环渤海地区地下水资源可持续利用研究

【摘要】： 环渤海地区是我国东部三大区域经济圈之一,同时又是我国水资源短缺最严重、地质环境最脆弱的地区之一。地下水长期超采诱发了地面沉降、海(咸)水入侵等地质灾害,并呈加剧趋势。缓解水资源供需矛盾,提高地质环境保障,对于支持环渤海区域经济社会发展具有重要意义。本项研究目的是探索在一定地质环境约束条件下实施地下水资源可持续开发利用的有效措施,服务于环渤海区域经济社会发展规划。研究思路是把环渤海地区作为一个整体,以最新调查资料为依据,以海岸带为重点,以减轻地面沉降、海(咸)水入侵等地质灾害为环境约束条件,对比研究北部、西部和南部含水层系统结构、水文地质与环境地质条件变化、地下水资源等,研究制定地下水资源可持续利用方案。 对比分析和研究区内各地下水系统的流场、水化学场近几十年动态变化表明,多数地区浅层地下水和深层地下水流场均发生了较大变化。浅层地下水水质有较大变化,第二含水层组水质有一定变化,第三含水层组以下水质基本稳定。 研究表明,因受气候、人类工程活动等影响,区内地下水天然资源近十几年来呈逐渐减少趋势。目前,地下水潜力区主要分布在辽河平原、太子河流域岩溶水分布区、天津市北部与西南部、鲁北平原引黄灌区等地。 据动态监测与研究,地下水超采是诱发地面沉降、海(咸)水入侵等地质灾害的主要影响因素。在深层地下水开采的一定时期内,地面沉降与开采量呈幂指数关系。 通过数值模拟计算和水文地球化学、水环境同位素对比研究,浅层地下水可越流补给深层地下水,深层地下水具有一定的可更新性。另外,第二、第三含层组地下水在近三十年大规模开采状态下,尚未造成明显的大规模咸水入侵下部淡水层,咸水底界下移目前仅影响到第二含水层组上部,粘性土具有一定的“滤盐”作用。探讨了浅层咸水越流补给深层淡水的机理。 研究表明,除下辽河平原外,其它地区均不同程度缺水,缺水区主要分布在河北、天津、山东沿海和辽宁的大连、葫芦岛等地区。 地下水资源可持续利用对策:优化地下水开采布局和层位,加大浅层水开发利用,适度调减深层水开采;实施跨流域调水、海水淡化、挖掘地下水潜力、建设地下水库和应急后备水源地等多元化水源开源方案;扩大咸水开发利用;利用地下空间和雨洪水资源,实施人工回灌与调蓄;推广土壤水开发利用技术示范成果;加强地质环境动态监测;建立“数字环渤海”环境地质信息系统等。