水是人类生存发展宝贵的物质基础,地下水是水资源的重要组成部分,在保障供水和维系生态环境等方面具有十分重要的作用。随着人口增长和经济发展,地下水开发不合理、污染严重、供需紧张等问题加剧,与地下水相关的问题越来越受到国际社会的广泛关注,也越来越引起全球地质界的高度重视。在近日召开的第 34 届国际水文地质大会上,记者就围绕地下水资源可持续利用和地下水环境保护等问题采访了中国科学院、中国工程院院士 张宗祜 教授。
记者: 自 1999 年以来,中国地质调查局围绕地下水资源可持续利用和地下水环境保护,开展了新一轮全国地下水资源与环境调查评价。请问中国地下水资源的基本特征有哪些?
张宗祜 教授: 调查显示,我国水资源总量约为每年 28000 亿立方米,其中三分之一是地下水。我国地下水资源分布呈现南多北少基本特征,分布在长江以北的北方地区地下水资源量占全国的 32.2% ,而在长江以南的南方地区地下水资源量占全国的 67.7% 。因此,按人口平均分配的地下水资源量,最少的在北方。中国的水资源问题主要在北方,特别是西北。这主要是由自然区域条件所形成的,此外人为因素也加剧了北方缺水状况。由于地形、地貌、岩石地质构造、大气降水等自然条件的影响,我国地下水资源自然分配极不平衡,最多的地方每年可达 10000 立方米 ,最少的地方每年不足 200 立方米 ,特别是在西北地区形成了一系列极度缺水的贫困区。
记者: 第 34 届国际水文地质大会的召开,我国展出了哪些领先于其他国家的成果,同时发现了哪些不足之处?
张宗祜 教授: 水是经济社会赖以生存发展的根基,在整个水资源系统中,地下水是极其重要的组成部分。我国地质部门通过从事地下水资源调查评价、开发、利用和保护的理论和技术研究,特别是对地下水资源的分布,编制了大量水文地质图片,目前我国地下水资源的区域性研究是走在国际前列的,而我们的研究成果为世界其他国家的地下水资源研究起到了示范作用。随着全球性气候变暖,这也影响到了地表、地下水的运动情况,那么究竟是怎样影响,影响的程度有多大,通过对地下水资源的区域性研究可以预测今后地下水衍化发展的方向,而国外侧重于研究解决本地地下水开发过程中出现的具体问题,这也可以说成是点与面的差异。我们的研究是从面上宏观把握趋势和方向,之前还没有出现全球气候变化对地下水体发展趋势影响的认识,而我国则正好填补了此项研究的空白,为今后作为提供了重要的依据,如果对于自然现象的变化没有清晰的认识,等到发生时便为时已晚。不足之处就是,地下水资源的监测、分析和开采设备与国外相比还存在着差距,比如关于水质微量元素的检测我国仅有 30 多种,而国外则可高达 70 多种,还有目前我国缺乏测量多种参数的精密仪器等。
记者: 针对地下水资源的污染以及开发地下水资源的过程中发生的塌方、裂缝,以及北方缺水等问题,您可以提供一些建设性的建议吗?
张宗祜 教授: 当地下水遭到污染,和地表水比较更不容易治理,前些年淮河污染严重,治理时只是针对污染水域进行处理,见效较快,而淮河两岸的地下水也遭到污染就很难治理,因为地下水附存在地下岩层里面,也在不断流动,一旦污染,污染物会附着在土层颗粒上,要想治理地下水及周遭岩层的污染,需要很长的时间,必然消耗大量的经费,很不容易。而由于人们传统观念的影响,认为水是上天给予的,循环返复用之不竭,其实不然。早些年地下挖 两米 就可以打到水,现在要挖到几十米以下,由于人们滥用滥采地下水,不讲科学,引发了塌方、裂缝等问题,这些提醒我们,地下水资源的研究不仅仅属于自然科学范畴,同时也是社会科学范畴,人们应 该科学合理地开采地下水资源,并且要把环境的因素考虑进去,要在不污染环境的基础上追求经济利益,而不能本末倒置,同时要采取措施杜绝浪费水资源。为了缓解京津冀等地用水短缺的问题,我国启动了南水北调工程,这项工程主要是解决城市生活、工业用水的问题,那么农业灌溉的缺水问题就显得较为突出。在农业灌溉上,更加需要采取节水措施,增加用水的潜力。如以色列 1 公斤 的水生产出的粮食要比我国多好几倍,他们国家采取低灌、喷灌技术,我国普及的力度还不够。还有一个问题拿海河水系来讲,这是一条贯穿平原的水系,我们截断它围绕城镇建立水库,虽然短期内可以修渠道用于农业灌溉,但从长远来看,水库里的水很大一部分被蒸发了,到了汛期,大雨暴雨的水量又承载不了,这时水库里储蓄的水只好放出来,结果也被浪费掉了,水库在旱季用来灌溉汛期防洪,但如果单纯的只考虑这一方面,不仅会造成水资源的浪费,还会破坏平原地表植被的生存环境,使平原生态环境恶化,所以我们需要综合考虑各方面因素,合理利用水利工程,要保持源源不断的水流过平原地区,不仅要开采利用更要保护我们的地下水资源。在我们对地下水资源研究的过程中,我们意识到发展监测、试验仪器的重要性,目前国外发达国家的仪器测试水平要高于我们,我们继续发扬不断创新的精神,迎头赶上。
为了未来可持续利用地下水,应以涵养、保护地下水资源以及与生态建设相协调作为未来地下水发展的目标战略,加强地下水科学开发利用和管理;挖掘潜力,节约用水;探索深层承压地下水的科学利用;加强有关地下水形成、运动等基础性问题的科学研究。
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