[科普中国]-地下水超采量

某地域内实际开采的地下水量超过该区地下水多年平均补给的水量。超采使地下水位持续下降到多年平均地下水水位以下，再继续开采，含水层靠消耗储存量来提供水量，最终造成水质下降、水源枯竭、水井报废、地面沉降等环境地质问题。1

地下水超采引起的环境问题过量开采地下水，首先使得超采区范围内地下水位持续下降，并由此而引发了一系列的生态环境问题，例如，造成了开采井单位出水量锐减甚至报废，局部含水层被疏干甚至造成地下水源枯竭，生物群落减少、萎缩甚至消亡，泉水流量衰减甚至断流等；从本质上分析，破坏了地下水及其赋存介质天然状态下固有的生成一赋存一运动之间的平衡关系，殃及了地下水原有的补排平衡关系，地下水必然要在新的条件（即开采条件）下寻求新的平衡。在寻求新的平衡的过程中，对原有的生态环境产生了一系列影响。主要环境问题阐述如下：

地面沉降地面沉降是一种地面变形现象。长期开采地下水尤其是过量开采时，降低了所开采的含水层的水头压力，从而导致黏土（淤泥）质隔水层及含水层中黏土（淤泥）质透镜体被压缩，引起地面区域性下沉，我们将这种现象称之为地面沉降。地面下沉的高度，称作沉降量。

地面沉降造成的灾害是严重的。地面沉降使原有的地面高程下降，从而降低了防洪、排涝、抵御风暴潮的标准和能力，影响工农业生产和人民生命财产的安全；地面沉降使得桥梁的净空减少，影响正常航运；地面沉降特别是不均匀沉降，严重危及建筑物和市政设施的安全，造成水库大坝、河堤、楼舍等建筑物产生裂缝甚至溃坝或倒塌，如位于西安市的唐代大雁塔，因地面沉降已向北倾斜，西安、天津等城市因地面沉降造成上下水管道和煤气管道断裂等。

地面塌陷地面塌陷系指上覆的第四系松散岩类或隐伏岩溶顶板在人为活动或天然因素作用下，特别是水动力条件的改变引起环境效应作用下，发生突然坍塌的现象。地面塌陷也是一种地面变形现象，多发生在隐伏岩溶地下水开采区，又称岩溶塌陷。由于过量开采岩溶地下水，疏干或部分疏干了溶洞，受重力作用，溶洞之上的松散覆盖物塌落，地面形成坑、槽、沟等塌陷现象，即为地面塌陷。在我国北方、云贵高原和两广等开采岩溶地下水的地区，岩溶塌陷现象比较普遍。由于岩溶塌陷具有突发性，所以破坏性很大，往往造成人身伤亡和重大经济损失，尤其是在人群密集区及交通枢纽地带危害特别大。

海水入侵和咸水入侵据有关调查分析资料，我国辽宁省黄海和渤海沿岸、山东省胶东半岛、河北省的秦皇岛市和广西壮族自治区北海市等地的部分沿海地区已发生海水入侵，海水入侵总面积已超过1500km2，其中地下水氯离子含量在1000mg/L以上的重海水入侵区的面积超过350 km2。辽宁、山东两省的海水入侵最为严重，这两省的海水入侵面积达1400 km2左右，我国的重海水入侵区也主要分布在这两省。海水入侵的直接结果是使得地下淡水的矿化度和氯离子浓度增高、水质变差，从而失去了原有的利用价值。因此，海水入侵给当地的工农业生产、人民生活及生态环境造成了极大的危害。在工业方面，水质变差使产品质量下降，并因氯离子的锈蚀作用缩短了金属设备的使用寿命；因水质处理或远距离调水增加了生产成本，甚至迫使工厂停产、搬迁或关闭。

在我国滨海平原，地下咸水(矿化度大于2 g/L)分布区约5万km2，在咸水含水层的上、下，往往发育浅层淡水和深层淡水。当对咸水分布区内的浅层淡水、深层淡水或对咸水分布区的前沿地下淡水区进行过量开采时，会造成地下咸水向淡水含水层渗透补给，使原有的地下淡水变咸，亦即扩大了地下咸水区分布面积和增加了咸水含水层的分布厚度。这种现象称为咸水入侵。与海水入侵一样，咸水入侵的直接结果也是使地下淡水变咸和地下淡水资源量减少，也造成了与海水入侵类似的灾害。

荒漠化及沙化我国是世界上受荒漠化危害最严重的国家之一，尤其是气候干旱、降水量稀少、生态环境脆弱的西北地区。据统计，全国有332万km2的土地受到不同程度的荒漠化影响，西北地区占到80%，由于水资源严重不足，且水土资源组合不平衡，下游过量开采地下水，造成地下水位急剧下降，导致土地沙化面积不断扩大，天然绿洲退缩，林木草场严重退化，植物群落因脱落而枯萎、死亡。如位于腾格里沙漠南部的甘肃省民勤县，原本是一个富饶的绿洲，由于石羊河径流被上游利用，不得不靠开采地下水维持生活，结果地下水位不断下降，造成严重的荒漠化，在20世纪80年代，几乎面临几十万人大迁徙的尴尬局面。

地下水污染地下水超采造成地下水位下降，形成地表水及周边径流对地下水的激发补给。在当今地表水普遍受到污染的情况下，地下水的污染在所难免。对地下水造成污染主要是工业废水和城市生活污水，还有农业用的化肥，另外在滨海地区由于地下水位下降造成海水入侵也是地下水遭受污染的一个原因。工业废水在地下水污染来源中占首要地位，主要含有机和无机化合物，如酚、氰、砷、汞、铬、镉、洗涤剂、油类、硝基化合物、苯、醛、农药、氯苯、磷等有害物。城市生活污水、畜牧污水主要含碳水化合物、蛋白质、油脂等有机物质，其分解过程中消耗水中溶解氧，放出甲烷、硫化氢、氨等气体，使水质恶化并散发臭味。城市污水中还常有细菌、病毒及各种寄生虫，危害人体。海水中天然高矿化水也是污染源。2

解决地下水超采的措施① 走可持续发展之路，以改善生态环境为根本和切入点，制定水资源保护规划，实现水资源的可持续利用。

② 建立流域管理与行政区域管理相结合的水资源保护管理模式，实行水量水质统一管理，健全流域水环境监测网络，实行动态监测、区域联防。

③ 要大力做好节约用水和污水资源化的工作。

④ 依法治水，完善水资源保护立法及法律修改工作。

⑤ 团结协作，科学治理。3

本词条内容贡献者为:

吴俊文 - 博士 - 厦门大学