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【摘 要】黑龙江省由于地下水开采造成的一系列地质环境问题如：地下水位下降、地下水水质污染、地面变形等，主要原因是由于地下水的不均衡开采及不合理的用水结构造成的；分析了黑龙江省地下水资源开采现状，针对开采过程中存在的一系列问题，提出了改变不合理的用水结构、节约利用地下水，人工调蓄等应对措施。
【关键词】地下水资源；不均衡开采；地质环境问题；应对措施
黑龙江省地下水资源较为丰富，可采资源量215.14×108m3／a,而目前地下水开采量为65.00×108m3／a,仅占可采量的30.12%,就全省而言,地下水资源开发利用潜力很大,但是由于全省经济的发展速度,建设规模不同,加之人口密度不均一,地下水开发利用程度也有很大的差别。
1.地质环境现状
1.1地下水水位区域性持续下降
地下水水位区域性持续下降在地下水集中开采的工业城市哈尔滨、大庆及煤矿城市较严重，其中：1990年以后，地下水位下降速率逐渐变缓，目前漏斗中心区面积可达380km2，仍在向西和西南扩展。哈尔滨市地下水超采0.16×108m3／a，漏斗区的地下水已由承压水转为无压层间水，地下水位低于含水层顶板10-18m，单井涌水量衰减30-50%。
大庆市是一个以地下水供水为主的城市，因石油工业的发展，地下水开采量很大，现状开采量4.18×108m3／a，地下水处于超采状态，超采2.10×108m3／a。地下水位下降始于60年代中期，形成两个“肾”状降落漏斗，以长恒为界，东部漏斗面积已达2000km2，漏斗中心水位下降44m，西部漏斗面积达3000km2，漏斗中心水位下降36m。平均下降速率1.2m／a。
鸡西市地下水目前超采0.95×108m3／a，在鸡西市面上鸡冠区城区及北部的穆棱河谷，面积约有60km2，有开采井220眼，渗渠11条，地下严重超采，地下水下降幅度平均超过5m，最大下降深度13m。
七台河市地下水目前超采0.034×108m3／a，主要是因矿山疏干而开采的地下水量，目前因矿山排泄疏干形成面积145km2的降落漏斗区。
另外一些小城镇也都出现地下水位下降并形成局部降落漏斗，如阿城市形成20-40km2的地下水位下降漏斗；安达市位于高平原边缘，第四系含水层较溥，富水性差，超量开采造成地下水位下降，形成降落漏斗，总面积54km2，中心水位降达40-50m；青岗县和克山县开采白垩系裂隙孔隙水，1995年分别形成面积为28.5km2、34km2的下降漏斗。
1.2地下水水质污染
地下水污染主要是由于工业“三废”、生活污水的排放和农田大量使用化肥、农药，致使其中的有毒的、有害物质渗入地下水体造成的，而地下水超采，加速了污染物的迁移。区域上地下水主要呈点状污染。污染物质主要为“三氮”、化学耗氧量及氯化物等。主要是受农业施肥污染的影响，污染的主要途径是井口止水不严，井口周围卫生条件差，污染物质沿壁下渗造成污染。
主要工业城市地下水污染主要呈片状，并反映一定的变化规律。污染物质主要为“三氮”、总硬度、化学耗氧量、氮化物、硫酸根，个别城市酚严重污染。
1.3地面变形
哈尔滨市和大庆市由于超量开采地下水，水位大幅度下降，含水层被疏干，导致承压水上覆土体释水压密而诱导地面沉降的潜在威胁是客观存在的。1979年以后，正是地下水降漏斗形成时期，并经分析计算表明，漏斗中心部位地面总沉降量为63.82mm。
大庆市漏斗面积5000余km2，地下水位下降40余米，据调查，近年来大庆市不少油井的井管在中部断列，地表建筑物变形，可能与地面沉降有关。
1.4土壤沙化、草原退化
大庆市因过量开采地下水，地下水位大幅度下降，已造成草原大面积退化，土壤沙化扩大。据统计，大庆市有沙化土壤16.3万公顷，占土地面积的31.9%。
全市16.5万公顷可利用草场中，退化草场占98.4%，其中轻、中、重度退化面积分别占13.3%、48.5%和36.6%;草原退化的结果,又加重了沙化程度,如不采取措施,将给大庆市的生产、生活环境带来极大危害。
2.预防措施
2.1改变不合理的用水结构
我省地下水总利用量为65×108m3／a,其中工业用水量占16.92%,农业用水占65.12%,生活用水占15.38%.从总体看,全省以农业用水为主,農业所占的比例过大,在主要城市中,特别是地下水和地表水联合供水的城市中,地下水用于工业和农业的比例过大。如哈尔滨市,工业用地下水占29.83%,农业用地下水29.51%,生活用地下水占40.59%.而生活用地表水量为0.97×108m3／a,占地表水利用总量的30.30%.众所周知,地下水水质优良,而地表水水质污染严重.在有地表水的城市,将地下水大量的用于对水质要求较低的工业的农业是一种浪费,而且从资源量上看,哈尔滨市地表水资源非常丰富,利用量仅占入境量的11.66%,特别是在目前地下水严重超采的情况下,应大力开发利用地表水,同时工业和农业也应以地表水为主,调整用水结构,将有限的地下水用于生活用水。
2.2节约利用地下水资源
在地下水开发利用过程中普遍存在浪费现象,除了跑冒漏外,一是工业用水重复率过低造成水资源的浪费.目前,世界发达国家工业用水重复利用率可达70-80%,而我省工业用水重复利用率很低,其中哈尔滨市面上最高为65%，其它中等城市为40-50%,而中小城镇仅为10-20%.我省工业用水开采量为12.32×108m3／a,占地下水总的开采量的16.92%,工业用水有非常大的节约潜力，因此,应强化企业节约用机制,加强节水宣传,实行定额管理,推动工业用水循环使用和综合利用,使节约用水逐步走上科学业化、法制化轨道。二是落后农业灌溉的方式造成水资源的浪费.我省农业用水量164.1×108m3／a.其中,地下水为42.45×108m3／a,占地下水总开采量的65%,农业用水所占的比例非常大.目前农业灌溉方式基本上是漫灌,其中水田的用水定额600m3/亩,菜田400m3/亩,旱田100m3/亩(座水种20m3/亩),而采用先进的灌溉方法,可降低用水定额,水田为400-500m3/亩,菜田采用喷灌或滴灌的方法仅需100-120m3/亩,这样可大量节约农灌溉用水.我省现有水田面积161.5万公顷(2422.5×104亩).菜田52.8万公倾(792×104亩),采用先进的方法灌溉,每年可节约农田用水45.98×108m3／a,因此应积极采取喷灌、浇灌、滴灌、渗灌等措施，推广浅、湿、干灌溉和地膜覆盖等技术，大力发展节水农业。
2.3人工调蓄增加地下水资源
根椐黑龙江省水资源条件，为扩大可利用资源，用汛期洪水、水库弃水，工业空调冷却水，处理后的废水实行井内灌注补给。对于缺水城市如大庆、哈尔滨、长春及深层承压水，构造裂隙水出现下降漏斗地区尤为适宜。低平原，河谷平原可通过多开采潜水，降低水位，腾出库容，增加降水入渗，达到蓄洪储能，旱年多采，丰为枯用，起到调节水源作用。也可兴建地下水库及拦水坝提高水资源利用率增大调蓄能力。
【关键词】地下水资源；不均衡开采；地质环境问题；应对措施
黑龙江省地下水资源较为丰富，可采资源量215.14×108m3／a,而目前地下水开采量为65.00×108m3／a,仅占可采量的30.12%,就全省而言,地下水资源开发利用潜力很大,但是由于全省经济的发展速度,建设规模不同,加之人口密度不均一,地下水开发利用程度也有很大的差别。
1.地质环境现状
1.1地下水水位区域性持续下降
地下水水位区域性持续下降在地下水集中开采的工业城市哈尔滨、大庆及煤矿城市较严重，其中：1990年以后，地下水位下降速率逐渐变缓，目前漏斗中心区面积可达380km2，仍在向西和西南扩展。哈尔滨市地下水超采0.16×108m3／a，漏斗区的地下水已由承压水转为无压层间水，地下水位低于含水层顶板10-18m，单井涌水量衰减30-50%。
大庆市是一个以地下水供水为主的城市，因石油工业的发展，地下水开采量很大，现状开采量4.18×108m3／a，地下水处于超采状态，超采2.10×108m3／a。地下水位下降始于60年代中期，形成两个“肾”状降落漏斗，以长恒为界，东部漏斗面积已达2000km2，漏斗中心水位下降44m，西部漏斗面积达3000km2，漏斗中心水位下降36m。平均下降速率1.2m／a。
鸡西市地下水目前超采0.95×108m3／a，在鸡西市面上鸡冠区城区及北部的穆棱河谷，面积约有60km2，有开采井220眼，渗渠11条，地下严重超采，地下水下降幅度平均超过5m，最大下降深度13m。
七台河市地下水目前超采0.034×108m3／a，主要是因矿山疏干而开采的地下水量，目前因矿山排泄疏干形成面积145km2的降落漏斗区。
另外一些小城镇也都出现地下水位下降并形成局部降落漏斗，如阿城市形成20-40km2的地下水位下降漏斗；安达市位于高平原边缘，第四系含水层较溥，富水性差，超量开采造成地下水位下降，形成降落漏斗，总面积54km2，中心水位降达40-50m；青岗县和克山县开采白垩系裂隙孔隙水，1995年分别形成面积为28.5km2、34km2的下降漏斗。
1.2地下水水质污染
地下水污染主要是由于工业“三废”、生活污水的排放和农田大量使用化肥、农药，致使其中的有毒的、有害物质渗入地下水体造成的，而地下水超采，加速了污染物的迁移。区域上地下水主要呈点状污染。污染物质主要为“三氮”、化学耗氧量及氯化物等。主要是受农业施肥污染的影响，污染的主要途径是井口止水不严，井口周围卫生条件差，污染物质沿壁下渗造成污染。
主要工业城市地下水污染主要呈片状，并反映一定的变化规律。污染物质主要为“三氮”、总硬度、化学耗氧量、氮化物、硫酸根，个别城市酚严重污染。
1.3地面变形
哈尔滨市和大庆市由于超量开采地下水，水位大幅度下降，含水层被疏干，导致承压水上覆土体释水压密而诱导地面沉降的潜在威胁是客观存在的。1979年以后，正是地下水降漏斗形成时期，并经分析计算表明，漏斗中心部位地面总沉降量为63.82mm。
大庆市漏斗面积5000余km2，地下水位下降40余米，据调查，近年来大庆市不少油井的井管在中部断列，地表建筑物变形，可能与地面沉降有关。
1.4土壤沙化、草原退化
大庆市因过量开采地下水，地下水位大幅度下降，已造成草原大面积退化，土壤沙化扩大。据统计，大庆市有沙化土壤16.3万公顷，占土地面积的31.9%。
全市16.5万公顷可利用草场中，退化草场占98.4%，其中轻、中、重度退化面积分别占13.3%、48.5%和36.6%;草原退化的结果,又加重了沙化程度,如不采取措施,将给大庆市的生产、生活环境带来极大危害。
2.预防措施
2.1改变不合理的用水结构
我省地下水总利用量为65×108m3／a,其中工业用水量占16.92%,农业用水占65.12%,生活用水占15.38%.从总体看,全省以农业用水为主,農业所占的比例过大,在主要城市中,特别是地下水和地表水联合供水的城市中,地下水用于工业和农业的比例过大。如哈尔滨市,工业用地下水占29.83%,农业用地下水29.51%,生活用地下水占40.59%.而生活用地表水量为0.97×108m3／a,占地表水利用总量的30.30%.众所周知,地下水水质优良,而地表水水质污染严重.在有地表水的城市,将地下水大量的用于对水质要求较低的工业的农业是一种浪费,而且从资源量上看,哈尔滨市地表水资源非常丰富,利用量仅占入境量的11.66%,特别是在目前地下水严重超采的情况下,应大力开发利用地表水,同时工业和农业也应以地表水为主,调整用水结构,将有限的地下水用于生活用水。
2.2节约利用地下水资源
在地下水开发利用过程中普遍存在浪费现象,除了跑冒漏外,一是工业用水重复率过低造成水资源的浪费.目前,世界发达国家工业用水重复利用率可达70-80%,而我省工业用水重复利用率很低,其中哈尔滨市面上最高为65%，其它中等城市为40-50%,而中小城镇仅为10-20%.我省工业用水开采量为12.32×108m3／a,占地下水总的开采量的16.92%,工业用水有非常大的节约潜力，因此,应强化企业节约用机制,加强节水宣传,实行定额管理,推动工业用水循环使用和综合利用,使节约用水逐步走上科学业化、法制化轨道。二是落后农业灌溉的方式造成水资源的浪费.我省农业用水量164.1×108m3／a.其中,地下水为42.45×108m3／a,占地下水总开采量的65%,农业用水所占的比例非常大.目前农业灌溉方式基本上是漫灌,其中水田的用水定额600m3/亩,菜田400m3/亩,旱田100m3/亩(座水种20m3/亩),而采用先进的灌溉方法,可降低用水定额,水田为400-500m3/亩,菜田采用喷灌或滴灌的方法仅需100-120m3/亩,这样可大量节约农灌溉用水.我省现有水田面积161.5万公顷(2422.5×104亩).菜田52.8万公倾(792×104亩),采用先进的方法灌溉,每年可节约农田用水45.98×108m3／a,因此应积极采取喷灌、浇灌、滴灌、渗灌等措施，推广浅、湿、干灌溉和地膜覆盖等技术，大力发展节水农业。
2.3人工调蓄增加地下水资源
根椐黑龙江省水资源条件，为扩大可利用资源，用汛期洪水、水库弃水，工业空调冷却水，处理后的废水实行井内灌注补给。对于缺水城市如大庆、哈尔滨、长春及深层承压水，构造裂隙水出现下降漏斗地区尤为适宜。低平原，河谷平原可通过多开采潜水，降低水位，腾出库容，增加降水入渗，达到蓄洪储能，旱年多采，丰为枯用，起到调节水源作用。也可兴建地下水库及拦水坝提高水资源利用率增大调蓄能力。