18、水资源管理与利用全解析

水资源管理与利用全解析

1. 水资源面临的问题

过度开采含水层会带来一系列问题。它会降低含水层的安全出水量，导致抽水扬程过高，由于可允许的水位降深受限而使出水量减少，还可能导致水质恶化。水质恶化通常是因为从含水层深处抽取了高度矿化的老水进入井中，或者是由于诱导入渗或海水入侵。这些问题可能需要减少井场的出水量，甚至放弃井场。此外，地下水位下降还可能导致沼泽和湿地的丧失，对农业和生态产生潜在的严重影响。

2. 人工补给

人工补给是指通过人工手段增加地下水储存的自然补给量。其主要目的是节约用水，其次是改善水质。它可用于减少超采、保护和改善地表径流，以及增加可用的地下水资源。进行人工补给的含水层必须有足够的储存能力，且补给的大部分水不应迅速排入附近河流而流失。

人工补给的水源可以是暴雨径流、河流或湖泊水、工业冷却水、工业废水或污水等。许多水源需要进行某种预处理。人工补给与地下水的相互作用可能导致沉淀，如碳酸钙、铁和镁盐的沉淀，从而降低渗透性，这在理想情况下应避免。

人工补给的方法有多种：
- 表面扩散法 ：利用水池、沟渠或淹没区域，当含水层出露或接近地表时，可在大面积上增加入渗。但这种方法要求地面有高入渗能力，且要注意避免将土壤中的盐分和养分冲入地下水。在炎热干燥的气候地区，补给水源可能过度蒸发导致盐碱化。
- 喷灌法 ：通过喷洒的方式将水补给到地下。
- 注入法 ：通过垂直竖井、水平集水井、坑或沟渠将水注入地下。当要补给的含水层较深或为承压含水层，或者没有足够空间建造补给池时，常采用补给井。