地下水漏斗
区域地下水降落漏斗也称区域地下水漏斗,是由于集中开采地下水,导致集中开采区的地下水位下降,从而使周边地下水流场发生改变,周边的地下水向集中开区流动,形成区域性漏斗状凹面。地下水漏斗区的水位明显低于周围地区,潜水面呈现漏斗状曲面的地区。
基本信息
- 中文名
地下水漏斗
- 外文名
coneof groundwater depression
- 又称
地下水下降漏斗
原因
地下水资源为可更新资源,可开采利用的水量主要是当年或一定水文周期内地下水的补给量。一个地区或一个流域在各种天然补给与消耗因素的综合影响下,地下水保持相对稳定状态。如平原地区浅层地下水直接受大气降水和地表水补给,其补给量与潜水蒸发和地下径流排泄之间,在相当时期内处于平衡状态。由于地下水过量开采,地下水收支平衡遭到破坏,地下水位持续下降,形成地下水降落漏斗。
在许多城市和工矿区,地面来水不够用,就打井抽取地下水。随着人口的增长和生产的发展,采取地下水的量越来越大,而地下水的自然补充和恢复又跟不上,如此入不敷出,天长日久就形成一个地下水面以城市和工矿区为中心,中间深,四周浅的大漏斗。早年井水离地面不过两三米的地方,如今井深60米也不见水了。更严重的是,超量开采地下水,还造成地面沉降,建筑物开裂、倾斜,影响安全。华北平原在14万多平方公里的区域上,形成了7万平方公里的大漏斗。
分类
地下水漏斗,按存在时间的长短可以分为:①暂时性下降漏斗。由于开采时的动水位低于含水层的天然水位而形成,停止开采后较短时间即可消失。②季节性下降漏斗。在干旱季节因开采而形成,随着雨季的到来,增加了入渗补给量,水位逐渐恢复,下降漏斗则逐渐消失。③常年性下降漏斗。由于常年超量开采而形成,虽经雨季入渗补给,地下水水位有所回升,但下降漏斗依然存在,如继续开采,漏斗将不断加深和扩展。1
影响
地下水下降漏斗的持续存在和扩展会产生一系列不良后果:①水位下降,水源枯竭,水井报废。②原提水机具失效,增加抽水投资。③地面沉降、地裂、地面塌陷等严重环境问题。④可形成地域性地下水水位的不断下降,导致一些天然泉水的干枯。⑤浅层淡水与咸水交替分布区,因过量开采,使淡水水压降低,导致周围咸水向淡水水体挤压,上面的咸水水体向下入渗,下面的咸水水体向上顶托补给,逐渐使淡水水体或淡水层的水矿化度增高,水质变坏。⑥近海地区,由于下降漏斗的扩展,破坏了咸水体的天然平衡条件,引起海水倒灌,或沿构造破碎带入渗,造成淡水水质恶化。⑦造成地下缺氧,威胁地下施工人员的人身安全。
地下水漏斗,尤其是常年性下降漏斗,范围广,影响大。如中国沧州漏斗、冀(县)枣(强)衡(水)漏斗,中心水位埋深达60 m的面积合计达6000 km2,常导致相关地质灾害的发生与发展。1
1、地下水水位大幅急速下降。形成地下水降落漏斗。
据《中国环境报》报道,2005年全国地下水降落漏斗188个。在具备系统统计数据的171个地下水降落漏斗中,漏斗面积扩大的有65个(面积扩大了6736平方公里)、漏斗面积缩小的有57个(面积缩小了2175平方公里)、漏斗面积保持稳定的有49个。
2、造成地面沉降、塌陷。
例,05年左右长三角地区江苏省的苏、锡、常以及浙江的杭、嘉、湖等地区就形成三个区域性沉降中心,最大累计沉降分别达2.63、1.08、0.82米。而上海是沉降最早、影响最大的城市。
3、河流,湖泊水量减少,形成断流,干涸等灾害。
例,敦煌地区由于过度开采地下水,就造成了党河、疏勒河的断流,引的敦煌很可能成为下一个楼兰。第4点也可参照此事例。
4、减少泉流量。
而泉流量减少则破坏了古建筑物与文物的保护,甚至因泉水枯竭使古井和旅游景点失去了应有的旅游价值。
5、水井枯竭。
单井用水量减少造成水井报废,或掉泵,含沙量增加,使设备维修费与耗电量增加。
6、影响植被生长,加剧荒漠化。