摘要：本文在參考多個(gè)地區(qū)水文地質(zhì)狀況、地下水開(kāi)采情況及治理措施的基礎(chǔ)上，總結(jié)了地下水超采的危害，并對(duì)地下水的開(kāi)采管理提出了一些建議。
　　關(guān)鍵詞：地下水；地質(zhì)災(zāi)害；研究
　　
　　下水是地質(zhì)環(huán)境中重要的組成部分，也是地質(zhì)環(huán)境不可分割的部分，某些地區(qū)由于對(duì)地下水資源缺乏科學(xué)的評(píng)價(jià)與管理，常常盲目擴(kuò)大開(kāi)采，造成一系列環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。廣西所處西南地區(qū)，地殼結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)背景極為復(fù)雜，在高原隆升的驅(qū)動(dòng)下，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及差異升降強(qiáng)烈；大江、大河深切谷，動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象極為發(fā)育，成為全球地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。同時(shí)，西南地區(qū)也是我國(guó)水能資源的主要聚集區(qū)，水力資源占全國(guó)的61%，隨著我國(guó)西部開(kāi)發(fā)進(jìn)程的加快，所面臨的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題將更加突出。因此，研究地下水與地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系，以便對(duì)地下水開(kāi)采引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)防控，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　1地下水對(duì)巖土體的影響
　　地下水是一種重要的地質(zhì)營(yíng)力，它與巖土體之間的相互作用，一方面改變著巖土體的物理、化學(xué)及力學(xué)性質(zhì)，另一方面也改變著地下水自身的物理、力學(xué)性質(zhì)及化學(xué)組份。運(yùn)動(dòng)著的地下水對(duì)巖土體產(chǎn)生三種作用，即：物理作用（包括潤(rùn)滑作用、軟化和泥化作用、結(jié)合水的強(qiáng)化作用）、化學(xué)作用（包括離子交換、溶解作用、水化作用、水解作用、溶蝕作用、氧化還原作用）以及力學(xué)作用(包括靜水壓力和動(dòng)水壓力作用)。地下水與巖土體相互作用的結(jié)果影響著巖土體的變形性和強(qiáng)度，而巖土體中應(yīng)力的變化(自然力和人類(lèi)工程力)導(dǎo)致地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件的改變，最終誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
　　2地下水與巖土體相互作用導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害分析
　　2.1地沉地裂
　　地下水是存在于地下含水介質(zhì)中的水體，它與巖土顆粒共同承擔(dān)著自身的和外來(lái)的壓力，隨著地下水的大量抽取，原來(lái)由地下水所分擔(dān)的那部分壓力轉(zhuǎn)移，到巖土顆粒骨架上，從而引起土體顆粒的壓密，產(chǎn)生地沉，當(dāng)沉降不均勻時(shí)還可導(dǎo)致嚴(yán)重地裂問(wèn)題。例如我國(guó)河北平原、天津、上海等地，由于工業(yè)區(qū)內(nèi)深井分布過(guò)于集中，地下水過(guò)量開(kāi)采，造成沉降區(qū)域迅速擴(kuò)展，形成沉降漏斗，如河北地下水超采形成7大漏斗，面積高達(dá)4.4萬(wàn)km2。地沉地裂作為一種因過(guò)分抽取地下水，引起地下水位下降而誘發(fā)的水文地質(zhì)災(zāi)害，常常是一個(gè)漸變，起初不為人們所重視，等嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致墻倒屋塌，路斷堤陷。
　　2.2滑坡
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，因地下水滲透作用引起的滑坡占90%以上。在我國(guó)南方地區(qū)，大量大型滑坡都與降雨特別是暴雨密切相關(guān)。在我國(guó)的寒區(qū)發(fā)生的滑坡大多與凍融作用密切相關(guān)。在庫(kù)區(qū)發(fā)生的滑坡都與庫(kù)區(qū)水位的變化有關(guān)。由地下水與巖土體相互作用引起的斜坡失穩(wěn)，地下水空隙靜水壓力和動(dòng)水壓力起重要作用。根據(jù)斜坡體內(nèi)地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件分析，由于地下水受到降水入滲補(bǔ)給，斜坡內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)屬非穩(wěn)定流，在補(bǔ)給區(qū)的山頂?shù)叵滤�水力力梯度小于�?ΔH＜0＝、在徑流區(qū)地下水水力梯度等于零(ΔΗ＝0)、在排泄區(qū)的坡腳地下水水力梯度大零(ΔH＞0)。因此，在補(bǔ)給區(qū)的包氣帶巖土體的有效應(yīng)力大于其總應(yīng)力，在坡頂補(bǔ)給區(qū)的飽水帶地下水動(dòng)水壓力增強(qiáng)了巖土體的強(qiáng)度；在坡腳為地下水的排泄區(qū)，巖土體承受很大的靜動(dòng)水壓力，巖土體的有效應(yīng)力大大減小，從地下水水動(dòng)力學(xué)特征看，斜坡的頂部較安全(斜坡的頂部的拉裂縫是由于坡腳的滑移誘發(fā)的)，而坡腳易失穩(wěn)。
　　2.3礦坑水害
　　水文地質(zhì)條件是礦產(chǎn)開(kāi)采的一種重要控制性因素，人們?nèi)舨恢匾暬虿徽莆债?dāng)?shù)氐乃�文地質(zhì)條件，便會(huì)在礦產(chǎn)開(kāi)采中冒險(xiǎn)或闖禍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年至2009年1-3月，全國(guó)煤礦共發(fā)生70余起透水事故，死亡人數(shù)達(dá)300多人。這些頻頻發(fā)生的水害事故，不僅給礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)造成巨大損失，更對(duì)傷亡礦工家庭造成了永遠(yuǎn)不能彌補(bǔ)的傷害。究其原因，其中之一即是對(duì)水文地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)不清，因此，深藏地下的地下水會(huì)成為為害社會(huì)的不安定因素，值得警覺(jué)。
　　2.4水庫(kù)誘發(fā)地震
　　到目前為止，世界上已有100多座水庫(kù)發(fā)生過(guò)誘發(fā)地震，我國(guó)就有20多例，其可能造成大壩、附近建筑物的破壞及人員的傷亡。水庫(kù)誘發(fā)地震是水—巖相互作用的結(jié)果，它的誘發(fā)因素主要如下：1）水庫(kù)水荷載作用，增加了庫(kù)區(qū)巖體的自重應(yīng)力，從而改變庫(kù)區(qū)巖體的應(yīng)力場(chǎng)；2）滲透空隙靜水壓力作用，是由于庫(kù)水沿庫(kù)底巖體及潛在活動(dòng)斷層滲透而產(chǎn)生的使巖體內(nèi)有效應(yīng)力減小的力，使斷層產(chǎn)生擴(kuò)容，減小其抗剪強(qiáng)度；3)滲透空隙動(dòng)水壓力作用，是由于庫(kù)水沿庫(kù)底潛在活動(dòng)斷層滲流作用，這種作用尤其發(fā)生在巖溶或滲透性強(qiáng)的地區(qū)。滲透空隙動(dòng)水壓力作用的結(jié)果，直接在潛在活動(dòng)斷層面上產(chǎn)生沿水流動(dòng)方向的剪應(yīng)力(γΔΗ)，以降低斷層面的抗剪強(qiáng)度；4)水—巖相互作用的物理化學(xué)作用，導(dǎo)致斷層帶上的軟弱物質(zhì)軟化及結(jié)構(gòu)改變，從而引起斷層帶物質(zhì)的C，•φ值減小，降低斷層面的抗剪強(qiáng)度；5)庫(kù)水在沿?cái)鄬酉蛳聺B透過(guò)程中，在水與巖石之間產(chǎn)生熱流的不平衡，即存在熱輸運(yùn)，而誘發(fā)水流向低溫方向的流動(dòng)。由于熱輸運(yùn)產(chǎn)生的附加應(yīng)力也是斷層滑移的一個(gè)重要方面。這五種因素在活動(dòng)或潛在活動(dòng)斷層存在的地區(qū)都能誘發(fā)地震的發(fā)生，也可能為單個(gè)效應(yīng)，也可能為綜合效應(yīng)。
　　2.5海水入浸，淡水咸化
　　一般情況下，陸地含水層的淡水水位比海水水位高，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量抽取陸地淡含水層，會(huì)使其地下淡水水位低于海水水位，導(dǎo)致海水通過(guò)透水層(弱透水層)滲入陸地淡含水層中，這種現(xiàn)象稱(chēng)為海水入侵。它使地下淡水鹽堿化，從而破壞地下水資源。在我國(guó)，發(fā)生海水入侵的地區(qū)主要包括廣西、海南、遼寧、河北、山東等省(自治區(qū))。
　　2.6局部地區(qū)水資源衰減并伴隨地下水污染
　　水源地超量開(kāi)采造成水資源衰減主要是井位布局不合理，供水井集中，以及超量開(kāi)采，導(dǎo)致水源地地下水水位降深過(guò)大，形成地下水漏斗并逐年擴(kuò)展。水資源衰減影響生產(chǎn)用水，造成的經(jīng)濟(jì)損失難以估量。地下水超采造成的地下水污染主要有兩個(gè)方面的原因：一是由于過(guò)量開(kāi)采地下水導(dǎo)致巖溶塌陷，破壞上覆第四系隔水層，地表污水及劣質(zhì)潛水通過(guò)塌陷段滲入；二是因過(guò)量開(kāi)采地下水，造成水位降低，水量減少，同時(shí)水在地下凈化時(shí)間變短，此外，水位降低和地下水漏斗的擴(kuò)展則增加了地下水接受補(bǔ)給的范圍以至于超出水源地保護(hù)區(qū)范圍，實(shí)際就是擴(kuò)大了受污染面積。這些原因都會(huì)造成水質(zhì)變化。
　　3建議
　　3.1分區(qū)控制開(kāi)采地下水
　　依據(jù)地下水超采造成危害的程度的預(yù)測(cè)評(píng)估，并考慮地下水資源的恢復(fù)、補(bǔ)給能力，將地下水開(kāi)采管理劃分為禁采區(qū)、限采區(qū)和控采區(qū)或不同的保護(hù)區(qū)，進(jìn)行分區(qū)開(kāi)采。深層地下水和淺層嚴(yán)重超采區(qū)實(shí)行禁采政策，如市區(qū)內(nèi)、長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)灌溉的嚴(yán)重超采區(qū)；淺層地下水一般超采區(qū)、已引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)和受污染地區(qū)，并具有一定的補(bǔ)給及恢復(fù)能力的地區(qū)實(shí)行限采政策；輕微超采區(qū)實(shí)行控制開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。并通過(guò)適當(dāng)調(diào)整不同地區(qū)的水資源費(fèi)來(lái)協(xié)助施行分區(qū)管理的政策。
　　3.2加強(qiáng)對(duì)水資源的監(jiān)測(cè)工作，完善地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
　　要加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，布設(shè)地下水位、水量、水質(zhì)觀測(cè)井開(kāi)展監(jiān)測(cè)；對(duì)城市重要的工業(yè)、生活、城鎮(zhèn)集中水源地取水口、重點(diǎn)排污口安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂疲�建立地下水資源動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)．運(yùn)用微機(jī)技術(shù)定期分析監(jiān)測(cè)資料．發(fā)布監(jiān)測(cè)區(qū)的水情預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)，為加強(qiáng)水資源管理和防治地質(zhì)災(zāi)害提供科學(xué)依據(jù)。
　　3.3充分利用雨水資源、加強(qiáng)水循環(huán)利用等方法，減少對(duì)地下水的開(kāi)采
　　充分利用雨水灌溉，開(kāi)展人工增雨作業(yè)，增設(shè)人工增雨作業(yè)點(diǎn)，灌溉季節(jié)增加有效降雨，工業(yè)生產(chǎn)和民用中盡量多的利用中水，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，城市供水的80%轉(zhuǎn)化為污水，經(jīng)收集處理后，其中70%的再生水可以再次循環(huán)使用。合理利用中水、雨水，減少地下水的開(kāi)采量，以恢復(fù)和養(yǎng)蓄地下水，改善水文地質(zhì)環(huán)境。此外，還可以加強(qiáng)生態(tài)治理、加強(qiáng)地下水污染治理，通過(guò)攔蓄工程、濕地工程等，提升水體自我降解和生物降解能力。
　　3.4強(qiáng)化地下水及涉及地下水的減災(zāi)增益的研究
　　一是加強(qiáng)對(duì)地下水的地質(zhì)屬性、合理開(kāi)采及防止地沉地裂的研究。地下水作為特殊的地質(zhì)因子，其開(kāi)采的方式和開(kāi)采量的大小對(duì)區(qū)域的地質(zhì)條件起著重要的影響作用，諸如前面所提及的由于地下水的不合理開(kāi)采造成的地沉地裂等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題便是證明。因此，應(yīng)充分肯定并認(rèn)識(shí)地下水的地質(zhì)屬性，深化對(duì)地下水開(kāi)采量度及防止地沉地裂的研究；二是地下水超采治理辦法的研究。可以采用回灌方法，恢復(fù)養(yǎng)蓄地下水。因地制宜開(kāi)展地下水人工回灌。人工回灌是防治地面沉降的有效手段之一，且方法簡(jiǎn)單，并能起到蓄水儲(chǔ)能的綜合效果，但需水量大。應(yīng)積極創(chuàng)造條件，在保證水質(zhì)的前提下，進(jìn)行回灌。各含水層組之間水力聯(lián)系較好的地區(qū)，具有接受大氣降雨入滲與河水補(bǔ)給的特點(diǎn)，建設(shè)引雨回灌工程，利用雨洪資源滲漏回補(bǔ)地下水。三是沿海地區(qū)海水入侵防治方法的研究。可在供水井與海水之間打一排井，利用抽水造成水位低槽，或用注水方法形成水力屏障；在有利地質(zhì)條件下，也可修建地下防水堤等。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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