發(fā)布時(shí)間：2024-01-10 14:54:32
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的地下水的優(yōu)勢(shì)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】 民族地區(qū);稅收優(yōu)惠政策;區(qū)域經(jīng)濟(jì);民族區(qū)域自治;調(diào)整方向
一、民族地區(qū)現(xiàn)行的稅收優(yōu)惠政策及其執(zhí)行效果
1.民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀。改革開(kāi)放、特別是建立社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制以來(lái),民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)得到較快發(fā)展。民族自治地方國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、糧食產(chǎn)量、棉花產(chǎn)量、原油產(chǎn)量以及發(fā)電量都有大幅度提高,民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要組成部分。同時(shí)應(yīng)看到,民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),與東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的差距越來(lái)越大,我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡情況越來(lái)越突出。無(wú)論是人均GDP,還是民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量在全國(guó)經(jīng)濟(jì)總量中所占比重都不斷下降。
2.民族地區(qū)現(xiàn)行的稅收優(yōu)惠政策。(1)所得稅方面:一是對(duì)設(shè)在西部地區(qū)國(guó)家鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)的內(nèi)資企業(yè)和外商投資企業(yè),在2001年～2010年期間,減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅。二是經(jīng)省級(jí)人民政府批準(zhǔn),民族自治地方的內(nèi)資企業(yè)可以定期減征或免征企業(yè)所得稅,外商投資企業(yè)可以減征或免征地方所得稅,中央企業(yè)所得稅減免的審批權(quán)限和程序按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。三是對(duì)在西部地區(qū)新辦交通、電力、水利、郵政、廣播電視企業(yè),上述項(xiàng)目業(yè)務(wù)收入占企業(yè)總收入70%以上,可以享受企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策。(2)農(nóng)業(yè)特產(chǎn)稅方面:對(duì)為保護(hù)生態(tài)環(huán)境,退耕還林(生態(tài)林應(yīng)80%以上)、草產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)特產(chǎn)收入,自收得收入年份起10年內(nèi)免征農(nóng)業(yè)特產(chǎn)稅。(3)耕地占用稅方面。對(duì)西部地區(qū)公路國(guó)道、省道建設(shè)用地,比照鐵路、民航建設(shè)用地免征耕地點(diǎn)用稅。享受免征耕地占用稅的建設(shè)用地具體范圍限于公路線路、公路線路兩側(cè)邊溝所占用的耕地,公路沿線的堆貨場(chǎng)、養(yǎng)路道班、檢查站、工程隊(duì)、洗車場(chǎng)等所占用的耕地不在免稅之列。
二、民族地區(qū)現(xiàn)行稅收優(yōu)惠政策存在的問(wèn)題
1.稅收優(yōu)惠政策的稅收優(yōu)勢(shì)不優(yōu)。從國(guó)家已出臺(tái)的西部?jī)?yōu)惠稅收政策看,基本上只是過(guò)去對(duì)東部沿海地區(qū)優(yōu)惠政策的重復(fù),不足以構(gòu)成像當(dāng)年?yáng)|部地區(qū)那樣的稅收優(yōu)勢(shì)。
2.稅收優(yōu)惠政策的嚴(yán)肅性不夠。我國(guó)民族地區(qū)稅收優(yōu)惠政策大多通過(guò)零散的法規(guī)規(guī)章公布,且只是規(guī)定了一些原則,優(yōu)惠層次多、劃分復(fù)雜,造成優(yōu)惠政策政出多門、權(quán)大于法,任意“優(yōu)惠”等現(xiàn)象屢有發(fā)生。
3.稅收優(yōu)惠政策的激勵(lì)作用不強(qiáng)。我國(guó)在稅收優(yōu)惠的操作上基本采用降低稅率、定期減免、再投資退稅等直接稅收優(yōu)惠措施,這種形式的特點(diǎn)是政策的透明度高,征、納雙方易于操作。
4.稅收優(yōu)惠政策的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向性不明。在我國(guó)的西部大開(kāi)發(fā)實(shí)踐中,由于過(guò)分偏愛(ài)區(qū)域稅收優(yōu)惠而忽略了產(chǎn)業(yè)稅收優(yōu)惠,在某種程度上給我國(guó)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展環(huán)境和秩序帶來(lái)了一系列問(wèn)題,所產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)也是不言而喻。稅收優(yōu)惠政策往往鼓勵(lì)內(nèi)外資向建設(shè)周期短、利潤(rùn)高、風(fēng)險(xiǎn)低的傳統(tǒng)工業(yè)和加工工業(yè)投資,必然會(huì)造成短期投資增多,投機(jī)行為擴(kuò)大,不利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加劇了經(jīng)濟(jì)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)和政府收入的流失,降低了稅收對(duì)資源配置的調(diào)節(jié)作用,使制約民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”現(xiàn)象始終難以緩解。
三、完善我國(guó)民族地區(qū)稅收優(yōu)惠及建議
1.事權(quán)與財(cái)權(quán)、稅權(quán)應(yīng)該基本統(tǒng)一。建立民族地區(qū)稅收體系,首要?jiǎng)澐质聶?quán),然后合理劃分中央與民族地區(qū)政府的收入范圍和稅收管理權(quán)限。按照目前事權(quán)的劃分,解決地方政府機(jī)關(guān)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題的事權(quán)責(zé)任,是各級(jí)政府的財(cái)政支出范圍。民族地區(qū)財(cái)政困難,特別是“吃飯難”、發(fā)工資難和政府機(jī)關(guān)正常運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)不能保證,已經(jīng)在一定程度上影響了政府機(jī)關(guān)職能的發(fā)揮,處理不當(dāng),將會(huì)引發(fā)一些社會(huì)矛盾。
2.建立完善民族自治地方在資源開(kāi)發(fā)、輸出過(guò)程中的稅收利益補(bǔ)償機(jī)制,保障民族自治地方的資源轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的地方財(cái)政優(yōu)勢(shì)。民族自治地方未能在資源開(kāi)發(fā)中得到相應(yīng)的財(cái)稅利益,卻要為其自身工業(yè)化、城鎮(zhèn)化承擔(dān)額外的資源開(kāi)發(fā)成本,甚至是資源開(kāi)發(fā)越多,財(cái)政越貧困的怪圈。應(yīng)建立資源跨區(qū)域開(kāi)發(fā)中政府間稅收管轄協(xié)調(diào)機(jī)制,使資源地從資源跨區(qū)域開(kāi)發(fā)中得到財(cái)稅利益。
關(guān)鍵詞：地下水開(kāi)采；過(guò)量開(kāi)采；環(huán)境地質(zhì)；問(wèn)題；分析
中圖分類號(hào)：P642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
目前哈爾濱市因?yàn)檫^(guò)量開(kāi)采地下水資源所導(dǎo)致的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題較為突出的有地下水降落漏斗以及地面沉降、部分河水干枯等，并且這些問(wèn)題隨著時(shí)間的推移由越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì)，已經(jīng)對(duì)哈爾濱市的用水以及環(huán)境地質(zhì)保護(hù)產(chǎn)生影響，為了加強(qiáng)人們對(duì)地下水的保護(hù)意識(shí)，下面就對(duì)過(guò)量水資源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境地質(zhì)方面產(chǎn)生的影響進(jìn)行詳細(xì)分析。
1.地下水位下降導(dǎo)致用水量衰減
從黑龍江環(huán)境水文地質(zhì)總站所提供的檢測(cè)資料可以看出，在1970年時(shí)哈爾濱地下水的開(kāi)采量還較少，雖然也造成了一定程度的水位下降，但依然能夠保持地下水的采補(bǔ)平衡，從1971年開(kāi)始，社會(huì)發(fā)展速度加快，水資源供給不足，于是加大了地下水資源的開(kāi)采量，出現(xiàn)了采量遠(yuǎn)大于補(bǔ)量的現(xiàn)象，導(dǎo)致哈爾濱市的地下水位大幅度持續(xù)下降。1980年至今，哈爾濱市出現(xiàn)了各種新型產(chǎn)業(yè)，以重型機(jī)械廠、松江罐頭廠、道理煤氣公司、電焊條廠為主，提高了整體城市的水資源使用量，在20年之間地下水資源的開(kāi)采率呈直線上升，并導(dǎo)致以上廠區(qū)位置中出現(xiàn)了小幅度的水位下降，形成小型下降漏斗。在這樣的持續(xù)情況下，2007年采水量達(dá)到了一個(gè)新高峰，水位也出現(xiàn)了較大幅度地下降，5個(gè)區(qū)域的小漏斗在隨著不斷擴(kuò)大最終匯聚成一個(gè)大型水位下降漏斗，以重型機(jī)械廠為中心不斷擴(kuò)大。與此同時(shí)，哈爾濱市平房地區(qū)以東安機(jī)械廠為中心也出現(xiàn)了小面積的漏斗。自2010年開(kāi)始人們已經(jīng)感受到地下水過(guò)度開(kāi)采造成的負(fù)面影響，所以逐漸減少開(kāi)采量，整體地下水水位的下降速度有所減緩，到2016年10月，該地區(qū)漏斗中的水位累計(jì)下降了36.8m，并且因?yàn)榈叵滤幌陆?，?dǎo)致當(dāng)?shù)氐撵o水壓減小，含水層越來(lái)越薄，單井的用水量已經(jīng)由1980年的5000m3/d衰減至當(dāng)前的2000m3/d。但因?yàn)榈叵滤潜匦杵罚瑹o(wú)法徹底關(guān)閉地下水開(kāi)采系y，所以漏斗問(wèn)題持續(xù)發(fā)展，水位也成持續(xù)下降狀態(tài)。
2.江水入侵引起沿江一帶水質(zhì)變差
因?yàn)榈叵滤乃灰恢碧幱诔掷m(xù)下降狀態(tài)，所以導(dǎo)致松花江的江水水位一直要高于地下水水位，引發(fā)江水倒灌補(bǔ)給地下水現(xiàn)象，而江水因?yàn)榄h(huán)繞著人們的生活區(qū)域，并大量雨水地下沒(méi)有地層的過(guò)濾，所以其中含有大量雜質(zhì)，地下水在長(zhǎng)期的江水入侵影響下，水的質(zhì)量有了很大變化，經(jīng)過(guò)抽水試驗(yàn)，可以看出水中的Cl以及懸浮物呈成倍增長(zhǎng)趨勢(shì)，雖然地下水所處含水層對(duì)水資源有一定的凈化，但凈化的能力十分有限，長(zhǎng)久的江水與地下水混合，勢(shì)必會(huì)降低地下水資源的整體水質(zhì)。
3.過(guò)量地下水開(kāi)采導(dǎo)致河流斷流或干枯
哈爾濱市現(xiàn)有西河溝、信義溝、馬家溝以及運(yùn)糧河四處河流，統(tǒng)稱“三溝一河”在七十年代初期時(shí)，這些河流附近存在幾個(gè)水源豐富、水質(zhì)清澈的泉眼，但隨著地下水的大量開(kāi)采導(dǎo)致泉眼中的水量減少，起先位于上游的泉眼開(kāi)始干枯，隨著地下水開(kāi)采力度增大，有些地區(qū)的層間水小時(shí)，下游的泉眼也隨之干枯，從前“三溝一河”中的清水消失不見(jiàn)，直到目前已經(jīng)只能起到排污與泄洪的作用。
4.關(guān)于地下水開(kāi)采過(guò)量的環(huán)境地質(zhì)對(duì)策
（1）分區(qū)控制開(kāi)采地下水。根據(jù)地下水超采造成危害的程度的預(yù)測(cè)評(píng)估，并考慮地下水資源的恢復(fù)、補(bǔ)給能力，將地下水開(kāi)采管理劃分為禁采區(qū)、限采區(qū)和控采區(qū)或不同的保護(hù)區(qū)，進(jìn)行分區(qū)開(kāi)采。深層地下水和淺層嚴(yán)重超采區(qū)實(shí)行禁采政策，如市區(qū)內(nèi)、長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)灌溉的嚴(yán)重超采區(qū)；淺層地下水一般超采區(qū)、已引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)和受污染地區(qū)，并具有一定的補(bǔ)給及恢復(fù)能力的地區(qū)實(shí)行限采政策；輕微超采區(qū)實(shí)行控制開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。并通過(guò)適當(dāng)調(diào)整不同地區(qū)的水資源費(fèi)來(lái)協(xié)助施行分區(qū)管理的政策。（2）合理配置，加強(qiáng)調(diào)控。超采區(qū)地表水與地下水進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度與合理配置，優(yōu)先利用地表水，嚴(yán)格限制開(kāi)采地下水，充分利用其他水源，如：污水處理回用、攔蓄雨水等。（3）總量控制，計(jì)劃開(kāi)采。加強(qiáng)超采區(qū)水資源的統(tǒng)一管理，以實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡為目標(biāo)，根據(jù)各地實(shí)際，實(shí)行超采區(qū)地下水年度取水總量控制和定額管理，采取綜合措施，實(shí)行計(jì)劃用水，強(qiáng)化節(jié)水意識(shí)。（4）加大節(jié)水力度。節(jié)水措施可以從三方面開(kāi)展，一是農(nóng)業(yè)節(jié)水，大力發(fā)展廣泛使噴灌節(jié)水灌溉技術(shù)、滴灌技術(shù)等，并加強(qiáng)灌溉水渠的防滲技術(shù)運(yùn)用，保證有限的水資源能夠得到充分利用。二是工業(yè)節(jié)水，對(duì)污染嚴(yán)重、高耗水的企業(yè)工廠進(jìn)行管理，禁止發(fā)展過(guò)程中使用用水量大并過(guò)于落后的設(shè)備，要求企業(yè)內(nèi)部增強(qiáng)產(chǎn)出污水的處理力度，便于水資源的二次利用。三是生活節(jié)水，更新老化管網(wǎng)，更新舊的較為落后的用水器具，杜絕滴、冒、漏水現(xiàn)象。提倡一水多用，廢水儲(chǔ)存處理后再用。
結(jié)語(yǔ)
總而言之，造成哈爾濱市地下水超采造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題是多方面的。對(duì)此，我們應(yīng)該從地下水超采區(qū)水資源條件和實(shí)際狀況出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)需要，科學(xué)規(guī)劃地下水資源開(kāi)發(fā)利用總體布局，明確不同階段地下水超采區(qū)控制和治理的目標(biāo)和任務(wù)，提出具體治理實(shí)施方案，建立相應(yīng)的管理體制、法制和機(jī)制，采取合理的綜合保障措施。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：滄州地下水超采農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展高效節(jié)水途徑
中圖分類號(hào)：S607文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、滄州概況
滄州市地處河北省東南部，東臨渤海，南界山東，北與廊坊、天津?yàn)猷?，西、西南與保定、衡水相接。位于北緯37°28′～38°57′、東經(jīng)115°42′～117°50′之間，南北長(zhǎng)約165km，東西寬約187km，全市總面積14056km2，海岸線總長(zhǎng)95.3km。
（1）地形地貌
滄州市全境均為平原區(qū)，是河北平原的一部分，南運(yùn)河以西屬低平原區(qū)，以東屬濱海平原區(qū)。地形自西南向東北傾斜，地面坡降平緩，一般為1/8000~1/15000。宏觀全境，地勢(shì)低平；微觀各地，崗坡洼地，形態(tài)各異。西部地面高程一般在14.0m左右（黃海），最高達(dá)16.7m；東部多在2.0m左右；境內(nèi)河流溝渠縱橫交錯(cuò)，呈網(wǎng)格狀分布。地貌基本分為崗、坡、洼、淀四大類。
（2）氣候與降水
滄州市屬溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，溫差較大。春季受蒙古大陸變性氣團(tuán)影響，干燥多風(fēng)，降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈；夏季受太平洋副熱帶高壓控制，東南風(fēng)把海洋上空的暖濕氣流送入內(nèi)陸，遇冷鋒極易形成暴雨；秋季多受高壓控制，天高氣爽，少雨干旱；冬季受西伯利亞氣流影響，盛行西北風(fēng)，寒冷干燥。全市多年平均氣溫12.2℃，極端最低氣溫－25℃，極端最高氣溫43℃。本市光熱資源豐富，無(wú)霜期210天左右，多年平均日照2783小時(shí)，積溫4283~4416℃。降水量年內(nèi)分配不均，全市多年平均（1956~2009）降雨量為551.1mm，80%的降水量集中在6~9月份，地區(qū)分布上自西向東逐漸增大。年平均蒸發(fā)量1835.35mm，最大年蒸發(fā)量2254.1mm，最小年蒸發(fā)量1322.90mm。
（3）河流水系
滄州市地處九河下梢，境內(nèi)河流縱橫，行洪或排瀝河道均屬海河流域南系。有行洪河道10條，主要有子牙河、南運(yùn)河、漳衛(wèi)新河、子牙新河和捷地減河等，上游客水流經(jīng)這些河流入境出境，行洪河道總長(zhǎng)708.43km。有排瀝河道26條，主要有任河大渠、北排河、南排河、宣惠河等，總長(zhǎng)度1555.08km，以蓄、排汛期自產(chǎn)徑流為主。幾大行洪河道來(lái)水均受中上游制約。隨著中上游攔蓄能力的提高，自70年代起，各河來(lái)水量逐年減少。
（4）土壤植被
滄州市土壤共分為褐土、潮土、沼澤土、鹽土、濱海鹽土、堿土和風(fēng)沙土7個(gè)土類，隸屬于半淋溶土、半水成土、水成土、鹽堿土和初育土5個(gè)土綱。其中潮土比例最大，約占全市面積和94.9%，其他土類只有點(diǎn)片分布。按照《中國(guó)土壤分類系統(tǒng)（第二次土壤普查分類系統(tǒng)）》，滄州市土壤還可以細(xì)分為16個(gè)亞類、38個(gè)土屬、222個(gè)土種。滄州市幅員遼闊，自然資源非常豐富，植被以自然植被、農(nóng)業(yè)作物和林木為主。
（5）土地資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀
滄州土地面積14,037.68Km2，耕地面積1,085.72萬(wàn)畝，牧草面積9.87萬(wàn)畝，林地面積24.68萬(wàn)畝。土地開(kāi)發(fā)利用潛力很大。
二、水資源開(kāi)發(fā)利用狀況
（1）水資源總量
根據(jù)《滄州市水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)》（第二次）結(jié)果，滄州市水資源多年平均水資源總量為12.3330億m3，其中地表水資源量5.9614億m3，地下水資源量6.9239億m3，地表水與地下水重復(fù)計(jì)算量0.5523億m3。畝均耕地水資源量?jī)H為113.59m3，屬極度缺水地區(qū)和自然生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱區(qū)。
（2）水資源可利用量
根據(jù)滄州市各縣（市、區(qū)）1956~2005年多年平均地表徑流量，計(jì)算出滄州市地表水可供水量為1.7884億m3（《滄州市水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)》（第二次））。地下水資源可利用量為12.1854億m3，其中淡水可利用量5.1374億m3，微咸水可利用量4.128億m3，深層水限采量2.92億m3。水資源可利用總量13.9738億m3。
（4）水資源利用現(xiàn)狀
2010年滄州市用水總量為130849.22萬(wàn)m3。其中農(nóng)業(yè)用水97211.91萬(wàn)m3，占總用水量的74.3%；工業(yè)用水12808.9萬(wàn)m3，占總用水量的9.8%；生活用水20828.41萬(wàn)m3，占總用水量的15.9%。各縣（市、區(qū)）中用水量最大的為任丘市，達(dá)18250.05萬(wàn)m3，用水量最小的為南大港管理區(qū)，只有221.5萬(wàn)m3。
三、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉概況
滄州市農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程類型主要有低壓管道輸水、噴灌、渠道防滲等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年末，滄州市農(nóng)業(yè)灌溉面積總計(jì)為878.87畝，其中節(jié)水灌溉面積559.80萬(wàn)畝，占灌溉總面積的63.70％。在節(jié)水灌溉面積中，管灌灌溉面積447.14萬(wàn)畝，占節(jié)水灌溉面積的79.87%；噴灌灌溉面積42.32萬(wàn)畝，占節(jié)水灌溉面積的7.56%；渠道防滲灌溉面積22.76萬(wàn)畝，占4.06%；其它節(jié)水灌溉面積47.55萬(wàn)畝，占8.49%。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的節(jié)水灌溉工程調(diào)查，由于各類節(jié)水灌溉工程建成使用年限不同，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不同，并且因受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件、材料條件的限制，所建工程材料標(biāo)準(zhǔn)偏低，管采用量偏低，致使部分工程達(dá)不到節(jié)水灌溉標(biāo)準(zhǔn)，或超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限而失去使用功能，實(shí)際真正發(fā)揮作用的節(jié)水灌溉工程不足節(jié)水灌溉面積的30%。
四、高效節(jié)水灌溉發(fā)展成效
2010年以來(lái)，滄州市依托小農(nóng)水重點(diǎn)縣、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)縣和小農(nóng)水專項(xiàng)項(xiàng)目，大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉，共完成高效節(jié)水灌溉面積175.3萬(wàn)畝，其中高標(biāo)準(zhǔn)管灌173.09萬(wàn)畝，噴灌0.98萬(wàn)畝，滴管1.23萬(wàn)畝。打造了獻(xiàn)縣西城半移動(dòng)式噴灌示范區(qū)、陌南、西城等鄉(xiāng)鎮(zhèn)大棚蔬菜滴灌示范區(qū)；吳橋曹洼鄉(xiāng)前李村大型噴灌示范區(qū)、鐵城鎮(zhèn)倉(cāng)上村果木花卉滴管示范區(qū)；肅寧綠水灣和誠(chéng)譽(yù)蔬菜合作社滴灌示范區(qū)；東光縣于村鄉(xiāng)固定式噴灌示范區(qū)等。通過(guò)示范區(qū)建設(shè)，提高了水務(wù)部門和周邊群眾對(duì)高效節(jié)水灌溉的認(rèn)識(shí)，應(yīng)運(yùn)而生一批大型的農(nóng)業(yè)合作社，如滄縣博興農(nóng)業(yè)合作社、肅寧綠水灣蔬菜合作社、東光于村鄉(xiāng)楊浦村農(nóng)民專業(yè)合作社、獻(xiàn)縣陌南鄉(xiāng)葡萄專業(yè)合作社、獻(xiàn)縣西城鄉(xiāng)香瓜專業(yè)合作社。同時(shí)促進(jìn)了各地土地流轉(zhuǎn)和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，各縣土地流轉(zhuǎn)正在如火如荼開(kāi)展，如吳橋全縣土地流轉(zhuǎn)面積達(dá)10萬(wàn)畝以上。所有這些為滄州大規(guī)模推廣以管灌為主、噴灌、滴管為輔的高效節(jié)水灌溉打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使高效節(jié)水灌溉真正達(dá)到節(jié)水增效，夯實(shí)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)，改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。
2013年滄州依托小農(nóng)水重點(diǎn)縣、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，爭(zhēng)取省級(jí)以上補(bǔ)助資金2.23億元，發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積20萬(wàn)畝。
高效節(jié)水灌溉的實(shí)施，使項(xiàng)目區(qū)的灌溉水利用系數(shù)從現(xiàn)狀的0.63提高到0.73以上，提高了水資源的有效利用率，緩解由于地下水超采引發(fā)的一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，改善了生態(tài)環(huán)境。高效節(jié)水灌溉的實(shí)施，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)民增產(chǎn)，農(nóng)業(yè)增收，是滄州實(shí)現(xiàn)壓采地下水的有效途徑。
五、發(fā)展目標(biāo)
[ 關(guān)鍵詞]石油開(kāi)發(fā)區(qū);環(huán)境影響評(píng)價(jià);淺層水; 主要供水目的層;包氣帶
中圖分類號(hào)：F470文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
隨著能源需求的迅速增加 , 石油的勘探開(kāi)發(fā)快速增漲 , 石油開(kāi)發(fā)可能對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生一定影響 , 由此引發(fā)的地下水環(huán)境保護(hù)和在石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)其影響的研究, 已越來(lái)越需要 , 越來(lái)越迫切 。本文擬就石油開(kāi)發(fā)區(qū)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的一些問(wèn)題做粗淺的討論。
1石油開(kāi)發(fā)區(qū)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水文地質(zhì)工作的基本方向
1 . 1水文地質(zhì)工作的基本方向
石油開(kāi)發(fā)區(qū)的地下水主要污染源為開(kāi)發(fā)施工期的廢水 ( 鉆井廢水 、 井下作業(yè)廢水)和固體廢物 ( 落地油、 鉆井泥漿) 。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期采油過(guò)程中產(chǎn)生的含油污水和修井產(chǎn)生落地油。此外 , 在事故狀態(tài)下產(chǎn)生的廢水和固體廢物 , 如采油井、注水井套外返水 、 返油, 管道泄漏產(chǎn)生的落地油等。正常情況下, 廢水集中處理合格后回注地下, 不外排, 廢棄泥漿經(jīng)處理后無(wú)毒, 巖屑用于平整場(chǎng)地, 落地油回收, 對(duì)地下水環(huán)境影響很小。但在事故狀態(tài)下, 對(duì)地下水構(gòu)成潛在的威協(xié)。
在石油勘探開(kāi)發(fā)中, 鉆井過(guò)程中造成的污染一般發(fā)生在地表和近地表 , 主要是淺層水和包氣帶, 但對(duì)地下深部含水層也可能會(huì)產(chǎn)生污染 。在采油和原油運(yùn)輸過(guò)程中也可能發(fā)生污染 。一般發(fā)生在地表 。但如果成井質(zhì)量不好, 采油井或注水井發(fā)生套外返水 、 返油, 含油污水在水頭差的作用下由含油層上竄可能直接進(jìn)入含水層污染深部承壓水, 套外返出水也可通過(guò)包氣帶向下垂直滲透污染表層潛水, 污染除發(fā)生在近地表的潛水含水層 , 還會(huì)污染深部承壓水含水層 。因此, 可根據(jù)工程論證研究, 首先確定與石油開(kāi)發(fā)有關(guān)的地下水主要污染源及污染形式, 根據(jù)工程開(kāi)發(fā)特點(diǎn)和污染源確定水文地質(zhì)工作研究的主要方向 。
在查清區(qū)域水文地質(zhì)條件下, 其水文地質(zhì)工作研究的主要方向是易受污染的淺層水 、 主要供水目的層和包氣帶。因?yàn)榘鼩鈳r性和水理性質(zhì)直接控制著地下水環(huán)境遭受污染的可能性和污染程度 。
對(duì)于含水層, 如果污染地下水環(huán)境的主要污染源是鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的鉆井廢水 、 鉆井泥漿,落地油以及采油過(guò)程中產(chǎn)生的落地油, 其水文地質(zhì)工作研究的主要方向是易受污染的淺層水和包氣帶 。如果是套外返水污染地下水 , 直接進(jìn)入含水層 , 則視返水點(diǎn)處的地質(zhì)及水文地質(zhì)環(huán)境而定, 原則上應(yīng)以查清返水點(diǎn)處的地質(zhì)環(huán)境和水文地質(zhì)環(huán)境為度 。因此 , 工作重點(diǎn)除查清包氣帶和含水層外 , 還要查清返水點(diǎn)的透水層和隔水層。
對(duì)于包氣帶, 當(dāng)鉆井廢水 、 鉆井泥漿及落地油撒落在地表 , 或通過(guò)泥漿池 ( 防滲層破損)滲漏, 污染物通過(guò)包氣帶向下滲透, 可能會(huì)污染淺層潛水, 因此, 應(yīng)重點(diǎn)查清包氣帶的巖性、 厚度、 滲透性和隔污性能, 及潛水含水層 。
1 . 2地下水調(diào)查評(píng)價(jià)范圍確定
根據(jù)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作要求 , 結(jié)合工程特點(diǎn)和水文地質(zhì)條件, 平面上要考慮石油開(kāi)發(fā)可能影響的范圍 , 可以是完整的水文地質(zhì)單元或水文地質(zhì)單元的一部分。垂向上, 由于石油開(kāi)采深度較大 , 評(píng)價(jià)深度難以確定 , 應(yīng)包括整個(gè)含水系統(tǒng) 。根據(jù)多年工作體會(huì) , 一般情況下不應(yīng)超過(guò)表套深度 , 重點(diǎn)為有工農(nóng)業(yè)供水意義的含水層和表層易受污染的淺層水。
2地下水環(huán)境調(diào)查中的問(wèn)題
2 . 1點(diǎn)面結(jié)合 , 重點(diǎn)突出
在調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上, 水文地質(zhì)調(diào)點(diǎn)區(qū)域包括鉆井井場(chǎng) ( 鉆井、 泥漿池) 、 采油井場(chǎng) ( 采油井 、 注水井 、 套外返水井等) 、 聯(lián)合站, 輸油管道沿線 , 運(yùn)輸?shù)缆费鼐€等。重點(diǎn)調(diào)查研究地段精度應(yīng)提高 ( 比例尺為 1/10000 或 1/5 000) , 調(diào)查點(diǎn)應(yīng)多些, 加大密度 。其研究程度應(yīng)達(dá)到查清地下水主要污染源及主要污染物 。地下水污染程度、 污染方式和途徑。查清包氣帶的隔污性能應(yīng)是水文地質(zhì)調(diào)查工作的重點(diǎn)。在非重點(diǎn)區(qū) , 只作控制性調(diào)查 。
2 . 2 充分收集前人資料, 適當(dāng)補(bǔ)充水文地質(zhì)工作
采油區(qū)一般水文地質(zhì)研究程度較高 , 有一定精度的地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查工作 ?？梢猿浞质占叭速Y料, 適當(dāng)補(bǔ)充水文地質(zhì)工作。包括地面調(diào)查和水文地質(zhì)試驗(yàn) 。但一般對(duì)包氣帶研究十分有限, 而落地油、 廢棄泥漿和含油污水等污染源對(duì)地下水的污染首先進(jìn)入包氣帶 , 通過(guò)垂直下滲污染土壤, 再進(jìn)入含水層污染地下水 。應(yīng)重點(diǎn)查清包氣帶的巖性、 厚度 、 滲透性和隔污性能等 。
2 . 2 . 1包氣帶調(diào)查研究中應(yīng)注意的問(wèn)題
包氣帶研究精度一般應(yīng)不低于水文地質(zhì)調(diào)查精度 。選擇有代表性的土層, 進(jìn)行分層研究 。應(yīng)查明包氣帶的巖性, 厚度 , 及水理性質(zhì) , 如滲透性、 孔隙度、 吸附性能和隔污性能等。在透水性質(zhì)研究時(shí) , 可采用室內(nèi)和室外實(shí)驗(yàn) 。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)可采集原狀土測(cè)試孔隙度和滲透性, 及作淋滲試驗(yàn)確定包氣帶的吸附性能等 。室外實(shí)驗(yàn)多采用試坑滲水試驗(yàn) 。滲水試驗(yàn)是確定包氣帶的透水性的重要方法。應(yīng)布置在代表性的典型地段。如采油井場(chǎng)、 泥漿池; 輸油管道沿線。和透水性較好 、 地下水易受污染的地段 , 及不同巖層的接觸部位等。
2 . 2 . 2地下水環(huán)境調(diào)查研究中應(yīng)注意的問(wèn)題
石油開(kāi)發(fā)區(qū)石油對(duì)地下水的污染, 大多以表層潛水含水層為主, 在水文地質(zhì)調(diào)查時(shí) , 易受污染的淺層水和主要供水目的層應(yīng)作為主要對(duì)象。而深層承壓水埋藏較深, 影響相對(duì)較少 。但由于人為打井和地下水混合開(kāi)采, 不同程度溝通了上下含水層的水力聯(lián)系 , 使深層地下水存在著污染的可能性 , 因此, 視工作區(qū)具體情況而定。
要查明工作區(qū)水文地質(zhì)條件, 必要時(shí)可通過(guò)勘探 、 試驗(yàn)確定水文地質(zhì)參數(shù)和地下水彌散度。以及污染物在含水層污染運(yùn)移情況 。如抽水試驗(yàn)、 彌散試驗(yàn) 、 浸溶試驗(yàn)等。在研究地下水污染狀況時(shí) , 首先應(yīng)確定污染物進(jìn)入地下水的途徑和方式等 。地表及淺層以垂直滲透為主, 通過(guò)包氣帶下滲污染 ; 地下深部以水平運(yùn)移對(duì)流擴(kuò)散污染為主。應(yīng)確定污染物運(yùn)移方式 、 運(yùn)移速度和影響范圍。通過(guò)調(diào)查與監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià), 查清地下水質(zhì)量現(xiàn)狀 , 污染狀況、 污染范圍及程度。污染物在地下水中濃度變化 , 以及原因, 和影響因素等。根據(jù)濃度變化推討含水層的自凈能力和環(huán)境容量 。并且建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制 , 每年豐 、 枯水期各一次 。
除了研究可能被污染的含水層和地下水之外, 還應(yīng)研究與之相鄰的地質(zhì)體和地質(zhì)環(huán)境受影響的可能性、 影響程度以及污染途徑。
3地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)中的問(wèn)題
根據(jù)油田開(kāi)發(fā)特點(diǎn)和水文地質(zhì)條件 , 可采用類比法、 模型法和數(shù)值模擬等方法 , 對(duì)油田開(kāi)發(fā)工程可能對(duì)地下水產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià),重點(diǎn)分析事故狀態(tài)下地下水環(huán)境影響。
3 . 1類比法
對(duì)于油田區(qū)內(nèi)新建項(xiàng)目, 可采用類比法 , 選擇開(kāi)發(fā)工藝相同, 水文地質(zhì)條件相同和相似的區(qū)塊進(jìn)行類比調(diào)查。查清其污染源的性質(zhì)、 強(qiáng)度、主要污染物排放量及濃度 、 污染途徑。查清水文地質(zhì)條件 , 地下水污染程度及范圍 。定性分析油田開(kāi)發(fā)對(duì)地下水環(huán)境的影響。該方法簡(jiǎn)單, 具有可比性。
3 . 2模型法
1)瞬時(shí)排放預(yù)測(cè)模型
C=C0 ·eat
式中 : C 為地下水中污染物預(yù)測(cè)濃度 ( mg/L) ;α 為污染物在含水層中的衰減系數(shù) ( 1/ T) ;C0 為地下水污染物源強(qiáng)濃度 ( mg/ L) ;t 為預(yù)測(cè)時(shí)段( d) 。
主要用于污染物瞬時(shí)排放的預(yù)測(cè), 如鉆井過(guò)程中污染物瞬時(shí)排放可采用此模型 。
2)一維對(duì)流—彌散溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型對(duì)于均質(zhì)一維, 縱向彌散為主 , 地下水流速均勻且穩(wěn)定, 無(wú)源/匯項(xiàng) , 可采用該模型:
利用 Laplace 變換 , 可求得上述模型的解析
解:
式中 : C ( x , t)為預(yù)測(cè)點(diǎn)地下水中污染物濃度( mg/1) ;C0 為地下水污染物源強(qiáng)濃度 ( mg/L) ; U 為地下水實(shí)際滲流速度 ( m/d) ;D 為水動(dòng)力彌散系數(shù) ( m2/d) ;x 為預(yù)測(cè)點(diǎn)到源強(qiáng)距離( m) 。
事故狀態(tài)下連續(xù)排放的含油污水 ( 如套外返水)污染地下水 , 可采用該模型預(yù)測(cè)。
3)地下水?dāng)?shù)值模擬
① 水流數(shù)學(xué)模型
對(duì)于非均質(zhì) 、 各向同性、 空間三維結(jié)構(gòu) 、 非穩(wěn)定地下水流, 可采用三維水流數(shù)學(xué)模型:
式中 :Ψ為滲流區(qū)域 ;h 為含 水層水位標(biāo)高( m) ;K 為滲透系數(shù) ( m/d) ;K n—邊界面法向方向的滲透系數(shù) ( m/d) ;S 為含水層儲(chǔ)水系數(shù);μ 為潛水含水層給水度 ;ε 為含水層的源匯項(xiàng)( 1/d) ;p 為潛水面的蒸發(fā)和降水等 ( 1/d) ;h0為含水層初始水位 ( m) ;Γ0 為滲流區(qū)域上邊界, 即地下水自由表面;Γ1 為滲流區(qū)域水位邊界;Γ2 為滲流區(qū)域流量邊界;Γ3 為混合邊界;n為邊界面法線方向;q ( x , y , z , t)為定義為二類邊界的單寬流量 ( m3/ d . m) , 流入為正,流出為負(fù) , 隔水邊界為 0。
② 溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型
包括對(duì)流、 彌散和化學(xué)作用的溶質(zhì)運(yùn)移方程, 其形式如下:
其中 CR 是化學(xué)作用項(xiàng) , 可以是 : ( 存在離子交替吸附時(shí))
( 存在化學(xué)反應(yīng)時(shí))
式中 : αijmn為含水層的彌散度 ; Vm , Vn 為分別為m 和 n 方向上的速度分量 ; ∣ v ∣為速度模;C 為模擬污染質(zhì)的濃度 ; n 為有效孔隙度; C ˊ為模擬污染質(zhì)的源匯濃度;W 為源匯單位面積上的通量 ;Vi 為滲流速度;ρb 為介質(zhì)密度 ;C為固體介質(zhì)吸附的污染質(zhì)濃度 ;Rk 為污染質(zhì)增加或減少速率 。
一般受資料限制 , 污染物反應(yīng)參數(shù)無(wú)法確定, 不考慮污染物在含水層的吸附 、 揮發(fā)、 生物化學(xué)反應(yīng) , 只考慮運(yùn)移過(guò)程中的對(duì)流 、 彌散作用。
聯(lián)合求解水流方程和溶質(zhì)運(yùn)移方程就可得到污染質(zhì)的運(yùn)移結(jié)果。模擬軟件可采用目前國(guó)際上最先進(jìn)的美國(guó)環(huán)境保護(hù)局開(kāi)發(fā)的 GMS6. 0, 在模擬區(qū)單元網(wǎng)格剖分時(shí)對(duì)污染源位置應(yīng)進(jìn)行加密剖分。在溶質(zhì)運(yùn)移模擬前 , 必須先模擬地下水流場(chǎng)。
參考文獻(xiàn):
[ 1] 張興儒, 張士權(quán).油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)與環(huán)境影響 [ M] .北京:石油工業(yè)出版社.1998.
這些變化表明，印度需要一個(gè)新的法律框架來(lái)規(guī)范地下水的使用和保護(hù)。這事至關(guān)重要，因?yàn)槟壳坝《鹊牡叵滤褂檬橇闼榈?，管理方式也是?jiǎn)單和粗暴的。印度地下水監(jiān)管失控是造成地下水過(guò)度開(kāi)采的重要原因。
印度現(xiàn)行的地下水相關(guān)法律備受詬病。一個(gè)主要的原因在于英國(guó)殖民時(shí)期留下的影響，殖民者給予土地所有者幾乎絕對(duì)的地下水使用權(quán)，這造成地下水使用方面嚴(yán)重的不公平問(wèn)題，因?yàn)樵撘?guī)定剝奪了沒(méi)有土地的人使用地下水的權(quán)利。其他問(wèn)題還包括缺少節(jié)約和保護(hù)措施，民眾缺乏對(duì)地下水和水循環(huán)的認(rèn)識(shí)，缺乏基于含水層的監(jiān)管等。
為了解決這些問(wèn)題，自1970年以來(lái)，印度聯(lián)邦政府一直在試圖推動(dòng)各州出臺(tái)新版地下水法案，最近的地下水法案頒布于2016年。但是，聯(lián)邦政府只能鼓勵(lì)州政府進(jìn)行地下水管理改革，因?yàn)橛《葢椃ㄙx予各州政府有權(quán)根據(jù)自己的情況管理地下水。
印度現(xiàn)有的地下水監(jiān)管框架存在諸多弊端，既不能確保地下水的公平使用，也不能確保地下水的可持續(xù)開(kāi)采。因此，地下水監(jiān)管法規(guī)亟待完善，需要制定一整套全新的制度、方法和原則。這里主要討論印度在地下水公平利用和可持續(xù)開(kāi)發(fā)方面的問(wèn)題。
廢除地下水與土地的依附關(guān)系
從印度的法律角度來(lái)看，地下水被視為土地的一部分。因此，土地?fù)碛姓呔哂型耆牡叵滤_(kāi)采使用權(quán)。這項(xiàng)規(guī)定源于19世紀(jì)的英國(guó)，當(dāng)時(shí)印度是英國(guó)的殖民地，其地下水開(kāi)采管理模式沿用英國(guó)的慣例。這種規(guī)定已經(jīng)不適應(yīng)印度目前的情況，新的法律體系需要解決這個(gè)問(wèn)題。地下水的使用權(quán)依附于土地的規(guī)定，是基于當(dāng)時(shí)印度具有豐沛的水資源，地下水并不是淡水利用主要來(lái)源的情形。因此，當(dāng)時(shí)印度法律關(guān)于地下水的規(guī)定并沒(méi)有造成嚴(yán)重的問(wèn)題。
除此以外，印度還有兩個(gè)新變化說(shuō)明這項(xiàng)法律規(guī)定是站不住腳的。首先，印度目前絕大多數(shù)飲用水來(lái)自于地下水，地下水的水質(zhì)惡化將會(huì)影響公民基本人權(quán)的實(shí)現(xiàn)，這是印度憲法賦予公民基本生命權(quán)的一部分。其次，《公共信托原則》是印度管理水資源的主要依據(jù)。現(xiàn)有的基于土地的地下水管理制度與其直接沖突，因?yàn)椤豆残磐性瓌t》允許每個(gè)自然人直接獲得自然資源。
基于含水層的監(jiān)管和保護(hù)
印度當(dāng)前的法律制度，主要不完善的地方是缺乏將含水層作為監(jiān)管的基本單位?；诤畬拥谋O(jiān)管系統(tǒng)將具有引入水文單元治理的優(yōu)勢(shì)（例如，以河流流域?yàn)閱卧谋O(jiān)管體系），水文單元的治理，將考慮含水層及其補(bǔ)給區(qū)之間的水量交換，將會(huì)以整體的理念考慮含水層的保護(hù)，這將會(huì)把地下水視為水循環(huán)的一部分。
不幸的是，印度現(xiàn)有的法律制度仍然是由區(qū)域行政邊界決定的，管控地下水主要是通過(guò)是否允許安裝地下水抽取設(shè)施來(lái)進(jìn)行，例如安裝抽水水井或者管道水井。因此，現(xiàn)有的法律制度似乎只把地下水作為一個(gè)水桶來(lái)進(jìn)行處理，只考慮進(jìn)水和出水，而不考慮與地下水相連的生態(tài)區(qū)補(bǔ)給區(qū)的水交換、生態(tài)用水和經(jīng)濟(jì)用水情況。
印度現(xiàn)有的地下水監(jiān)管框架遵循集中管控的方法。例如，過(guò)去幾十年，州地下水法律使用州級(jí)的權(quán)力來(lái)規(guī)范地下水的開(kāi)發(fā)利用，然而，這種方式在法律或?qū)嶋H操作中是不可取的。第一，地下水的使用是分散的，使用集中管控的方法難以在一個(gè)州的范圍內(nèi)管理數(shù)百萬(wàn)個(gè)地下水開(kāi)采點(diǎn)。第二，地下水管控是一個(gè)高度敏感的領(lǐng)域，特別是在那些強(qiáng)烈依靠地下水作為飲用水和灌溉用水的地方。任何不與用水戶進(jìn)行充分咨詢商量，而對(duì)地下水進(jìn)行單方面的管控是不受歡迎的，甚至可能會(huì)遭到完全的排斥。
關(guān)鍵詞：地下水庫(kù)；地下水庫(kù)工程；ASR；回灌；調(diào)蓄；回灌堵塞
中圖分類號(hào)：TV211.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-1683（2014）06-0192-04
水資源問(wèn)題是2008年以來(lái)的達(dá)沃斯論壇必不可少的議題，也是全世界共同面臨的難題。聯(lián)合國(guó)資料顯示2002年-2025年，全球?qū)⒂?/3的國(guó)家和地區(qū)面臨水資源短缺問(wèn)題。調(diào)蓄水源是解決水資源矛盾的重要手段之一，修建地表水庫(kù)的調(diào)蓄方式在水資源優(yōu)化管理中起了重要作用，也帶來(lái)了諸如泥沙淤積、洪災(zāi)加劇、土壤鹽漬化、水庫(kù)移民以及蒸發(fā)損失等一系列問(wèn)題。地下水庫(kù)帶來(lái)的影響相對(duì)較少，既能有效存儲(chǔ)調(diào)蓄水資源，也可以減少次生環(huán)境與地質(zhì)問(wèn)題，降低蒸發(fā)損失，提高水資源儲(chǔ)存效率。
1 地下水庫(kù)和地下水庫(kù)工程
我國(guó)對(duì)地下水庫(kù)和地下水庫(kù)工程一直未形成嚴(yán)格而通用的定義，通常將地下水庫(kù)和地下水庫(kù)工程等同，將有人工干預(yù)的地下水庫(kù)工程和無(wú)人工干預(yù)的地下含水層均被視作為地下水庫(kù)。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者們?cè)诘叵滤畮?kù)概念上所達(dá)成一定的共識(shí)[1-4]實(shí)質(zhì)是對(duì)地下水庫(kù)工程的定義說(shuō)明，即：（1）具有一定的庫(kù)容，能夠存儲(chǔ)水資源；（2）有人工增儲(chǔ)干預(yù)，如修壩、建滲井等；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)蓄功能，以豐補(bǔ)歉。
地下水含水層自身具有存儲(chǔ)和調(diào)蓄的兩大特征，即具備水庫(kù)（地表水庫(kù)）的基本功能，故廣義來(lái)講，具有一定規(guī)模，能夠?qū)崿F(xiàn)地下水資源存儲(chǔ)和調(diào)蓄，且具有一定邊界的地下含水體均可被定義為地下水庫(kù)；而通過(guò)人工干預(yù)（如修壩、建滲井等）改變存儲(chǔ)和調(diào)蓄能力的地下水庫(kù)可認(rèn)為是地下水庫(kù)工程。依據(jù)國(guó)外通用的技術(shù)條件，ASR（Aquifer Storage & Recovery，含水層存儲(chǔ)與回用）地下水庫(kù)工程特指承壓含水層增壓回灌-回用的地下水庫(kù)工程。
2 國(guó)內(nèi)外地下水庫(kù)工程發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 國(guó)外地下水庫(kù)工程發(fā)展現(xiàn)狀
在美國(guó)，一般認(rèn)為地下水庫(kù)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)小于地表水庫(kù)，采用地下水庫(kù)工程供水是一種“環(huán)境友好”的供水方式。早在1950年末至1960年初，美國(guó)就開(kāi)始了地下水人工回灌工程的試驗(yàn)和建設(shè)，為地下水庫(kù)工程建設(shè)提供了前期技術(shù)準(zhǔn)備。正在實(shí)施的“ASR工程計(jì)劃”已建成100多個(gè)系統(tǒng)[5-8]，該工程通過(guò)水井和增壓設(shè)備將水注入承壓含水層，再利用配套抽水井，抽取該含水層中的地下水進(jìn)行利用。
歐洲、澳大利亞、日本、南非、印度、中東等的一些缺水地區(qū)或海濱地區(qū)，均有成功的ASR工程實(shí)踐，可見(jiàn)其已成為國(guó)際上地下水庫(kù)工程建設(shè)的主要技術(shù)模式之一。ASR通常是年內(nèi)季節(jié)性調(diào)控機(jī)制和年際長(zhǎng)效調(diào)蓄機(jī)制并存，其中年內(nèi)季節(jié)性調(diào)控適于季節(jié)性水資源分配明顯地區(qū)，調(diào)配水資源、優(yōu)化水資源供給結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)以豐補(bǔ)歉；年際長(zhǎng)效調(diào)蓄適于戰(zhàn)略儲(chǔ)備或地下水降落漏斗回補(bǔ)，對(duì)環(huán)境造成影響最小。在濱海地區(qū)，ASR也是控制海水入侵的有效方式。
當(dāng)然，ASR也存在一些值得關(guān)注的問(wèn)題，如美國(guó)環(huán)保署（EPA）提出的諸如回用與回灌效益比、注入水源可靠性、注入速率和注入壓力、上下含水層影響、注入含水層后的效果、注入井的密度、成井結(jié)構(gòu)與注入效果的關(guān)系、水權(quán)結(jié)構(gòu)、地下水恢復(fù)效果、回灌井堵塞問(wèn)題以及法規(guī)約束等一系列問(wèn)題。這也意味著在地下水庫(kù)工程建設(shè)的同時(shí)，需要進(jìn)一步開(kāi)展地球化學(xué)、含水層水力學(xué)及壓力響應(yīng)、含水層結(jié)構(gòu)再確認(rèn)等諸多方面的綜合研究。
2.2 國(guó)內(nèi)地下水庫(kù)工程發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的地下水庫(kù)工程建設(shè)通常以增加庫(kù)區(qū)入滲補(bǔ)給量為主，人工阻截地下水徑流量為輔。其中，增加庫(kù)區(qū)入滲補(bǔ)給量的措施主要以建設(shè)入滲坑、回滲井等淺層入滲為主，深層地下含水層的回滲相對(duì)較少，而采用增壓入滲的工程尚未見(jiàn)報(bào)道；人工阻截地下水徑流的工程主要是通過(guò)建設(shè)地下水截流壩來(lái)實(shí)現(xiàn)，該類工程主要分布在濱海地區(qū)，在抬高地下水位而增加庫(kù)容的同時(shí)，又能夠有效防止海水入侵。
自1970年以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)建成了河北南宮、北京西郊、山東龍口和傅家橋等多處地下水庫(kù)工程。根據(jù)國(guó)內(nèi)建成和待建的地下水庫(kù)工程統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表1）可知，北方地區(qū)主要分布在華北平原，且以山東、河北居多，其次為東北地區(qū)和新疆北部；南方地區(qū)則分布在廣西、貴州巖溶區(qū)。與美國(guó)不同的是，這些地下水庫(kù)工程均非增加回灌工程。
我國(guó)地下水庫(kù)設(shè)計(jì)與當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件密切相關(guān)：山東濱海地區(qū)的地下水庫(kù)工程采用阻水壩，起到了調(diào)蓄水源和防止海水入侵的作用；新疆地區(qū)地下水庫(kù)工程一般沒(méi)有地下水阻水壩，僅是增加了促進(jìn)地下水入滲的工程措施；西南巖溶區(qū)地下水庫(kù)工程通常結(jié)合巖溶水管道流的特點(diǎn)，建立地下水阻水壩來(lái)阻截地下水側(cè)向徑流，以保證庫(kù)區(qū)地下水蓄水量。
3 我國(guó)開(kāi)展ASR地下水庫(kù)工程將面臨的主
要問(wèn)題 我國(guó)地下水回灌與回用的研究起步并不晚，從國(guó)內(nèi)第一個(gè)地下水庫(kù)工程項(xiàng)目建成至今，已有近40年的歷史。然而，增壓地下水回灌在大型地下水庫(kù)工程中目前仍停留在試驗(yàn)階段。根據(jù)國(guó)外增壓回灌地下水庫(kù)工程（ASR）存在的問(wèn)題，我國(guó)目前開(kāi)展增壓回灌地下水庫(kù)工程建設(shè)面臨以下問(wèn)題。
（1）邊界難定，水權(quán)不明。地下水存儲(chǔ)空間巨大，但邊界不容易確定，很難將注入的地下水固定在目標(biāo)范圍內(nèi)，給水資源管理上帶來(lái)諸多不便。另一方面，跨多個(gè)行政區(qū)的地下水庫(kù)工程，水權(quán)成為困擾管理部門的一大難題，目前缺少相關(guān)的法律規(guī)定或法規(guī)條文。
（2）回灌水源無(wú)法保障。包括回灌水源的水質(zhì)問(wèn)題和水量保障問(wèn)題。關(guān)于回灌水源水質(zhì)對(duì)地下水環(huán)境的影響問(wèn)題，仍處于研究階段，尚未經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)。當(dāng)回灌水源為區(qū)域調(diào)水時(shí)，水源成本也成為制約因素。
（3）回灌技術(shù)限制。主要是指由于物理、化學(xué)、生物等多重作用導(dǎo)致回灌井堵塞問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外地下水回灌均受困于此，盡管美國(guó)等國(guó)家ASR地下水庫(kù)工程應(yīng)用廣泛，回灌堵塞問(wèn)題也一直困擾其工程科研人員尚未找到一套公認(rèn)的、行之有效的應(yīng)對(duì)方法。
（4）效益成本問(wèn)題。評(píng)價(jià)地下水庫(kù)的效益目前還是主要以經(jīng)濟(jì)效益為主要指標(biāo)，環(huán)境效益和社會(huì)效益為輔助參考地下水庫(kù)工程經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)效較慢，在吸引資金上缺乏優(yōu)勢(shì)。
（5）環(huán)境效益不夠明確。雖然地下水庫(kù)工程具有有效減少水面蒸發(fā)損失等眾多優(yōu)點(diǎn)，但是否帶來(lái)其他環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，目前尚在研究之中。換言之，地下水庫(kù)工程的環(huán)境效益預(yù)期較好，但仍存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
（6）缺少法規(guī)或規(guī)范的約束指導(dǎo)。目前既沒(méi)有全國(guó)地下水庫(kù)工程宜建區(qū)調(diào)查評(píng)價(jià)的研究成果，也沒(méi)有可以指導(dǎo)性的文件或法律規(guī)范。
4 我國(guó)ASR地下水庫(kù)工程應(yīng)用展望
受氣候條件、地形地貌、水文地質(zhì)條件、水資源狀況等多種因素影響，北方干旱半干旱地區(qū)和西南缺水地區(qū)建設(shè)地下水庫(kù)工程的需求遠(yuǎn)大于地表水充沛地區(qū)，特別是華北平原、西北干旱地區(qū)和云貴紅層缺水區(qū)。因此，地下水庫(kù)工程建設(shè)在我國(guó)水資源調(diào)配上具有廣闊的發(fā)展前景，也將是優(yōu)化水資源管理的重要手段。
受限于經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件和可回灌地表水量，作為國(guó)外地下水庫(kù)工程重要技術(shù)手段的ASR工程技術(shù)在欠發(fā)達(dá)地區(qū)和嚴(yán)重缺水區(qū)的推行難度較大。但我國(guó)地下水庫(kù)工程有較好的發(fā)展前景，無(wú)論是在城市供水和水資源調(diào)蓄方面，還是就水質(zhì)涵養(yǎng)和戰(zhàn)略儲(chǔ)備而言，推進(jìn)ASR地下水庫(kù)工程建設(shè)均具有重要意義。
為進(jìn)一步推進(jìn)ASR工程技術(shù)在我國(guó)地下水庫(kù)工程建設(shè)中的應(yīng)用，今后尚需重點(diǎn)開(kāi)展以下幾方面的工作。
首先，要以“有地存、存得住、取得出、用得好”作為地下水庫(kù)選址的重要依據(jù)，將“灌得好、取得足、影響小、效益高”作為地下水庫(kù)工程項(xiàng)目?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)，開(kāi)展全國(guó)地下水庫(kù)工程適宜區(qū)的摸底調(diào)查，確定宜建區(qū)域。
其次，開(kāi)展試點(diǎn)研究，選擇不同含水層介質(zhì)和地下水埋藏類型的區(qū)域進(jìn)行增壓回灌試驗(yàn)，總結(jié)適合我國(guó)的地下水增壓回灌方法，解決回灌堵塞問(wèn)題。
最后，制定相應(yīng)的法規(guī)和規(guī)范，落實(shí)水權(quán)管理，指導(dǎo)和推動(dòng)ASR技術(shù)在我國(guó)地下水庫(kù)工程建設(shè)中的應(yīng)用。
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Abstract: dazhongsi furniture City project in the spring of 2011 for cold and hot source systems, the use of ground-water source heat pump system in place of lithium bromide unit heating and air conditioning and refrigeration, achieve the purpose of saving the cost of running. After early research and water resources assessment, determine the project groundwater quantity and adequate, good water quality, with high stability level, suitable for ground-water source heat pump system, and direct underground heat exchange system.
2011年夏季系統(tǒng)改造完畢并開(kāi)始運(yùn)行，目前已經(jīng)正常運(yùn)行了1個(gè)制冷季及1個(gè)供暖季，年運(yùn)行費(fèi)用從原來(lái)的83萬(wàn)元下降至44萬(wàn)元。其主要關(guān)鍵點(diǎn)在于選用高性能設(shè)備，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到了非峰值時(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)冷凍水泵采用變頻控制，早備用抽水井內(nèi)安裝小流量潛水泵，通過(guò)控制人員對(duì)熱泵系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，使得系統(tǒng)負(fù)荷在25%，50%，75%，100%時(shí)可以分級(jí)運(yùn)行，既滿足負(fù)荷需求，又使得系統(tǒng)處在最佳運(yùn)行狀態(tài)，盡量減少能源浪費(fèi)，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。
本項(xiàng)目運(yùn)行一年來(lái)節(jié)能效果明顯，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，為研究地下水源熱泵直接地下水換熱系統(tǒng)提供了成功案例的依據(jù)。
一、淺層地?zé)崮芗八礋岜煤?jiǎn)介
淺層地?zé)崮苜Y源（shallow geothermal resources）是指蘊(yùn)藏在淺層巖土體、地下水中的熱能資源。地?zé)崮苤饕獊?lái)自地球深部的熱傳導(dǎo)，由于地球內(nèi)部就是一個(gè)巨大的熱源庫(kù)，故地?zé)崮軠囟确€(wěn)定，分布廣泛，開(kāi)發(fā)利用方便。
利用淺層地?zé)崮芴娲茉从糜诠┡?，避免了煤炭、天然氣等燃燒排放的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煤塵等，保護(hù)了環(huán)境。淺層地?zé)崮苓€替代了空氣源熱泵，在地源熱泵制冷的過(guò)程中，減少了向室外排放熱量。這也是傳統(tǒng)的供暖方式和空氣源空調(diào)制冷造成局部環(huán)境惡化的重要原因。利用淺層地?zé)崮茉诒Ｗo(hù)大氣環(huán)境方面的正面效益是顯著的。［1］
水源熱泵系統(tǒng)正是以淺層地?zé)崮転闊嵩?，為建筑物提供供暖及制冷服?wù)的多用途空調(diào)系統(tǒng)。通過(guò)輸入少量電能，水源熱泵系統(tǒng)即可以將淺層地下水中的熱量提取出來(lái)用于末端供暖，或?qū)⒛┒硕嘤嗟臒崃總魉椭恋叵滤幸詫?shí)現(xiàn)制冷功能的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，同時(shí)水源熱泵系統(tǒng)還具有系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，多功能、高效環(huán)保、運(yùn)行費(fèi)用低廉、節(jié)省空間等優(yōu)勢(shì)。
水源熱泵的換熱系統(tǒng)分為直接地下水換熱系統(tǒng)（direct closed-loop ground water system）及間接地下水換熱系統(tǒng)（indirect closed-loop ground water system），由于直接地下水換熱系統(tǒng)擁有更高的性能優(yōu)勢(shì)，造價(jià)更加低廉，目前應(yīng)用更為廣泛。但使用直接地下水換熱系統(tǒng)，存在腐蝕和結(jié)垢的巨大潛在可能性，應(yīng)具備以下幾個(gè)條件：地下水水量充足，水質(zhì)好，具有較高的穩(wěn)定水位，建筑物高度低（降低井泵能量損耗）。［2］
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
北京市大鐘寺某家具城位于海淀區(qū)北三環(huán)路聯(lián)想橋左近，建筑面積17000平米。原中央空調(diào)系統(tǒng)冷熱源采用溴化鋰機(jī)組1臺(tái)（單臺(tái)制冷量800kW），末端為風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組。2011年春季，項(xiàng)目進(jìn)行改造，決定采用環(huán)保、節(jié)能的水源熱泵系統(tǒng)，冬季供暖，夏季制冷。本項(xiàng)目夏季空調(diào)負(fù)荷為1600kW；冬季采暖負(fù)荷為850kW。
三、方案設(shè)計(jì)
在水源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)之前，應(yīng)進(jìn)行工程場(chǎng)地狀況調(diào)查，并應(yīng)對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行勘察。［3］結(jié)合家具城系統(tǒng)抽水和回灌要求，從取水水源、取水地點(diǎn)、取水層位、取水量及取水、退水對(duì)周邊環(huán)境的影響等方面，對(duì)采用地下水作為水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)用水的合理性和可行性進(jìn)行分析論證。
（一）水文地質(zhì)調(diào)查
家具城所在地處于永定河沖洪積扇的中上游，第四系厚度約為150m左右，含水層巖性以砂礫石、粗砂為主（表1），富水性較好。
表1 勘測(cè)井含水層段位置地層資料
該井含水層總厚度30m左右。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件結(jié)合周邊現(xiàn)有淺層水井情況分析，認(rèn)為家具城區(qū)域水文地質(zhì)條件較好，目前地下水位25m左右。經(jīng)測(cè)試，單井抽水量可達(dá)100m3/h；自流回灌率達(dá)到58%。此外，經(jīng)過(guò)水質(zhì)檢測(cè)，地下水沒(méi)有腐蝕作用，水溫15℃，基本恒溫，作為淺層地?zé)崮艿哪茉从盟?，水質(zhì)符合設(shè)備要求。
（二）水源熱泵機(jī)組選型
熱泵設(shè)備選用中科華譽(yù)生產(chǎn)的HE900LF兩臺(tái)（雙機(jī)頭螺桿滿液式）。系統(tǒng)總制熱量為1804kW，總制冷量為1646.8kW。冷凍水循環(huán)泵選用三臺(tái)（兩用一備），并采用變頻控制。
（三）所需地下水量的確定
冬季供暖負(fù)荷為850kW，熱泵設(shè)備輸入功率為192kW，地下水提取溫度設(shè)計(jì)為15℃，地下水回灌溫度設(shè)計(jì)為8℃；根據(jù)，可得出冬季供暖最大抽水量為80m3/h；
夏季空調(diào)負(fù)荷為1600kW，熱泵設(shè)備輸入功率為373.2kW，地下水提取溫度設(shè)計(jì)為15℃，地下水回灌溫度設(shè)計(jì)為26℃；根據(jù)，可得出夏季空調(diào)最大抽水量為154m3/h。
（四）地下水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
家具城冬季熱泵系統(tǒng)最大抽水量為80m3/h；夏季熱泵系統(tǒng)最大抽水量為154m3/h；根據(jù)用水情況，擬建抽水井2口，回灌井4口，備用井1口。抽水井與回灌井結(jié)構(gòu)相同，抽水井內(nèi)各安裝潛水泵1臺(tái)，抽水量為80m3/h；回灌井內(nèi)不安裝潛水泵，但具備安裝潛水泵條件（水平管線及埋地電纜敷設(shè)至井室內(nèi)）；備用井安裝小功率潛水泵1臺(tái)，抽水量為50m3/h。
四、冷熱源系統(tǒng)全年運(yùn)行方案
（一）冬季工況
冬季末端供暖負(fù)荷較大時(shí)，開(kāi)啟1臺(tái)熱泵設(shè)備，一臺(tái)冷凍水循環(huán)泵工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一口抽水井內(nèi)潛水泵，滿足家具城最大供暖負(fù)荷需求。
冬季末端供暖負(fù)荷較小時(shí)，開(kāi)啟單臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)冷凍水循環(huán)泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)，抽水井內(nèi)潛水泵關(guān)閉，備用井內(nèi)小功率潛水泵開(kāi)啟，滿足部分負(fù)荷時(shí)供暖需求。
（二）夏季工況
夏季末端空調(diào)負(fù)荷較大時(shí)，開(kāi)啟2臺(tái)熱泵設(shè)備，兩臺(tái)冷凍水循環(huán)泵工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，2口抽水井內(nèi)的潛水泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足家具城最大空調(diào)負(fù)荷需求。
夏季末端空調(diào)負(fù)荷較小時(shí)，開(kāi)啟1臺(tái)熱泵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)冷凍水循環(huán)泵工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一口抽水井內(nèi)潛水泵；
如回水溫度升高，或系統(tǒng)負(fù)荷增大時(shí)，開(kāi)啟另一臺(tái)熱泵設(shè)備的單臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，另一臺(tái)冷凍水循環(huán)泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)，備用井內(nèi)小功率潛水泵開(kāi)啟運(yùn)轉(zhuǎn)；
同理，如回水溫度降低，或系統(tǒng)負(fù)荷減小時(shí)，盡開(kāi)啟單臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，冷凍水循環(huán)泵變頻控制，抽水井內(nèi)潛水泵關(guān)閉，備用井內(nèi)小功率潛水泵開(kāi)啟。
通過(guò)調(diào)節(jié)熱泵設(shè)備、冷凍水循環(huán)泵其潛水泵的運(yùn)行狀態(tài)，可使水源熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在25%、50%、75%及100%負(fù)荷時(shí)，既滿足負(fù)荷需求，又使得系統(tǒng)處在最佳運(yùn)行狀態(tài)，盡量減少能源浪費(fèi)，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。
（三）運(yùn)行成本對(duì)比
根據(jù)家具城運(yùn)行管理人員提供數(shù)據(jù)，2010年采用溴化鋰機(jī)組作為熱源，及2011年改造完畢后采用地下水源熱泵作為冷熱源的對(duì)比如下（表2）（表3）
表2 家具城項(xiàng)目近兩年運(yùn)行費(fèi)用分析
（電費(fèi)0.8元/kWh，天然氣2.3元/m3,人工費(fèi)40元/人?日）
表3家具城項(xiàng)目近兩年運(yùn)行費(fèi)用分析
五、結(jié)語(yǔ)
家具城項(xiàng)目進(jìn)行改造的初衷就是基于運(yùn)行費(fèi)用較高的考慮；設(shè)計(jì)時(shí)，在盡量節(jié)省改造費(fèi)用的前提下，充分考慮到運(yùn)行節(jié)能問(wèn)題。對(duì)冷凍水泵進(jìn)行變頻控制，備用井內(nèi)安裝小功率潛水泵，以應(yīng)對(duì)非峰值運(yùn)行時(shí)，熱泵系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能問(wèn)題，可以通過(guò)控制人員對(duì)熱泵系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，使熱泵系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)的變化而變化，達(dá)到在峰值及非峰值時(shí)均可以相對(duì)節(jié)能。
改造完成以來(lái)，運(yùn)行效果滿足室內(nèi)使用需求，夏季室溫最低可以達(dá)到24℃；冬季室溫最高可達(dá)26℃，同時(shí)運(yùn)行費(fèi)用的有效降低，達(dá)到建設(shè)方的改造目的。
利用熱泵開(kāi)發(fā)淺層地?zé)崮艿募夹g(shù)和資源條件已經(jīng)具備，熱泵的最高效率和高度環(huán)保更贏得世界的青睞，因此，熱泵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在世界上得到高速發(fā)展，我國(guó)也已具備相應(yīng)的發(fā)展條件，發(fā)展前景非?？春?。［4］
根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的情況，在驗(yàn)證地下水含沙量、懸浮顆粒物及礦化度等均符合要求的前提下，使用直接地下水換熱系統(tǒng)是可行的。
直接地下水換熱系統(tǒng)雖然不被輕易推薦使用，但相對(duì)間接地下水換熱系統(tǒng)，擁有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資少、效率高、運(yùn)行費(fèi)用更加低廉等明顯優(yōu)勢(shì)，所以直接地下水換熱系統(tǒng)更容易被市場(chǎng)、被使用者所接受。雖然直接地下水換熱系統(tǒng)存在腐蝕、結(jié)垢及對(duì)管路或設(shè)備磨損等問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積，終將對(duì)取得突破，所以我認(rèn)為直接地下水換熱系統(tǒng)是地下水源熱泵的主導(dǎo)發(fā)展方向，是值得研究和嘗試的。
參考文獻(xiàn)：
馬最良 呂岳主編，地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2007.1
ASHRAE，地源熱泵工程技術(shù)指南 徐偉等譯，2001
關(guān)鍵詞：水文化學(xué)；淺層水；礦化度；呼和浩特
Hydrochemical Characteristics and Variation of Mineralization for the Groundwater in Hohhot Country
ZHANG Yi-long，WANG Li-juan， WANG Wen-zhong，LI Zheng-hong，YU Juan，CAO Wen-geng，LONG Wen-hua， MIAO Qing-zhuang， WANG Zhe
(The Institute of Hydrogeology and Enviromental Geoloy，CAGS， Shijiazhuang 050061，China)
Abstract: According to excessive exploitation of groundwater caused the shortage of water which seriously halt the Ecological and economic sustainable development of Hohhot. This paper was systematically sampled and analyzed the shallow groundwater of Hohhot's plain. Descriptive analysis and correlation analysis were synthetically use to comprehensively and systematically study the Groundwater chemical's law and the salinity evolution's character. Research results shown as follows：First，the average concentration of HCO.32-and Ca2+which are derived fromthe shallow groundwater of Hohhot are 333.525 mg/L and 82.970 mg/L ， the values of the HCO.32-and Ca2+’s average concentration are bigger and coefficient of variation are smaller. Secondly， Through the correlation analysis， we know that the Na+ and Mg2+of the underground water mainly come from the various Sulfate， bicarbonate and hydrochloride， and the Ca2+ of the underground water mainly come from all sorts of sulfate and hydrochloride. The discretion of the underground water salinity is mainly controlled by the concentrations of the Mg2+and Cl-which are come from the underground water. The third， along the groundwater flow direction， the mainly ion concentrations bid not follow the trend which is with the increase of flow to increase， but and the underground water temperature present significantly negative correlation. The negative correlation of the HCO.32-， Ca2+ and groundwater temperature are the most significant， that means when the temperature is lower， the concentration of the ions is higher.
Key words: Hydrological chemistry；superficial groundwater ；mineralization；Hohhot
呼和浩特市位于中東部，河套斷陷盆地最東北部，北有大青山天然屏障，東及東南被蠻漢山環(huán)抱，盆地三面環(huán)山呈簸箕形狀，向西南敞開(kāi)，地勢(shì)東北高，西南低。呼和浩特市地處我國(guó)北方內(nèi)陸干旱半干旱地區(qū)，人均占有水資源量只有412 m3，是全國(guó)人均占有量的1/6，為全國(guó)嚴(yán)重缺水城市之一，水資源問(wèn)題是該區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。有關(guān)呼和浩特市地下水水化學(xué)特征方面的研究，已有少量報(bào)道，但主要集中在2000年之前。2000年后的研究主要集中在對(duì)呼和浩特市地下水位動(dòng)態(tài)以及砷氟等地方病方面，如2002年，劉怡敏等對(duì)呼和浩特市地下水位動(dòng)態(tài)及影響因素進(jìn)行了分析；2009年楊亮平等對(duì)呼和浩特市地下水位動(dòng)態(tài)變化及趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究；2009年李浩，梁秀芬等對(duì)呼和浩特市（地區(qū)）高砷地下水進(jìn)行調(diào)查研究，查明地下高砷水的形成機(jī)制，以期控制地方性砷中毒。而近些年，呼和浩特市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，日益增長(zhǎng)的水資源需求和地下水污染問(wèn)題以及頻發(fā)的供水安全事件，迫切需要對(duì)區(qū)域內(nèi)的地下水資源進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，而地下水水化學(xué)研究是地下水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。
本研究分析了2009年呼和浩特市地下水中的主要離子含量和水化學(xué)特征，探討了1988年以來(lái)地下水礦化度的變化趨勢(shì)，目的是研究隨著工農(nóng)業(yè)和生活需水量的增加促使開(kāi)采量的增大以及多年來(lái)氣候變化對(duì)礦化度變化趨勢(shì)的影響，旨在為呼和浩特市制定合理的發(fā)展計(jì)劃和維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定提供科學(xué)依據(jù)。 1 研究區(qū)概況
研究區(qū)主要是指呼和浩特行政區(qū)內(nèi)的平原區(qū)(包括山前傾斜平原、黃河和大黑河沖積平原)，呼包平原的東北部，在行政區(qū)劃上包括呼和浩特市所轄規(guī)劃區(qū)(新城區(qū)、賽罕區(qū)、玉泉區(qū)、回民區(qū))、土默特左旗、托克托縣、清水河縣、和林格爾縣及武川縣。研究區(qū)范圍：x：530 500～591 000；y：4 493 500～4 540 500，土地總面積17 224 km2，氣候?qū)儆趦?nèi)陸干旱半干旱地區(qū)［1］。
呼和浩特市淺層地下水系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的開(kāi)放系統(tǒng)。按地下水賦存條件，可分為山前沖洪積平原和沖湖積平原，黃河沖湖積平原和湖積臺(tái)地4個(gè)水文地質(zhì)區(qū)；區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給主要來(lái)自山區(qū)的側(cè)向徑流補(bǔ)給及平原內(nèi)降水的入滲，地下水的排泄主要靠蒸發(fā)和開(kāi)采消耗。
2 采樣及測(cè)試方法
2.1 采樣及測(cè)試
在研究區(qū)共布置了46個(gè)淺層水取樣點(diǎn)，其中包括水文化學(xué)剖面(沿地下水流方向)上的8個(gè)觀測(cè)井（圖1），分別在2009年的9月份取樣，TDS是使用上海雷磁水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試完成。
2.2 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理綜合采用了統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0對(duì)地下水中的主要離子含量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)和相關(guān)性分析［2］，同時(shí)繪制了折線圖和圓形圖對(duì)地下水流方向上離子化學(xué)特征和淺層水礦化度演化進(jìn)行了直觀的分析。
3 結(jié)果與分析
3.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析
對(duì)2009年呼和浩特市范圍內(nèi)的46個(gè)觀測(cè)井水樣的有關(guān)水化學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到地下水主要離子特征見(jiàn)表1。Table 1 Statistics of hydrochemical parameters of groundwater for Hohhot County in 2009 (n=46)
水化學(xué)參數(shù)最小值最大值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)
水溫（℃）8.02112.9889.837320.9584990.097435
TDS/(g·L-1)0.270.820.44880.171240.381551
K+/（mg·L-1）0.627.592.361.431480.606559
Na+/（mg·L-1）13.3165.244.46138.46850.865219
Ca2+/（mg·L-1）39.7915882.970431.834110.38368
Mg2+/（mg·L-1）15.3467.5131.344613.440090.428785
Cl-/（mg·L-1）7.79138.344.812935.584010.794057
SO.42-/（mg·L-1）4.53233.158.354652.257880.895523
HCO.3-（mg·L-1）215.2651.5333.52595.33640.285845
CO.32-/（mg·L-1）0203.426.4131.875146
F-/（mg·L-1）0.11.160.4350.228850.526092
溶解性總固體/（mg·L-1）262.4952.7495.6207.24010.41816
pH值7.578.687.99710.372390.046566
NO.3-/（mg·L-1）0.2155.537.667195.33642.531026 從表1中可以看出在陽(yáng)離子（Ca2+、Mg2+、 K+、Na+）中Ca2+的含量相對(duì)較高，平均為82970 4 mg/L，K+的含量最低，平均為236 mg/L;對(duì)于陰離子HCO.3-的平均值達(dá)到了333525 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)差為95336 4，兩值均較大，變異系數(shù)較小，反映了其在地下水中的絕對(duì)含量較高，為地下水中的主要陰離子。而CO.32-的平均值僅為3.42 mg/L，即其在地下水中相對(duì)其他陰離子含量最低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是地下水中碳酸存在的形態(tài)受pH影響， 在偏酸、偏堿及中性水中HCO.3-占優(yōu)勢(shì)，且在pH=834時(shí)，HCO.32-達(dá)到最高值。本次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果在整個(gè)研究區(qū)范圍內(nèi)pH在8.19～775之間， K+、Na+、Cl-、SO.42-和CO.3-的變異系數(shù)均較大，表明其在地下水中的含量變幅較大，表明它們是地下水中隨環(huán)境變化的敏感因子，決定地下水鹽化的作用的主要變量。HCO.3-和 Ca2+的變異系數(shù)相對(duì)都較小，表明它們?cè)诘叵滤械暮肯鄬?duì)比較穩(wěn)定。
3.2 離子相關(guān)性
表2為呼和浩特市平原區(qū)2009年地下水中8大離子（CO.32-、HCO.3-、Cl-、SO.42-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+），F(xiàn)-、pH值、礦化度、水溫和溶解性總固體的Pearson相關(guān)系數(shù)。
從表2中可以看出，陰離子HCO.3-、Cl-和SO.42-、與陽(yáng)離子Na+和Mg2+的相關(guān)性顯著，相關(guān)系數(shù)在0.7以上，這表明地下水中的Na+和Mg2+離子主要是來(lái)自各種硫酸鹽，重碳酸鹽和氯酸鹽。陰離子Cl-、和SO.42-與陽(yáng)離子Ca2+的相關(guān)性也是比較顯著，相關(guān)系數(shù)在0.5以上，表明地下水中的Ca2+離子主要來(lái)自各種硫酸鹽和氯酸鹽。pH值與CO.32-呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0896，即表明地下水的pH值主要由CO.32-含量的多少?zèng)Q定。TDS與Mg2+和Cl-的相關(guān)關(guān)系最為顯著，相關(guān)系數(shù)達(dá)到09以上，與CO.32-之間呈負(fù)相關(guān)性，并且與K+、F-之間的相關(guān)性較差，這說(shuō)明地下水的礦化度高低主要是由水中的Mg2+和Cl-的濃度來(lái)控制的。
3.3 補(bǔ)給水流方向上水化學(xué)特征
2009年9月，在呼和浩特市采集46個(gè)觀測(cè)井水樣，采樣過(guò)程中用GPS記錄樣點(diǎn)的地理坐標(biāo)。呼和浩特市地下水主要的補(bǔ)給來(lái)源為來(lái)自山區(qū)的側(cè)向徑流補(bǔ)給及平原內(nèi)降水的入滲，地下水的排泄主要靠蒸發(fā)和開(kāi)采消耗。地下水運(yùn)動(dòng)方向是由東北向西南。根據(jù)采樣點(diǎn)的位置，沿地下水補(bǔ)給水流方向選取8個(gè)觀測(cè)井水樣(分別是:①西黃合少鄉(xiāng)黑沙兔村②黃合少鄉(xiāng)添密灣村③金河鎮(zhèn)后三突村④金河鎮(zhèn)八拜村⑤金河鎮(zhèn)后白廟村⑥小黑河鎮(zhèn)楊家營(yíng)村⑦小黑河鎮(zhèn)郭家營(yíng)村⑧小黑河鎮(zhèn)烏蘭巴圖村)，進(jìn)行主要離子濃度變化分析。方向是由東北向西南［4-6］。地下水中水溫、pH值及主要離子濃度沿地下水水流方向的變化趨勢(shì)，見(jiàn)圖2。
圖2 2009年地下水中主要離子濃度，水溫及pH值沿地下水水流方向的變化趨勢(shì)
Fig.2 Changing trends of major ion concentrations，temperature and PH along the groundwater flow direction in 2009
從圖2可見(jiàn)2009年呼和浩特市地下水中主要離子沿補(bǔ)給地下水流動(dòng)方向并不遵循隨流程的增加而濃度增加的趨勢(shì)。而是與地下水溫呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)性，HCO.32-和Ca2+離子與地下水溫度的負(fù)相關(guān)最為顯著，即溫度越低時(shí)，離子的濃度反而越高。這可能是因?yàn)檠芯繀^(qū)地層主要以碳酸鹽地層為主，碳酸鹽巖主要由方解石（CaCO.3）和白云石［CaMg（CO.3）.2］這兩種礦物組成。因此，碳酸鹽巖地區(qū)的地下水化學(xué)成分的形成主要由方解石和白云石溶解和沉淀控制，而在一定的二氧化碳分壓（PCO.2）下，地下水的溫度控制著這兩種礦物的溶解和沉淀，但這兩種礦物與大多數(shù)礦物不同，它們的溶解度不是隨溫度的升高而增大，相反，溫度越低，溶解度越高，故出現(xiàn)了溫度越低的取樣點(diǎn)，HCO.32-和Ca2+離子含量越高的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)貼于 從圖2中也可以看出沿地下水流方向所有的取樣點(diǎn)，陰離子都以HCO.3-為主，其次是SO.42-，而Cl-離子濃度很低，這也完全符合碳酸鹽地區(qū)地下水的一般特點(diǎn)。研究區(qū)所有水樣的pH值，均在7~8之間，說(shuō)明該地區(qū)含水層為開(kāi)系統(tǒng)。
4 結(jié)論
①呼和浩特市淺層地下水中陽(yáng)離子Ca2+的含量相對(duì)較高，陰離子HCO.3-含量最高，說(shuō)明研究區(qū)范圍內(nèi)的地下水中主要離子為HCO.3-和Ca2+。且HCO.3-和Ca2+也是地下水中含量相對(duì)穩(wěn)定的離子。
②通過(guò)相關(guān)性分析，可知地下水中的Na+和Mg2+離子主要是來(lái)自各種硫酸鹽，重碳酸鹽和氯酸鹽，地下水中的Ca2+離子主要來(lái)自各種硫酸鹽和氯酸鹽。地下水的pH值主要由CO.32-含量的多少?zèng)Q定。地下水的礦化度高低主要是由水中的Mg2+和Cl-的濃度來(lái)控制的。
③呼和浩特市地下水中主要離子沿補(bǔ)給地下水流動(dòng)方向并不遵循隨流程的增加而濃度增加的趨勢(shì)。而是與地下水溫呈現(xiàn)顯著地負(fù)相關(guān)性，HCO.32-和Ca2+離子與地下水溫度的負(fù)相關(guān)最為顯著，這一特點(diǎn)符合碳酸鹽地區(qū)地下水的一般特點(diǎn)。
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