发布网友 发布时间:2022-05-07 10:51
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热心网友 时间:2023-05-19 00:18
大数据是时代进步的标志,是科学决策的依据。在新一轮国土资源大调查工作中取得的华北平原地下水资源量数据是一本流水账,这些大数据能科学反映华北平原社会发展、经济运行及生态变化的质量。
流水账 大数据
俗话说得好:吃不穷,花不穷,盘算不到才受穷。它告诫人们居家过日子要有个小九九,日进月出,得记个流水账,做到心中有数。涉及国家大计,管理大家的事更应该有数。大数据是时代进步的标志,是宏观决策、科学管理的依据。华北平原地下水资源是人民生活的源泉,社会经济发展的命脉,生态环境的血液。查清华北平原地下水资源量是水文地质工作者肩负的历史使命。1999~2005年的国土资源大调查工作中,请看水文地质工作者给出的一笔流水账——大数据。
地球上的一片绿叶
◎野外地质勘查
华北平原地下水资源评价以地下水均衡为基础,分别对第四系浅层地下水系统、深层地下水系统进行了计算。浅层地下水主要计算其补给量、排泄量、蓄变量及其天然资源量,评价其合理水位埋深的可采量作为可采量;深层地下水则主要根据其环境阈值,评价其可利用量。
华北平原浅层地下水系统均衡区上部为包气带,一般为亚粘土和亚砂土,可概化为垂向渗透,接受大气降水、河流、渠道、地表水灌溉、井灌回归,以人工开采和潜水蒸发的形式排泄。下边界概化为垂向弱渗透,与下伏的深层地下水以越流形式交换水量。太行山和燕山山前与基岩接触边界概化为侧向流入补给,东部滨海平原有少量的地下水排泄。
地球上的一片绿叶
◎野外采集样本、化验地表水体水质。
华北平原降水入渗补给量为173.25×108m3/a。降水补给量最多的是古黄河地下水系统区为76.15×108m3/a,最少的是永定河地下水系统区为7.26×108m3/a,大清河、子牙河和漳卫河三个地下水系统区在(19.99~22.95)×108m3/a。
华北平原河道渗透对地下水的补给量为16.30×108m3/a,最大的河道渗漏补给在古黄河地下水系统区为4.83×108m3/a,成为沿黄地带浅层地下水的重要补给来源。
渠道渗透补给量是灌区进入田间以上各级渠道对地下水的渗漏补给。华北平原渠道渗漏补给量是8.01×108m3/a,最大补给是潮白河—蓟运河地下水系统为1.98×108m3/a。
渠灌田间入渗补给是灌溉水进入田间后经过包气带入渗补给地下水的量。华北平原渠灌入渗补给量为17.30×108m3/a,最大补给量是古黄河地下水系统区为12.12×108m3/a。
华北平原井灌回归补给量为20.55×108m3/a,黄河地下水系统区为4.74×108m3/a,河北平原回归量为13.1×108m3/a。
深层地下水越流补给主要发生在河北平原,河北平原深层水对浅层水的越流补给量为0.70×108m3/a,最大的是子牙河地下水系统区为0.52×108m3/a。
华北平原山前侧向补给量为18.31×108m3/a,补给量最大的是河北平原的大清河地下水系统区为7.19×108m3/a。
华北平原浅层地下水总补给量为254.42×108m3/a。
华北平原浅层地下水的排泄量包括:
地下水蒸发量为63.51×108m3/a。
浅层地下水开采量为185.24×108m3/a,其中河北平原地下水的开采量最大,为108.21×108m3/a,约占五省总量的58.42%。
下游侧向流出量为1.32×108m3/a。
浅层地下水越流排泄量为15.56×108m3/a。
地下水溢出量为1.40×108m3/a。
华北平原地下水的总排泄量为267.03×108m3/a。分区排泄量为:
北京平原的地下水排泄量为27.87×108m3/a。
天津平原的地下水排泄量为14.34×108m3/a。
河北平原的地下水排泄量为131.30×108m3/a。
鲁北平原的地下水排泄量为54.70×108m3/a。
豫北平原的地下水排泄量为38.82×108m3/a。
华北平原1991~2003年间浅层地下水储存变化量为21.22×108m3/a。其中,
北京平原的浅层地下水储存变化量为2.89×108m3/a。
天津平原的浅层地下水储存变化量为0.17×108m3/a。
河北平原的浅层地下水储存变化量为15.14×108m3/a。
鲁北平原的浅层地下水储存变化量为0.59×108m3/a。
豫北平原的浅层地下水储存变化量为2.78×108m3/a。
深层地下水属于更新缓慢、补给少的消耗性地下水资源。华北平原深层承压水开发利用的程度不一,河北平原、天津平原、鲁北平原深层地下水开发利用程度高。深层地下水开发利用程度高的地区,深层地下水头大幅度下降,不允许再动用深层水弹性释水量,深层地下水可利用量只为越流补给量与侧向补给量之和。华北平原深层地下水可利用量为20.66×108m3/a。其中,
天津平原的深层地下水可利用量为2.16×108m3/a。
河北平原的深层地下水可利用量为13.06×108m3/a。
鲁北平原的深层地下水可利用量为2.37×108m3/a。
豫北平原的深层地下水可利用量为3.08×108m3/a。
华北平原重点城市地下水的分布状况:
北京市的市区位于冲积洪积扇的轴部,西部为单一卵砾石含水层,向东逐渐过渡到多层砂、细砂、粉砂含水层。城近郊区地下水天然资源补给量为4.45×108m3/a,可开采资源量5.05×108m3/a,2003年开采量4.79×108m3/a。一直以来地下水是城近郊区工农业和生活用水的主要水源。1960年以前,北京城郊区地下水的开采基本处于采补平衡阶段,地下水位变化不大,1961~1970年地下水开采规模逐步扩大。1970年以后,开采规模大幅度提高,1970~1980年城近郊区地下水储藏量大幅度减少,地下水出现超采和严重超采现象,在城区东部出现地下水降落漏斗,并出现地面沉降。1980年以后,引远郊区水源八厂水进京,减少地下水的开采,部分水厂停采,部分减少开采,地下水位得到部分恢复,地面沉降也得到控制。2002年又停采部分自备井,使得地下水超采现象得到进一步控制。
天津市区深层地下水可利用量仅有0.0148×108m3/a。现状开采量为0.0322×108m3/a,属于严重超采。城市用水不得不依赖引滦济津、引黄济津以解近渴。
石家庄市是一座以轻纺、制药、冶炼、石油化工、电子为主的新兴城市,地下水资源对城市的发展起着十分重要的作用。自城市发展以来,地下水一直是市区工业、生活及农业的供水水源。市区浅层地下水开采资源量为0.4264×108m3/a,深层地下水可利用量为0.0015×108m3/a。2003年地下水开采量为0.77×108m3/a。其中,浅层地下水开采量为0.7674×108m3/a,开采程度达180%;深层地下水开采量为0.0026×108m3/a,开采程度达173%。20世纪80年代以来随着城市发展、人民生活的需要,地下水开采量不断增加,水资源严重入不敷出,水位大幅度下降,从1965年形成的石家庄水位下降漏斗雏形逐步扩大加深,到2003年漏斗面积达357平方千米,中心水位埋深达41.93米。2010年漏斗面积达410平方千米,漏斗中心水位深达58米。由于地下水资源的严重不足,2000年开始引用黄壁庄水库、岗南水库地表水作为补充供水水源。按石家庄城市用水现状和发展规划,在“南水北调”之前水资源供需矛盾仍将十分突出。
沧州市浅层地下水大部分为微咸水—咸水,水质和开采条件也较差,深层地下水是主要的供水水源。深层地下水可利用量为0.0203×108m3/a。2003年深层地下水开采量为0.0428×108m3/a,开采程度达211%。自开采深层地下水以来,水位持续下降,已经形成华北平原区最大的水位下降漏斗,引发了较严重的地面沉降。
衡水市区浅层地下水开采资源量为0.1367×108m3/a,2003年开采量为0.5301×108m3/a,开采程度为388%,深层地下水可利用量为0.1828×108m3/a,2003年开采量为0.3099×108m3/a,开采程度为170%。衡水市深层地下水水位下降漏斗——著名的冀-枣-衡漏斗,形成于20世纪70年代初,超量开采深层地下水致使水位逐年下降,衡水市区正处于漏斗的中心。
邯郸市地下水开采量较大,而补给量较小,城区形成南北两个漏斗。邯郸市区浅层地下水天然资源量为0.1331×108m3/a,开采资源量为0.183×108m3/a,开采程度为137%。
唐山市是河北省最大的重工业城市,平原全淡水区浅层水是目前本区地下水主要的开采层,由于多年连续超采,在唐山漏斗区及古冶漏斗区地下水由外围流向漏斗中心。市区浅层地下水可开采资源量为0.9850×108m3/a,2003年开采量为0.8186×108m3/a,开采程度为83%。深层地下水可利用量为0.0505×108m3/a,2003年开采量为0.0814×108m3/a,开采程度达161%,岩溶水开采资源量为0.08731×108m3/a,2003年开采量为0.09835×108m3/a开采程度达113%。
保定市区地下水开采利用程度较高,开采深层农田井多在100~150米之间,生活用井多在200米以内。2000年开采井密度为11.32眼/平方千米。2000年前市区用水主要为地下水,后开始引西大洋水库地表水供水避免市区漏斗的危害。保定市浅层地下水天然资源量为0.2676×108m3/a,开采资源量为0.2959×108m3/a,2003年开采量为0.4194×108m3/a,开采程度为142%;深层地下水可利用量为0.0178×108m3/a,2003年开采量为0.0306×108m3/a,开采程度为172%。
德州市供水主要来源是丁庄水库黄河水和深层地下水,区内深层地下水以集中开采为主要方式。2003年市区总需水量为8231×104m3/a,总供水量为7281×104m3/a,其中深层地下水供水量2767×104m3/a,地表水供水量4514×104m3/a,缺水950×104m3/a。
聊城市供水一直以浅层地下水和深层地下水为供水水源,聊城市地下水天然资源量为2.0202×108m3/a,可利用量为1.73×108m3/a,其中浅层水地下水开采资源量为1.64×108m3/a,深层地下水可利用量为0.09×108m3/a。
滨州市20世纪60年代后期开始用地下水作供水水源。滨州市区地下水天然资源量为1.8792×108m3/a,可利用量为1.28×108m3/a,其中浅层地下水开采资源量为1.23×108m3/a,深层地下水可利用量为0.05×108m3/a;浅层地下水开采量为0.01×108m3/a,深层地下水开采量为0.01×108m3/a。
濮阳市地下水天然资源量为1.4237×108m3/a,开采资源量为0.4237×108m3/a。
新乡市地下水天然资源量为1.0×108m3/a,开采资源量为0.8836×108m3/a。
安阳市地下水天然资源量为1.4953×108m3/a。
这些数据不是简单罗列的流水账,它是水文地质科学财富的积累,是现代科学技术的结晶。实实在在的大数据科学地反映了以往社会生活、经济运行、生态变化的质量。以水谋发展,以水调结构,以水计效益,以水定规模。烧火做饭先量水,有多少水才能蒸多大的馍。查清华北平原地下水资源的数量家底儿,是制定社会经济发展规划的科学可靠的依据。这些大数据准确地描述了潜伏的华北平原地下水生动活泼的魅力形象。深入解读这些抽象的数字或许你会发现它是人们迄今为止对地下水的科学认知。它就像用三围数字表示时装模特儿的美丽一样。数字美是抽象美,抽象美是科学的极致。地下水资源是变化的,这些大数据是地下水变化的动态指标,它就像人的血压,时时刻刻反映着人体的健康一样。健康的体魄,美丽的环境,是生命的理想状态。关乎华北平原地下水的大数据及其变化规律永远是水文地质工作者孜孜不倦探求的目标,它也应该成为决策者和公众关注的大问题。