,并继续扩大疏干量,随着漏斗进一步扩展,截取的水量自然也就越来越多,当截取的补给量与开采量趋于平衡之时,水位就会从某一基准面降到另一基准面.
雨季,自然补给量较为充足,除了满足原有的人工开采量之外,补给量仍有剩余,自然会去补偿疏干量,基于此漏斗开始回缩,则补给量就会变少,当补给量减到与开采量达到一定平衡时,水位会开始回升,直到到达某一高度进行稳定下来.
基于地下含水量与地下可采水量之间的关系,我们可以预测出地下可采水量两种发展趋势,第一种,是理想状态下在旱季时借用的疏干量到了雨季全部补充了回来,地下水位最大降低量不会高于地下水开采设备的最长吸程,因此可以长期保持比较稳定的开采量.第二种若在旱季时借用的疏干量到了雨季没有全部补充回来,且历年雨季的补给量都没有将疏干量补充回来,因此地下水位总趋势是在不断的下降,经过一定的周期,当地下水位的深度超过了抽水设备的最长吸程,即允许降深,那么抽水设备就会失效,开采量将难以保持长期的稳定.
通过上述分析,我们可以得知要想保持开采量的长期稳定,必须要具备两种因素,一种是要确保地下水补偿量与开采量保持平衡,二是确保地下水位最大的深度不能超过允许降深.所以若没有补给量的开采量只能代表开采能力,不具备必须的稳定性.取不出的补给量也不是开采量而是天然补给量.
3 实现水资源合理化配置
3.1 水资源合理配置内容
在对水资源进行合理配置过程中,需要相关人员先做好对目标区域水资源生态系统的调研工作,并运用合理的管理体系与技术方法来规划、改造水资源与水灾防御体系,使得水资源得到更加合理利用的同时实现可持续发展.
水资源合理配置工作是一项复杂的工作,同时也需要其他基础工作的辅助,这样才能够更好的实现对水资源在各种因素影响下的供需平衡分析,并预测分析水资源开发潜力,为后续水资源合理开发与利用奠定坚实的基础.在对水资源进行调研时,需要考虑多种因素,如水文条件、生态条件、地质条件及气象条件,这些因素都会对水资源变化及分布造成一定影响.
3.2 水资源合理配置方法
水资源取水及用水配置.相关调研人员需要确定水资源种类与取水点,并对水的来源进行细致分析.随后对于地下水要判断其开采深度及含水量,同时还应对地下水质进行相应检测,如检测水质微量元素、重金属等.在用水方面,需要根据水质来满足不同的用水目的,从而进行合理的水资源配置.用水目的包括多种,如工业用水、生活用水、生态保护用水等,并对各个单位用水量进行统计,为后续水资源配置提供有效的信息参考.实际上在具体进行水资源配置时,需要做到取水与用水的有机结合,并根据各个地方实际用水量以及取水量进行合理分配,从而达到供需平衡的目的,有效提升水资源的利用率.
水资源配置施工.一是做好水源地的施工,采取挖井、建水窑筑堤等方式做好储水、引水、蓄水工作.对于一些特别的区域还要进行水泵站的建设施工.二是目的地施工,主要目的是满足人们生产生活用水、农业及工业用水等,一般情况下多是用水者进行自主施工建设.三是水资源运输工程,如南水北调等大型水资源调配工程.四是建设污水处理工程.五是合理配置市政水循环系统工程,促进整个区域的水网形成有效的联动,从而使得水资源分配更加合理.
水资源其他配置.一是在规章制度上完成水资源合理配置行政法规建立,使得水资源配置更加合理化、规范化,二是在政策上给予水资源合理配置一定的优惠,如给予循环水企业、海水淡化企业、污水处理企业一定经济方面的补偿,提升企业参与水资源合理配置的积极性.
（作者单位：138000吉林省松原市水政水资源管理中心）
地下水论文范文结:
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