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地下水作为水资源具有地表水所不及的优点，例如： ①分布广泛，即使在沙漠地区，虽无地表水却可能有地下水，其原因在于地下埋藏透水层，能够得到边缘山区大气降水及高山雪水的补给； ②就地取用方便，不需远距离运送； ③地下水通过岩层渗透而得到过滤，水质趋向洁净； ④不易受到污染。当然，一旦被污染，其处理则非常困难。  图1. 地下水环境图 工业化时代以来，水的需要量日益增多，水资源紧缺已日益成为全球资源与环境的重要问题。我国属于水资源缺乏的国家，人均拥有的水量只有世界人均水量的1/4，尤其是北方大部分地区缺水。以地下水作为主要供给水源的城市近400个，包括北京、天津、大连、上海、沈阳、西安、太原、包头、石家庄、济南等大城市。此外，连年发生的黄河断流、悬河等问题直接影响着该流域地区的经济建设与发展。  图2. 黄河断流 我国地下水资源最新评价的数据是：年平均淡水量为8.837×1011m3。其中微咸水（矿化度1~3g/L）为2.77×1010m3，半咸水（矿化度3~5g/L）为1.21×1010m3。这些类型的地下水必须经过处理才能利用。面对供需关系紧张的现状，更要科学而合理地开发、利用地下水。目前已出现的下列问题必须引起重视。  图3. 地下水污染示意图 第一，井网的布局缺乏全局性的合理规划。布井过密，以致井群相互干扰，出水量难以达到预期效果。 第二，过量开采、过量取用，以致水质逐渐恶化。许多城市发生地面快速沉降。如上海、苏州、无锡等地，地面沉降明显。有的深层承压水系统因受补给条件的限制，可能发生水源的枯竭。  图4.地面沉降 第三，水质受到污染。出现这一问题的大城市已达136个，其中北京、上海、西安、哈尔滨、长春、沈阳、鞍山、郑州、太原、包头、兰州、乌鲁木齐、合肥、武汉、无锡、常州等均未能幸免，有的污染相当严重。污染源主要是工业和生活废弃物、城市近郊灌溉农田的污水、对农作物施放的农药与化肥等。沿海城市地下水被过量取用，导致海水对地下水补给而发生污染。  图5.地下水污染来源示意图 最后，应该强调指出，地下水是以含水层为载体而自成系统的，不同的含水系统之间一般无水力联系。同一含水系统内的水是统一的整体。只有当其排泄量与补给量保持平衡时，才能保证供水的长期性和稳定性。才能避免发生地面沉降的严重后果。 此外，地下热水是一种能源。利用地热发电可获得相当廉价的电力。意大利早在1904年就开始地热发电；日本、冰岛、新西兰、美国、原苏联等国也相继开展地热能利用。世界上已发现几十个大型和中型地下热水田和蒸汽田。我国广东丰顺的邓屋、北京附近的怀来、西藏的羊八井等也相继建立了地热试验电站。我国温泉数量众多，地热资源极为丰富，开发利用有广阔的前景。  图6. 日本八丁原地热发电站 含有某些特定的化学成分，对人体皮肤、人体机能具有一定疗效的地下水，称为矿水（Mineral water）。含有对人体健康有益的微量元素，且含量达国家指标，可饮用的地下水，称为矿泉水。矿水和矿泉水是具有特殊价值的地下水。具有适当温度的矿水为温泉矿水，其外疗效果更佳。我国有许多温泉矿水产地，如南京汤山、安徽巢县、福建龙海、江西宣春等。  图7. 南京汤山温泉 地下水既为人类造福，也可能对人类造成危害。如煤矿生产中，地下水可能突然涌出，威胁井下安全。在地势低洼地区，地下水溢出可造成土壤的沼泽化。在干早或半干早地区，地下水被强烈蒸发，可引起土壤盐碱化，破坏土壤的肥力。这些问题在进行地下水的开发利用中均需注意。 地下水的地质作用对人类也利弊兼有。有利者如地下水所形成的各种喀斯特地貌，是宝贵的风景资源；溶洞等空隙是石油、天然气以及其他一些沉积矿产的储集场所。弊者是地下水地质作用，例如在碳酸盐岩发育的南方地区，经常造成水土流失、地面基岩裸露、土层薄瘠、耕地减少，不利于农业生产；有的地区因地下溶洞发育，引起地面塌陷，对工程水利建设（水坝、隧道、铁路、厂房等）有很大危害。因此，需要研究和掌握地下水地质作用的规律，查明喀斯特的分布和发育状况，借此指导找水、找矿，解决喀斯特发育地区水利工程建设问题等。 |
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