水资源开发中的水文地质安全风险应对策略
张鹏飞
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1 引言
近年来,随着人口增长、工业化和城市化进程的加速,水资源的需求急剧增加,促使人们不断加大对水资源的开发力度。然而,不合理的水资源开发活动往往会引发一系列水文地质问题,如地下水位异常变化、水质恶化、地面变形等,这些问题不仅会对水资源本身造成破坏,还会对周边生态环境、基础设施以及人类健康产生严重的负面影响。因此,深入研究水资源开发中的水文地质安全风险,并制定相应的应对策略,已成为当前环境科学与工程领域的重要课题。
2 水资源开发中的水文地质安全风险类型及成因
2.1 地下水污染风险
2.1.1 工业污染
工业生产过程中排放的大量废水含有各种重金属(如汞、镉、铅等)、有机污染物(如多环芳烃、酚类等)以及酸碱物质等。这些废水若未经有效处理直接排入地表水体或渗入地下,会通过土壤孔隙和含水层的渗透作用,逐渐污染地下水。
2.1.2 生活污染
随着城市化进程的加快,城市人口迅速增加,生活污水的排放量也日益增大。生活污水中含有大量的有机物、氮、磷、细菌以及各种洗涤剂残留等污染物。部分城市由于污水处理设施不完善或运行管理不善,生活污水未经充分处理就直接排放,通过地表径流和土壤渗透进入地下水系统,从而造成地下水污染。此外,城市垃圾填埋场若设计不合理或防渗措施不到位,垃圾中的有害物质在雨水淋溶作用下,也会渗入地下,污染周边的地下水。
2.2 地面沉降风险
长期过量开采地下水是导致地面沉降的最主要原因之一。当大量抽取地下水时,含水层中的孔隙水压力降低,有效应力增加,使得含水层骨架发生压缩变形,从而导致地面下沉。尤其是在一些人口密集、经济发达的地区,为满足工农业生产和居民生活用水需求,对地下水的开采量远远超过了其补给量,引发了严重的地面沉降问题。
2.3 海水入侵风险
在沿海地区,当大量开采地下水导致地下水位大幅下降时,海水与淡水之间的水力平衡被打破,海水就会沿着含水层向内陆方向入侵,使原本的淡水含水层逐渐被海水所取代,造成地下水水质咸化。海水入侵不仅会导致沿海地区的地下水资源无法正常利用,还会对当地的农业生产、生态环境以及居民生活造成诸多不利影响。
3 水资源开发中水文地质安全风险的应对策略
3.1 加强水文地质勘察与监测
3.1.1 开展全面的水文地质勘察工作
在水资源开发项目实施前,应组织专业的地质勘察队伍,对项目所在区域进行全面、详细的水文地质勘察。勘察内容包括地层岩性、地质构造、地下水位、含水层分布、地下水补径排条件等。通过勘察,获取准确的水文地质数据,为后续的水资源开发方案制定和风险评估提供科学依据。同时,利用先进的地球物理勘探技术(如电阻率法、地震勘探法等)、钻探技术以及地理信息系统(GIS)等手段,提高水文地质勘察的精度和效率,全面揭示区域水文地质条件的复杂性和特殊性。
3.1.2 建立完善的水文地质监测体系
建立覆盖水资源开发区域的水文地质监测网络,对地下水位、水质、地面沉降等关键指标进行长期、实时的监测。在监测过程中,合理设置监测站点,确保监测数据能够准确反映区域水文地质状况的变化。利用现代信息技术,如传感器技术、卫星遥感技术、物联网技术等,实现监测数据的自动采集、传输和处理,提高监测的时效性和准确性。通过对监测数据的分析和研究,及时发现潜在的水文地质安全风险,并为风险预警和应对决策提供数据支持。
3.2 优化水资源开发利用方案
在水资源开发过程中,应遵循“全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益”的原则,充分考虑水资源的承载能力和生态环境的承受能力。根据区域水资源状况和用水需求,制定科学合理的水资源开发利用规划,合理确定水资源的开发规模和开发强度。避免盲目过度开发,确保水资源的开发利用与生态环境保护相协调。
建立水资源联合调度机制,实现地表水与地下水、本地水与外调水的联合调配。在枯水期或干旱年份,充分利用外调水或水库蓄水,减少对地下水的开采;在丰水期,合理回灌地下水,补充地下水储量,维持地下水位的相对稳定。通过水资源的联合调度,优化水资源配置,提高水资源的利用效率,降低因单一水源过度开发引发的水文地质安全风险。
3.3 强化地下水污染防治
加强对工业企业、农业生产和生活污水排放的监管力度,严格执行污染物排放标准。对工业企业,要求其建设完善的污水处理设施,确保工业废水达标排放。对于排放不达标的企业,依法责令限期整改或关停取缔。在农业领域,推广科学施肥、合理用药技术,减少化肥、农药的使用量,降低农业面源污染。加强对畜禽养殖场的环境管理,要求其建设配套的粪便处理设施,实现畜禽粪便的无害化处理和资源化利用,减少畜禽养殖废弃物对地下水的污染。同时,加强对城市生活污水的收集和处理,完善城市污水处理管网,提高污水处理厂的运行效率和处理能力,确保生活污水得到有效处理后排放。
3.4 防控地面沉降与海水入侵
制定科学合理的地下水开采计划,严格控制地下水开采量,确保地下水的开采量不超过其补给量。通过实施地下水禁采区、限采区制度,对地下水开采进行分区管理。在地面沉降或海水入侵严重的地区,划定地下水禁采区,禁止一切形式的地下水开采;在其他地区,根据地下水的可开采量和实际用水需求,合理确定地下水开采量,并实行总量控制和定额管理。同时,加强对地下水开采的监管,严厉打击非法开采地下水的行为。
4 结论
综上所述,水资源开发中的水文地质安全风险问题关系到生态环境安全、经济社会可持续发展和人民群众的切身利益。通过深入分析地下水污染、地面沉降、海水入侵等各类水文地质安全风险的类型及成因,并针对性地提出加强水文地质勘察与监测、优化水资源开发利用方案、强化地下水污染防治、防控地面沉降与海水入侵等一系列应对策略,能够有效降低水文地质安全风险,保障水资源开发活动的安全、有序进行,促进水资源的可持续利用和人与自然的和谐共生。未来,还需持续关注水资源开发过程中出现的新问题、新挑战,不断完善和创新水文地质安全风险应对策略,为水资源的科学开发和合理利用提供更有力的保障。
参考文献
[1] 简顺均 . 水资源开发中的水文地质安全风险应对策略 [J]. 水上安全 ,2024,(21):190-192.
[2] 辛星 . 水资源开发中的水文地质安全风险应对策略 [J]. 西部资源 ,2025,(02):57-59.