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地下水开发评价及新疆水资源情况分析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:地下水水质评价方面,将重点放在平原区地下水开采层,量质结合进行评价,分别估算了三个不同矿化度级次的地下水资源量及可开采量,为研究新疆水资源可利用量奠定了基础。本次评价针对新疆的实际,采用平均产水模数、产水系数等综合评价指标对资源量进行评价,有利于揭示干旱区产水能力较低,以及新疆水资源量相对紧缺的实际情况。

地下水开发评价及新疆水资源情况分析

(一)以为水资源合理配置与有效保护服务作为评价的基本出发点

水资源评价的实用性体现在评价的目标上。水资源评价的首要目标是为水资源合理配置与有效保护服务。

在评价分区方面,采取流域分区和行政分区两套分区方案,既有利于按水量平衡原理分析研究闭合区的水循环及水资源配置问题,同时也兼顾了在行政区划内水资源配置规划的需要。

在数量评价方面,增加了水资源可利用量的评价内容,对不可以被利用水资源量及不可能被利用水资源量进行了分区、分项估算,提出了水资源可利用量的上限,并对新疆水资源可利用量在河道外生态用水方面的作用进行了探讨,为编制科学合理的水资源配置规划提供了有益的参考。

在质量评价方面,突出体现质量评价为环境保护及水资源利用服务的宗旨。地表水水质评价内容由以往的天然水质评价和水质污染现状评价2项增加为7项。新增了分区及湖库水质现状评价、地表水水质变化趋势分析、现状地质污染评价、水功能区水质达标评价、地表水供水水源地水质等评价内容,使评价结果更具实用性。地下水水质评价方面,将重点放在平原区地下水开采层,量质结合进行评价,分别估算了三个不同矿化度级次的地下水资源量及可开采量,为研究新疆水资源可利用量奠定了基础。

(二)遵循水量平衡原理、结合人类活动影响对“三水” 统一评价

大气水、地表水、地下水是水资源系统中的三个相互依存、不断转化的要素。天然情况下,三者依存、转化有其自身的规律性。人类活动对三要素的依存、转化产生明显影响。本次评价,以近期下垫面条件近似反映当前人类活动的影响水平,从水资源系统的角度出发,对“三水”的数量及其转换关系进行分析评价 (图2-1)。比如:根据产水系数分析区域降水量成果的合理性;通过对河川径流量的基流分割分析计算山丘区地下水资源的重要组成部分——河川基流量,并在此基础上分析计算山丘区地下水资源量;在进行平原区地下水资源评价时,将平原区河川径流量作为河道渗漏补给量的计算基础;地表水和地下水资源评价都分别进行了平原区出区地表水量计算,计算成果互为印证;根据水量平衡原理,在研究地表水和地下水资源量及其转化关系基础上,进行水资源总量分析评价,等等。

(三)将生态环境需水纳入水资源评价体系

新疆是干旱、半干旱的资源型缺水地区,生态环境和人类社会是水资源的两大竞争性用户。在过去相当长的时期内,进行水资源评价时,对生态环境与水资源的联系考虑较少,导致对新疆水资源的评价有失偏颇。随着人类对水资源与环境问题认识的不断深入,生态环境耗水成为水资源评价必须考虑的因素。本次评价将生态环境需水纳入水资源评价体系,主要体现在下述三个方面。

1.评价区植被生存条件作为地下水资源可开采量确定因素之一

干旱、半干旱地区绿洲沙漠过渡带的天然生态是防止土地沙化、保持绿洲稳定的基本因素,天然生态耗水是水资源配置中不可缺少的一环。对天然植被而言,在长期的进化与自然选择过程中,它们都发展了各自的一套适应干旱环境的机制。沙漠区的沙生植被可以依靠少量的降水维持生存,但绝大部分天然生态植被主要是依靠吸取地下水而生存。天然植被的用水弹性大,对水质要求低,如红柳在地下水埋深1~4m、地下水矿化度1~3.5g/L的环境中能够保持良好的生长状态,在地下水埋深4~6m、地下水矿化度5~8 g/L的环境中依然能够生存。 地下水埋深和水质在一定范围内变化对天然植被的生长状态影响不明显,但超过一定范围时,就会对其产生显著的影响。只有在地下水潜水面较高,土壤可以源源不断地得到毛细管上升水的补充的情况下,天然植被才能够正常的生息繁衍。因此,在干旱、半干旱区,地下水对于天然植被的生存具有重要意义,地下水通过埋深与水质影响天然植被的存活状况与植被类型的组成。(www.xing528.com)

绿洲与沙漠过渡带的地下水大部分通过河道的洪水漫溢和渗漏补给,地下水侧向径流补给微弱而缓慢,地下水的补给源单一,补给条件差、周期长,一旦开采地下水必然使地下水位迅速下降且难以恢复,对天然植被的生存产生严重影响。因此,在确定新疆地下水可开采量时,所遵循的第一个基本原则就是“以灌区内地下水矿化度小于2g/L的总补给量为确定地下水可开采量的基础”,严禁在绿洲与沙漠过渡带开采地下水。

2.在考虑生态环境需水量前提下评估水资源可利用量

新疆的生态环境问题十分突出。本次对水资源可利用量的评价,将生态环境需水量分为河道内和河道外两种情况区别对待。其中,河道内生态环境需水量作为水资源可利用量计算的扣减项;河道外生态环境需水量包含于水资源可利用量之中。这样进行评价,既符合水资源可利用量的基本概念,也更切合新疆实际。

3.采用的资源量综合评价指标考虑了生态环境因素

以往对资源量的综合评价,多以人均、耕地亩均水资源占有量和资源总量绝对数在全国各省区的排序来表征水资源量多寡。这种做法掩盖了新疆地广人稀,耕地面积占国土面积比重小的实际,忽略了生态环境的需水问题,导致对新疆水资源开发潜力的判断失真。本次评价针对新疆的实际,采用平均产水模数、产水系数等综合评价指标对资源量进行评价,有利于揭示干旱区产水能力较低,以及新疆水资源量相对紧缺的实际情况。

(四)充分利用已有资料,采取先进方法和手段,提高资源评价成果精度

资料是水资源评价的基础。经过新中国成立50多年来的努力,全疆水文、气象、地质等基础资料已有较丰富的积累,为水资源评价打下了较好的基础。水文系列统一采用1956~2000年样本,除了搜集已有国家水文、气象站网资料以外,还搜集了大量各地水管、环保、社经等方面以及几十年来的一些重要试验研究成果资料。因此,本次评价的资料依据较历次水资源评价更可靠。

现代科学技术的发展,为运用新理论、新方法进行水资源评价创造了条件。充分利用地理信息系统、卫星遥感、地球卫星定位等3S系统,实现计算方法的程序化、基础数据和参数的数据库化、地图、遥感、专业图件的矢量化,且将三者有机地结合起来,形成计算与评价软件系统,可显著提高评价工作效率。采用大比例电子地图作为工作底图,明显提高了分区边界界定、等值线图绘制和量算等成果的精度,并将水文学、地下水、土壤水、生态学农田水利等多学科理论和方法综合运用于水资源评价。

总之,与以往的水资源评价相比,本次评价在资料条件和评价技术等方面均发生明显改善。充分利用和发挥这些优势,对于提高资源评价成果精度具有十分重要的意义。

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