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地下水漏斗

鎖定
區域地下水降落漏斗也稱區域地下水漏斗,是由於集中開採地下水,導致集中開採區的地下水位下降,從而使周邊地下水流場發生改變,周邊的地下水向集中開區流動,形成區域性漏斗狀凹面。地下水漏斗區的水位明顯低於周圍地區,潛水面呈現漏斗狀曲面的地區。
中文名
地下水漏斗
外文名
coneof groundwater depression
又    稱
地下水下降漏斗

目錄

地下水漏斗原因

地下水資源為可更新資源,可開採利用的水量主要是當年或一定水文週期內地下水的補給量。一個地區或一個流域在各種天然補給與消耗因素的綜合影響下,地下水保持相對穩定狀態。如平原地區淺層地下水直接受大氣降水和地表水補給,其補給量與潛水蒸發和地下徑流排泄之間,在相當時期內處於平衡狀態。由於地下水過量開採,地下水收支平衡遭到破壞,地下水位持續下降,形成地下水降落漏斗。
在許多城市和工礦區,地面來水不夠用,就打井抽取地下水。隨着人口的增長和生產的發展,採取地下水的量越來越大,而地下水的自然補充和恢復又跟不上,如此入不敷出,天長日久就形成一個地下水面以城市和工礦區為中心,中間深,四周淺的大漏斗。早年井水離地面不過兩三米的地方,如今井深60米也不見水了。更嚴重的是,超量開採地下水,還造成地面沉降,建築物開裂、傾斜,影響安全。華北平原在14萬多平方公里的區域上,形成了7萬平方公里的大漏斗。

地下水漏斗分類

地下水漏斗,按存在時間的長短可以分為:①暫時性下降漏斗。由於開採時的動水位低於含水層的天然水位而形成,停止開採後較短時間即可消失。②季節性下降漏斗。在乾旱季節因開採而形成,隨着雨季的到來,增加了入滲補給量,水位逐漸恢復,下降漏斗則逐漸消失。③常年性下降漏斗。由於常年超量開採而形成,雖經雨季入滲補給,地下水水位有所回升,但下降漏斗依然存在,如繼續開採,漏斗將不斷加深和擴展。 [1] 

地下水漏斗影響

地下水下降漏斗的持續存在和擴展會產生一系列不良後果:①水位下降,水源枯竭,水井報廢。②原提水機具失效,增加抽水投資。③地面沉降、地裂、地面塌陷等嚴重環境問題。④可形成地域性地下水水位的不斷下降,導致一些天然泉水的乾枯。⑤淺層淡水與鹹水交替分佈區,因過量開採,使淡水水壓降低,導致周圍鹹水向淡水水體擠壓,上面的鹹水水體向下入滲,下面的鹹水水體向上頂託補給,逐漸使淡水水體或淡水層的水礦化度增高,水質變壞。⑥近海地區,由於下降漏斗的擴展,破壞了鹹水體的天然平衡條件,引起海水倒灌,或沿構造破碎帶入滲,造成淡水水質惡化。⑦造成地下缺氧,威脅地下施工人員的人身安全。
地下水漏斗,尤其是常年性下降漏斗,範圍廣,影響大。如中國滄州漏斗、冀(縣)棗(強)衡(水)漏斗,中心水位埋深達60 m的面積合計達6000 km2,常導致相關地質災害的發生與發展。 [1] 
1、地下水水位大幅急速下降。形成地下水降落漏斗
據《中國環境報》報道,2005年全國地下水降落漏斗188個。在具備系統統計數據的171個地下水降落漏斗中,漏斗面積擴大的有65個(面積擴大了6736平方公里)、漏斗面積縮小的有57個(面積縮小了2175平方公里)、漏斗面積保持穩定的有49個。
2、造成地面沉降、塌陷。
例,05年左右長三角地區江蘇省的蘇、錫、常以及浙江的杭、嘉、湖等地區就形成三個區域性沉降中心,最大累計沉降分別達2.63、1.08、0.82米。而上海是沉降最早、影響最大的城市。
3、河流,湖泊水量減少,形成斷流,乾涸等災害。
例,敦煌地區由於過度開採地下水,就造成了黨河、疏勒河的斷流,引的敦煌很可能成為下一個樓蘭。第4點也可參照此事例。
4、減少泉流量。
而泉流量減少則破壞了古建築物與文物的保護,甚至因泉水枯竭使古井和旅遊景點失去了應有的旅遊價值。
5、水井枯竭。
單井用水量減少造成水井報廢,或掉泵,含沙量增加,使設備維修費與耗電量增加。
6、影響植被生長,加劇荒漠化
主要見西北地區放牧。
7、影響水土保持,造成水土流失
主要見陝中及草原邊緣地帶
8、破壞房屋、公路、鐵路、橋樑、水利、市政公用設施、礦山等工程建築物開裂、傾斜、倒塌、埋沒。 這點類似於1、2等點的引申影響。
9、使地下水水質惡化。
10、地下水漏斗還會造成土地鹽鹼化
如是窪地,且沒有排水出路,則窪地水份蒸發後,即留下鹽份,也形成鹽鹼地

地下水漏斗現狀

由於過量大面積抽取地下水,造成地下水漏斗與地面沉降,進而導致地下水污染,河北省已有20多個地下水漏斗區。
據中國工程院院士、中國礦業大學教授盧耀如介紹,由於過量開採地下水,河北省形成的20多個地下水漏斗區已基本連成一個特大的地下水降落區。地下水下降導致地面沉降,進而造成地下水污染。
記者從河北省水利廳瞭解到,河北省地下水漏斗區面積約4萬多平方公里,屬嚴重的資源型缺水省份,全省人均水資源量307立方米,為全國平均值的七分之一。全省年水資源可利用量不足170億立方米,而總用水量在200億立方米左右。
莫斯科、倫敦、巴黎等許多世界著名大城市,地下水位都下降了50米以上並持續下降。中國北方一些城市也形成多處地下水降落漏斗。

地下水漏斗措施

防止地下水漏斗的形成與擴展的關鍵,是有控制、有計劃地開採地下水。對已出現常年性下降漏斗的地方,採取措施停採或少採地下水,並採用人工回灌措施,使地下水水位停止下降或逐漸回升。
緩解以至消除地下水水位常年性下降漏斗的發生與發展,是解決相關的地質災害的最根本措施,同時也是科學開發利用地下水資源的最終目標。只有既能合理開發利用地下水資源又不導致常年性地下水漏斗的形成,才能實現地下水資源的可持 續開發利用。 [1] 
參考資料
  • 1.    中國水利百科全書編委會.中國水利百科全書.北京:中國水利水電出版社,2006:230