Question

过量开采地下水的后果

Answer 1

如果区域地下水的开采规模太大，导致地下水位持续不断下降，并引发了严重地面沉降等环境地质问题，可以认为地下水的开采过量。一般认为地下水开采量超过可开采量即属于超采，属于过量开采状态。但是，目前还没有地下水超采的统一定义。我们决不能认为地下水开采量小于其补给资源就意味着没有过量开采。可以想象，地下水99%的补给资源都被人类利用了，只剩1%留给大自然，必然在局部或很大范围内引起河川断流、湖泊干涸、植被退化等环境问题。

过量开采地下水的一个直接后果就是导致大范围地下水位多年持续下降，不能通过丰水年的水文调节自动恢复。这标志着区域地下水的储存资源处于不断的消耗状态。我国许多集中开采地下水的地区都出现了不同程度的地下水位持续下降现象。号称“天下粮仓”的华北平原，在20世纪50～60年代以前很少开采地下水，很多地方的第四系承压水井孔可以自流。1960～1970年以来，华北平原地下水开采量逐年增加，开采深度逐渐加深。例如，河北省的地下水开采量从不到50×10⁸m³/a到超过160×10⁸m³/a，开采井超过70万眼，开采深度从不到40m延伸到350m以下。与之相伴随的是地下水位降落漏斗的持续加深和扩大，漏斗区浅层地下水位普遍下降到埋深10m以下，而深层承压水的水头甚至下降到距地面90m以下。目前，河北省所产生的23个水位漏斗区已经与北京、天津的水位漏斗区连成一片，地下水位普遍低于海平面（图9.1），成为面积达7×10⁴km²的复合水位漏斗，是世界上最大的地下水位漏斗。河北平原典型地下水位漏斗的发展趋势见表9.1。地下水位大幅度下降使原来掘进较浅的机井无法出水而报废，石家庄、衡水、沧州3个地区1996年报废的机井总量达到19000多眼（邵爱军等，2003），地下水开采的成本不断增加。

表9.1 河北平原典型地下水位漏斗水位变化情况　单位：m

注：1965～1990年数据据邵爱军等（2003）。石家庄水位漏斗为浅层潜水，冀枣衡水位漏斗和沧州水位漏斗为深层承压水。

地下水位的持续下降可能伴随一系列的环境地质问题。首先是增加地表水的渗漏损失，使河道和渠道断流、湖泊干涸、湿地退化。位于河北平原的海河流域已经干涸了4000km的河道，湿地面积从20世纪70年代的1.0×10⁴km²急剧减少到不足0.2×10⁴km²。北京圆明园遗址公园原本是地下水的排泄区，地下水位下降使之从一座“水景园”变成了“漏水园”，2005年圆明园管理处试图通过湖底铺膜工程防止渗漏，曾引起全国的一片激烈争议。济南的突泉、太原晋祠泉等世界闻名的泉水也由于地下水位持续下降出现过断流。北京小汤山温泉因附近大量开采地下热水而断流（图9.2）。其次，地下水位的下降还可能诱发地面沉降、地裂缝、咸水入侵等地质灾害。我国上海、天津、西安等地区均有比较严重的、由地下水开发导致的地面沉降问题。不均匀地面沉降的发展，也加剧了西安地区和河北地区地裂缝的发育规模，对人类生产生活造成很大的影响。我国东部沿海含水层在过去以向海洋排泄地下水为主，现在许多城市化地带开辟了大量水源地抽取地下水，地下水位漏斗向海岸线延伸，而海水则逐渐侵入含水层污染可饮用的淡水，造成了地下水资源的破坏。

图9.1 华北平原2007年6月浅层地下水位分布图（平面图）

（据中国地质环境监测总站资料绘制）