中国地下水资源及其环境评价
我国地下水资源及开发情况介绍
水资源与能源、人口、生态环境等已成为世界各国普遍关注的重大问题。在我国，水资源已成为城市建设规划、工农业生产布局及国土整治规划的制约条件之一。建国以来，国家有关部门一直重视我国地下水的数量和质量，以期为国民经济建设提供有利的数据保证。
一、我国地下水资源及开发情况
地下水资源在我国水资源中占有举足轻重的地位，由于其分布广、水质好、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高，正被越来越广泛地开发利用。尤其在中国北方、干旱半干旱地区的许多地区和城市，地下水成为重要的甚至唯一的水源。据计算我国可更新地下淡水资源总量为8700亿方，占我国水资源总量的31%，其中地下淡水开采资源为2900亿方。微咸水开采资源130′108m3/a（见表1）。平原区（含盆地）地下水储存量约23万亿立方米，10米含水层中的地下水储存量相当于840毫米，水层厚度，略大于全国平均降水量648毫米，这个比例与世界地下水储存量的平均值相近似。
目前，我国地下水开发利用主要是以孔隙水、岩溶水、裂隙水三类为主，其中以孔隙水的分布最广，资源量最大，开发利用的最多，岩溶水在分布，数量开发均居其次，而裂隙水则最小。在以往调查的1243个水源地中，孔隙水类型的有846个占68%，岩溶水类型的有315处，占25%，而裂隙水类型的只有82处，仅占7%。
从目前的供水情况看，全国地下水的利用量占全国水资源利用总量的16%，其中地下水开发利用程度最高的是华北地区，其地下水供水量占全区总用水量的52%。预计在21世纪，我国淡水资源供水需矛盾突出的地区仍是华北、西北、辽中南地区及部分沿海城市。
受我国水资源及人口分布、经济发达程度、开采条件等诸多因素的影响，相对于区域我国城市特别是北方城市地下水资源的供需矛盾尤为突出。目前全国有近400个城市开采地下水作为城市供水水源，300多个城市存在不同程度缺水，每年水资源缺口大约为1000万方，据不完全统计其中以地下水水源地做为主要供水水源的城市超过60个，如：石家庄、太原、呼和浩特、沈阳、济南、海口、西安、西宁、银川、乌鲁木齐、拉萨等；以地下水与地表水联合供水的城市有：北京、天津、大连、哈尔滨、南京、杭州、南昌、青岛、郑州、武汉、广州、成都、贵阳、昆明、兰州、长春、上海等。
目前城市地下水资源遭受污染的情况较为严重，据不完全统计全国已有136个大中城市地下水受到不同程度的污染，其中比较严重的有包头、长春、郑州、鞍山、太原、沈阳、哈尔滨、北京、西安、兰州、乌鲁木齐、上海、无锡、常州、杭州、合肥、武汉等城市。主要污染源均为工业和生活污染，局部农业区地下水也受到污染，主要分布在城近郊区的污灌区，目前有污水灌溉农田2000多万亩，直接污染了地下水，也有的还受到农药和化肥的污染。
二、城市开发利用分布特征
1、地下水水资源分布及人均占有量呈现明显的地区性差异
南方地下水资源较为丰富，约占全国地下水资源总量的71%，而占全国国土面积60%的北方地区仅占到29%，尤其是约占全国三分之一面积的西北地区，地下水天然资源和开采资源分别为1100′108m3/a和300′108m3/a,只占全国地下水天然资源量和开采资源量的13%，但地下水天然资源和开采资源却分别为2600′108m3/a和800′108m3/a,约占全国地下水天然资源和开采资源的30%。
此外，受各地人口、耕地和经济发达程度的不一，各地的人均、亩均地下水资源占有量有较大的差异。其中以华北片、东北片占有量最小，人均地下水天然资源量占有量分别为351 m3和545 m3，亩均地下水资源量分别为228 m3和219 m3。东南和中南片地下水占有量仅高于华北、东北片。地下水资源占有量最高的是西南和西北片，西南片的人均地下水资源占有量为全国平均水平的2倍，亩均地下水天然资源占有量为全国平均水平的2.7倍。人均、亩均地下水资源平均占有量的差异对各地经济发展有至关重要的制约作用。
2、北方地区地下水开发利用程度较高
首先，地下水是北方地区的重要供水水源，在城市生活和工业用水中，地下水占80-90%，农业用水中，地下水平均占38%左右，其中河北省占75%，山西和河南省都在50%以上。
其次，在城市供水结构上，北方地区地下水所占份额较大，如山东省城镇工业及生活用水中地下水供水比例高达95%，在河南省17个省辖市中有14个城市地下水的供水比例超过50%。在北方17省以地下水作为主要供水水源的大中城市中，呼和浩特市的地下水是城市的唯一供水水源，而铁岭、锦州等城市的地下水的供水比例也超过80%。
此外，北方地区的城市地下水开采强度也普遍处在一个较高的水平，华北地区地下水开采程度最高，河北省高达126%，北京109.38%，其它省（区、市）都在70%以上，大部分地区特别是大中城市处于超采或严重超采状态，（据统计地下水的实际开采量与允许开采量之比大于1的城市已超过百余个,如山东省的淄博、烟台、潍坊等城市其地下水的实际开采量与允许开采量之比均已大于1），其中，呼和浩特是以地下水为唯一供水水源的城市，该市开采总量为18351万方／年，而该地区地下水可采资源量为9478万方／年，开采量占可采量的193.6%，区内已严重超采。
3、南方地区地下水开采程度较低，开发利用的潜力较大。
南方地区雨量充沛，地表水资源比较丰富，区内的大中城市多以地表水为主要供水水源或以地表水与地下水联合供水，除个别城市外，地下水供水比重较低，如长沙、岳阳、昆明、南宁等其地下水供水比例均在20%以下。同时，目前开发利用地下水资源的开发利用程度一般较低，地下水资源可采余量较大，有较大的开发利用潜力。如广西的南宁、玉林等城市，地下水的开采量仅占其可采量的15%左右。
4、因地区间开采程度不平衡，引起局部超采的现象较为普遍。
在许多地区和城市，虽然总体上地下水资源的开采量并未超过允许开采量，但由于地区间开采程度不平衡造成，导致局部开采强度分布不均，特别是城区及局部地段过量集中开采，开采强度过大，导致过量开采，形成地下水降落漏斗。例如，在北方地区虽然有37个地市处于严重超采，但仍有1027.16亿立方米/年的地下水可开采资源剩余量，尚有较大潜力可挖。而在城市中这种现象也极为普遍，如济宁地下水资源相对比较充沛，但在建城区水源地由于日开采34.5万方／天，超过允许开采量22万／天，从而造成局部地区严重超采，产生地面沉降及水质污染问题。
5、地下水使用中城市生活用水的比例呈上升趋势
目前城市地下水的使用主要包括为工业、农业及生活用水三个方面。以往工农业用水往往占据主要部分，但随着经济的发展，由于许多地表水饮用水源容易遭受外界不同程度的污染，城镇居民对饮用优质地下水的需求正在不断增长，使得城镇用水中生活用水的比例正逐步增大的趋势。如福建省福州市及浙江省的部分城市等都出现类似现象。
三、城市地下水开发利用中存在的问题
1、水资源的供需矛盾仍很突出
随着我国经济的迅速发展及人民生活水平的不断提高，工农业及生活用水需求量将逐年增加，这对我国特别是北方地区的大中城市本已十分严峻的水资源的供需形势带来更大的压力，如甘肃省天水市目前地下水可采量仅为8957′104m3/a，而其城市发展规划预测城市总需水量达33154′104m3/a，存在巨大的供需缺口，水资源已成为影响当地经济发展的一个主要制约因素。
2、不合理的开采布局水资源的供需矛盾仍很突出
部分城市由于缺乏科学合理开采布局和调蓄，各地区开采程度很不平衡，使得有限的地下水资源无法得到充分有效的开发利用，造成有些地区严重超采，而有些地区则尚未合理开发。
3、持续过量开采，降水漏斗不断扩大
由于持续高强度的过量开采，使得地下水资源不能得到及时补充，使得降落漏斗不断扩大，甚至造成含水层的疏干。石家庄市由于长年过量开采地下水降落漏斗逐年扩大，漏斗中心水位埋深89年为36.06m，99年已发展到为39.98m，并形成区域性水位下降。西峰市的十里湾水源地超采极为严重，其允许开采量为24.7′104m3/a ，而实际开采量达到206′104m3/a，是可采资源量的7倍，其开采是不断清耗静储量的疏干式开采，如不控制，含水层面临疏干的危险。
4、地下水资源浪费严重
城市远近郊区农业生产过程中水资源浪费问题最为突出，北方地区每年灌溉用水约1400亿立方米，占总用水量的80%左右。多数地区保持传统的灌溉方式，灌溉定额居高不下，华北还有许多地区毛灌溉定额维持在400—600立方米/亩.年，西北内陆盆地有的高达700—1000立方米/亩.年，大水漫灌，有效利用率平均只有30—40%。我国工业用水量的浪费也很大，大部分城市工业用水重复利用率平均在30—40%，远低于发达国家70%以上的水平。
5、地下水污染较为严重
随着经济的发展，农药、化肥、生活污水及工业“三废”的排放量日益增大，而这些污水大部分未经处理直接排入环境，构成了地下水的主要污染源。而过量开采造成地下水位的不断下降，客观上为废污水的加速入渗创造了有利条件。据不完全统计,目前我国发现水质污染的地区及城市已有136座，其中污染较为严重的有包头、沈阳、兰州、西安等城市。
四、过量开采引发严重的环境地质问题
由于地下水资源的过度开发与不合理利用，不仅加剧了供需矛盾，而且引发了一系列环境地质问题，主要有：
(1)地面沉降
地面沉降是由于超量集中开采地下水，造成地下水水位的大幅度下降，含水介质压密所至，在我国地面沉降比较严重的有北方的天津、沧州、西安、太原、南方有上海、阜阳市以及苏锡常地区。
(2)地面塌陷
地面塌陷主要发生在岩溶水分布地区，特别是城市地下水集中开采局部地段较为多见。地面塌陷问题在我国分布较广，但受岩溶水分布的控制，南方的发生率高于北方，在南方地面塌陷问题比较严重的地区有水城、遵义、咸宁、黄石、湘潭等地,北方有临沂、泰安、枣庄等。
(3)海水入侵
海水入侵主要发生在我国沿海城市地区，主要是由于大量开采地下水以后，引起海入回灌，问题比较严重的地区主要有辽宁的大连市、河北的秦始岛市，山东的青岛市、福建的厦门市以及广西的北海等。
此外，由于不合理开发利用地下水造成的环境地质问题还有地裂缝、矿区地质灾害等。
自中国地质环境监测院网
地下水资源评价的内容主要包括对各种地下水量时空分布规律的研究，计算地下水允许开采量（可采量），预报地下水动态，分析地下水开采潜力和开发利用前景及对环境产生的影响，提出合理的开采方案、工程措施及建议等。
（一）局部水源地的地下水资源评价
局域水源地地下水资源评价的内容主要是：①计算允许开采量；②提出合理取水方案和确定取水建筑物。在实际工作中，二者是相辅相成的，因为计算允许开采量必须密切结合取水方案。一般有两种做法：①根据水文地质条件，布置经济技术合理的取水构筑物，预测水源地的允许开采量，即最大允许开采量的评价；②按具体的需水量拟定几种不同的取水方案，通过计算对比，选出最佳方案，评价水量保证程度，作出水质、水量是否能满足供水要求的结论，并评价开采后对环境是否会引起某些不良后果。
计算允许开采量的方法，一般多采用解析法或数值法。在有良好就地补给条件的地区，可用各种稳定流的公式计算，如干扰井群法、水位削减法等。对远离补给区的承压水或补给条件差的潜水，则常用各种非稳定流的方法，如干扰井群法、开采强度法及各种映射边界的计算法。当含水介质和边界条件复杂时则用数值法。若水源地位于不大的独立蓄水构造中，也可以用水均衡法来计算。扩建老水源地时，应充分利用多年开采动态资料，可用相关分析法进行计算。在水文地质条件复杂的地区，如一时难以查清水文地质结构和边界条件而又急需作出评价时，或其他方法难以运用时，常采用开采抽水试验法来评价地下水资源。在岩溶地下河系发育地区，可用水文分析法来计算地下水允许开采量。不论采用哪种方法评价，都应用水量均衡法，以论证其补给保证程度。
（二）区域地下水资源评价
区域地下水资源评价是在较大面积内，对包括一个或若干个天然地下水系统，如大型山间盆地，山前倾斜平原、冲积平源、构造盆地等进行的地下水资源评价。它主要为区域地下水的合理开发利用提供依据，同时，也可为进一步勘探地下水水源地提供科学依据。
区域地下水资源评价的内容主要是计算补给量，同时也应计算储存量，确定地下水允许开采量（可采量）。
（1）计算区域地下水补给量：区域地下水补给量（或称补给资源）是指地下水系统在天然或人为开采状态下从外界获得水质符合要求的水量。补给资源量是随时空变化的，年际之间变化很大，因此，计算区域的补给资源量是难以给出一个准确数字的。目前常用两种方法解决：一是以多年平均补给量作为补给量，依据多年降水及水文系列资料分析确定水文周期，计算典型水文周期内多年平均补给量作为计算区域内的年补给资源量；二是采用典型年法，即依据降雨量系列资料，计算50%（平水年）、75%（枯水年）、95%（特枯水年）不同保证率（年份）地下水补给量作为各典型年的补给资源量。
（2）计算储存资源量：是地质历史时期累积而成的地下水资源量。储存资源量应是计算时段内地下水水位变动带以下含水层系统中存储的水体积。储存资源量是不可再生性资源，一般不列入可开采资源量，但为了最大限度发挥地下水系统的调蓄能力和保障能力，可以利用含水层系统的储存资源的能力实现区域水资源的调蓄，这时，储存资源量可作为可开采资源量的一部分，储存资源量也应予以计算。但计算时要满足在预计开采期内或开采期过后有限的时间内水资源总量能达到平衡，同时还要满足经济技术条件的允许程度。
（3）确定区域地下水可开采资源量（允许开采量）：此量不是地下水资源存在的自然形式量，而是一个受技术、经济、社会、环境约束的人为提出来的地下水量。从可持续发展的观点出发，地下水可开采资源量（允许开采量）应是在不引起各种不良生态和环境效应的情况下地下水系统中能够提供利用的地下水量。因此，常以地下水系统中的补给资源作为区域地下水可开采资源。然而准确给出地下水可开采资源量仍存在两个问题是：①区域地下水补给资源受各种条件限制很难取出来，如目前常用降水入渗补给系数法或地下径流模数法计算山区地下水补给量，但计算得出的地下水补给量结合开采方案取出来是很困难的；②由于受生态和环境、社会环境及开采技术水平的限制，在什么技术水平上、在哪些约束条件下确定区域地下水可开采资源量，是一个复杂而又必须综合考虑的问题。因此大多区域地下水可开采资源量的确定很难结合具体开采方案。但这并不影响区域地下水可开采资源量计算成果的应用。因为这类成果大多数要求对可开采资源量进行概略估算和概略计算，即可满足要求。
区域地下水资源评价工作，常常是在现有地质、水文地质勘察资料及开采动态资料的基础上进行的，必要时，也要布置适量的勘探试验等补充性工作。区域地下水资源评价，应按独立的水文地质单元进行，如层状自流水盆地、河谷地带、大型冲洪积扇、山前平原、山间盆地及结晶岩块等。在评价范围内，应划分出水均衡区域，区内应包含补给和排泄区。一般只对区内具有实际意义的主要含水层进行评价。
一、内容概述
本项目在开展新一轮区域地下水资源调查的基础上，系统利用了新中国成立50年来特别是近20年来区域水文地质调查评价和研究成果，按地下水系统理论，以环境容量为约束，采用动态的、水资源数量与环境质量评价相结合的研究方法，系统地计算了全国地下水资源，评价了地下水资源分布规律、地下水环境质量、地下水开发利用状况和开发利用潜力，提出了地下水合理开发利用建议，提交了新一轮全国地下水资源评价成果，编制了中国地下水资源与环境图集，建立了中国地下水资源数据库系统。
1.技术经济指标
（1）提交新一轮全国地下水资源评价成果，包括全国以及港、澳、台在内的34个省（区、市）和2353个县（市、旗）、26个自然单元区的资源量，其中，全国地下淡水天然资源多年平均为8837亿m3，地下微咸水天然资源为277亿m3，半咸水天然资源为121亿m3。
（2）形成了以环境容量为约束条件、动态的、水资源与水环境相结合的地下水资源计算与评价方法。
（3）编制了《中国地下水资源与环境图集》。
（4）建立了“中国地下水资源数据库系统”。
2.主要技术创新点
（1）首次按地下水系统理论，以环境容量为约束条件，采用动态的、水资源数量与环境质量评价相结合的研究方法，系统地计算和评价了全国地下水资源，提出了最新评价成果。综合分析利用了50多年来的水文地质勘查研究成果，特别是近20年的新成果，重点评价了浅层地下水资源，同时评价了深层承压水可开采储存量，首次划分了中国地下水系统，对全国及分省的地下水资源分布规律和特征、地下水开发利用状况和开发利用潜力进行了全面评价。
（2）首次对全国区域地下水环境质量进行了综合评价，从地下水水质、污染程度、地下水开发诱发的环境地质问题及脆弱性等方面进行了全面研究和评价。尤其是区域地下水脆弱性评价，开拓了地下水资源与环境一体化研究的新途径。
（3）首次编制了《中国地下水资源与环境图集》。图集全面反映了新一轮地下水资源与环境评价全部成果，直观地展示了我国区域地下水资源的主要要素和客观分布规律。图集包括我国地下水资源分布、开采状况、开采潜力图；地下水质量分布、地下水污染程度、主要环境地质问题图。该图集首次实现了水文地质编图由主要反映水文地质条件向反映资源分布、利用、动态变化与水环境状况的转变，促进了科技成果转化与利用，成果集成达到一个新水平，对我国水文地质编图有重要示范作用。
（4）建立了以空间数据库为主体的中国地下水资源信息系统，该系统集存储、检索、查询、叠加、辅助决策为一体，实现了地下水资源的空间信息、属性信息、电子图集信息以及文本、图片、录像等多媒体信息的综合管理功能。制作完成的光盘数据，包括了全国、区域、分省地下水资源、地下水环境空间信息和属性信息，以及电子版图集的全部内容，为最终实现中国地下水资源空间数据库网上检索奠定了数据共享基础。
二、应用范围及应用实例
该项目成果为地下水资源合理开发利用、科学管理与规划提供了基础数据，为防止地下水污染、保护地下水环境提供了科学依据；采用的地下水系统理论，动态的、资源与环境结合的研究方法，增强了地下水资源与环境统筹研究能力，提升了我国区域地下水评价水平；项目成果的图形化和数字化形式，增强了成果的科学性与实用性，促进了成果转化，提高了服务于社会的能力，为地下水资源管理、科研教学、国际交流等提供了信息系统平台。
（1）国土资源部于2003年8月18日以“新一轮全国地下水资源评价与战略问题研究报告”报送国务院。
（2）国务院办公厅于2003年9月7日在“参阅文件”第4期印发各地区、各部门参阅，其文如下：“按：国土资源部组织开展了新一轮全国地下水资源评价和有关战略问题的研究，形成了《全国地下水资源战略问题研究报告》，根据国务院领导同志批示现将该研究报告印发各地区、各部门参阅。”
（3）根据国家发展改革委员会编制《全国主体功能区规划》的要求，国土资源部提交全国按县统计地下水开采量，新一轮全国地下水资源评价课题组根据该项目成果于2007年4月将全国各省各县的地下水开采量统计上报。
（4）本项目成果已于2005年全部公开出版供有关规划部门和科研教学部门使用。
（5）项目成果已应用于“全国地下水污染防治规划”和“全国水资源规划”。
三、推广转化方式
该项目成果已公开出版，并已提供给国务院有关部门和地方政府使用。近几年来，在国家有关部门和地方开展的编制主体功能区规划、地下水污染防治规划以及地下水资源开发利用规划等方面，广泛利用了该成果。
技术依托单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所
联系人：申建梅 张宗祜 孙继朝
通讯地址：河北省石家庄市中华北大街268号
邮政编码：050061
联系电话：0311-67598657
电子邮箱：shenjianmei1965@sina.com
我国水资源现状是什么样
答：我国水资源具有以下特点：（1）总量并不丰富，人均占有量更低。我国水资源总量居世界第六位，人均占有量为2240米3，约为世界人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。（2）地区分布不均，水土资源不相匹配。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；淮河...
地下水资源评价原则
答：本次评价按全国地下水资源及其环境问题调查评价项目技术要求确定的原则进行，分别就地下水资源数量、地下水资源质量与地下水潜力三方面评价。一、地下水资源数量评价原则 （一）评价工作统一的原则 地下水资源评价工作在全国地下水资源及环境问题调查评价项目技术要求的统一原则、方法、标准下进行，力求规范化。
地下水功能综合评价
答：依据疏勒河流域属性层评价的结果,绘制地下水资源占有性评价指数分级图(图7-2)。下游安西-敦煌盆地双塔灌区中心区与党河洪积扇东南部为资源占有性好区;中游玉门-踏实盆地昌马洪积扇区与昌马灌区,下游安西-敦煌盆地双塔灌区外围与党河洪积扇东南部外围及党河灌区,花海盆地石油河洪积扇与青山农场为资源占有性较好区;下游花海...
地下水资源评价及评价原则
答：地下水资源评价应遵循以下原则：（1）可持续利用原则。地下水资源评价应以可持续利用为前提。地下水资源的可持续利用，就是在保证生态良性循环的前提下，地下水系统能永久持续提供一定水资源量，以满足经济增长、社会发展的需要。在区域地下水资源评价时，应在不发生不良生态和环境效应条件下，提供当今时代和...
地下水资源评价方法简述
答：在新建任何一个地下水开发利用工程之前，都必须知道研究区有多少地下水资源，预测工程实施之后地下水均衡状态的变化，判断相关的地质环境和生态环境是否会恶化。回答这些问题就是地下水资源评价的主要任务。地下水资源评价包括水量评价和水质评价两个部分，都要在专门的国家规范指导下进行。水量评价的目标是确定...
地下水开采状况评价
答：下列判别超采区的条件是我国北方地下水资源评价中较为广泛采用的经验指标，其中包括开采系数（Kc=Q开采/Q可采）和地下水水位下降速率vS。具体划分如下：（1）轻微超采区 具备下列条件之一者，可确定为轻微超采区：①1＜Kc≤1.2；②地下水水位不断下降，vS≤0.7m/a；③因开采地下水而发生轻微环境...
环渤海地区地下水资源与环境地质调查评价
答：一、内容概述 “环渤海地区地下水资源与环境地质调查评价”是中国地质调查局于2001～2003年部署开展的区域性水文地质环境地质调查工作，由天津地质矿产研究所、辽宁省地质矿产调查院、河北省地质调查院、山东省地质调查院、天津市地质调查研究院共同承担。工作区跨越辽宁省、河北省、山东省、天津市三省一市，...
我国水资源现状
答：我国各流域由于面积不同,加之自然地理条件的差异,水资源禀赋差别很大,全国年降水总量为61 889亿立方米,多年平均地表水资源(即河川径流量)为27 115亿立方米,平均地下水资源量为8 288亿立方米,扣除重复利用量以后,全国平均年水资源总量为28 124亿立方米。我国水资源总量是可观的,我国水资源总量是可观的,但是由于人口...
地下水资源评价的内容
答：地下水资源评价的内容主要包括对各种地下水量时空分布规律的研究，计算地下水允许开采量（可采量），预报地下水动态，分析地下水开采潜力和开发利用前景及对环境产生的影响，提出合理的开采方案、工程措施及建议等。（一）局部水源地的地下水资源评价 局域水源地地下水资源评价的内容主要是：①计算允许开采量...
地下水资源开发利用的环境效应
答：区内地下水资源的开发利用在取得巨大的经济效益和社会效益的同时,也引起了一些环境效应,主要有:地下水位持续下降、湿地萎缩、植被退化、土地沙漠化和土壤盐渍化等。 一、地下水位持续下降 近50多年的断续观测资料表明,区内安西-敦煌盆地、玉门-踏实盆地地下水位呈现大范围整体下降的趋势(泉水溢出带除外),下降幅度总体表...
